[发明专利]增程式电动汽车动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车动力系统，特别涉及一种电动汽车动力系统。

背景技术

随着环保形势的日益严峻，研究新能源汽车的需求日益增加。纯电动汽车无需燃油，但由于电池的技术瓶颈，车辆存在制造成本高、充电不方便、一次充电续驶里程短、功率不足、故障率高等问题；其他新能源汽车，由于技术成本高或安全问题，难以适用。因此，现有的新能源汽车很难和传统汽车抗衡，其适用范围受到限制。

在此背景下，增程式电动汽车作为一种新型的节能环保型汽车可以综合纯电动汽车和传统汽车的优点。车辆在一定设计里程范围内可以纯电动行驶，实现低能耗、零排放；如果需要长途行驶时可由内燃机在最佳工况下带动发电机发电，给蓄电池和驱动电机供电；另外，电池组还可以有效回收汽车制动能量。因此，增程式电动汽车被公认为目前电动汽车发展的主流技术方向之一。

目前，增程式电动汽车的技术和市场处于一种蓬勃的发展阶段，市场上已出现的增程式电动汽车其动力系统基本采用“机械能—电能—机械能”的增程方式，即内燃发电机组直接向电池组或驱动电机供电以增加续驶里程，其能量利用率不高，且工作模式和功率有限，难以满足车辆多工况、大功率的需求，安全可靠性较低。

此外，现有增程式电动汽车多数采用两轮驱动，相对于四轮驱动汽车，其轮胎牵引力利用率不高；或是某些四驱车只是简单地用发动机和电机分别驱动两个车轴，动力难以充分利用，且在车辆制动时不能进行全轮制动能量回收，能量利用率不高。

因此，需探索一种能充分利用内燃机和驱动电机动力并能提高轮胎牵引力和制动能量利用率的增程式电动汽车的动力系统，改善车辆的动力性、经济性和安全可靠性，使其更好地满足人们日常工作和远途旅行的需求，提高电动汽车适用性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种增程式电动汽车动力系统，以解决现有增程式电动汽车无法充分利用内燃机和驱动电机的动力，以及两轮驱动轮胎牵引力和制动能量利用率低等技术问题。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

本发明的增程式电动汽车动力系统，包括前桥、后桥、前驱动装置、后驱动装置、控制器和蓄电池组，所述前驱动装置包括前驱动电机和变速箱，前驱动电机由控制器控制，所述变速箱上设置用于向前桥输出动力的前输出轴和用于向后桥输出动力的后输出轴，所述前驱动电机与变速箱之间设置离合器Ⅰ，前输出轴与前桥之间设置离合器Ⅱ，后输出轴与后桥之间设置离合器Ⅲ，所述前驱动装置还包括内燃机，所述前驱动电机为电动发电一体机，所述内燃机与前驱动电机的动力输入端通过离合器Ⅳ连接，所述前驱动装置和后驱动装置通过动力耦合装置实现转速耦合或转矩耦合。

进一步，所述后驱动装置包括由控制器控制的后驱动电机和与后驱动电机转轴沿周向固定配合的电机输出齿轮，所述动力耦合装置包括同时设置内齿和外齿的齿圈、与后桥的输入轴沿周向固定配合的行星架和可绕后桥的输入轴转动的太阳轮，所述电机输出齿轮与齿圈的外齿啮合，行星架的行星齿轮同时与太阳轮和齿圈的内齿啮合，所述太阳轮与后输出轴之间设置离合器Ⅴ；

进一步，所述太阳轮上设置有制动器；

进一步，所述后驱动电机为电动发电一体机。

本发明的有益效果：本发明的增程式电动汽车动力系统具有以下优点：

1.本发明的内燃机既可以带动前驱动电机发电，又可以直接参与车辆驱动，同时前驱动电机调节其工作点保持在高效率区，提高了内燃机的能量利用率，改善了车辆的经济性。

2.本发明可实现车辆的四轮驱动，提高轮胎牵引力的利用率，同时在汽车制动时还可以根据驾驶条件进行单电机或双电机的制动能量回收，从而改善电动汽车的动力性和能量利用率。

3.本发明通过协调控制各离合器和制动器的不同工作状态，可实现车辆的纯电动驱动、纯内燃机驱动、内燃机与驱动电机的混合驱动、增程发电等多种模式，并且还可以根据需要进行两轮驱动或四轮驱动的模式切换，满足了车辆多工况、大功率的需求。

4.本发明所述的动力耦合装置能够将后输出轴传递的动力和后驱动电机的动力进行转速耦合或转矩耦合，从而提供高转速或高转矩输出，以满足不同的动力需求。

5.本发明还可以在特殊工况条件下进行内燃机反拖制动，提高车辆的制动安全性。

6.本发明可以降低车辆对动力源（如驱动电机）的功率要求，从而节约制造成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述；

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式