[发明专利]一种增程式混合动力电动汽车的混合动力系统

说明书

本发明公开了一种增程式混合动力电动汽车的混合动力系统，属于汽车技术领域，包括燃料箱、发动机、交流发电机、充电装置、燃料电池系统、锂电池组及其管理系统、电机及其控制系统、变速箱和差速器，交流发电机与功率分配装置连接，燃料电池系统与电机及其控制系统之间设有单向DC‑DC转换器，能量管理控制器分别与发动机、交流发电机和电机及其控制系统电连接，交流发电机包括定子绕组、多个二极管、内置调节器、多个电刷和励磁绕组。本发明结构简单，传动可靠，优化了动力系统能量效率，动力系统控制更可靠，成本更低，使发电机组与传动系统连接更简便，传动更可靠，以电力驱动为主，燃料发动机驱动为辅，满足电动汽车连续作业要求。

技术领域

本发明涉及一种电动汽车的混合动力系统，特别是涉及一种增程式混合动力电动汽车的混合动力系统，属于汽车技术领域。

背景技术

随着全球能源短缺和环境污染的日益加重，能源消耗的主要终端之一和有害气体排放的主要源头之一的汽车已成为节能减排的焦点，混合动力汽车正是在此背景下应运而生，混合动力汽车就是通过提高动力系统的运行效率实现降低燃油消耗和排放，自1997年丰田Prius(普锐斯)推向市场以来，混合动力汽车技术呈现多样化快速发展，为了逐步向纯电动方向发展和过渡，除了常规混合动力汽车的技术改进外，国内外各大汽车厂商又相继推出了插电式混合动力汽车和增程式电动汽车，其中，增程式电动汽车的动力驱动系统包括发动机、动力电池、两个电机，一个作为驱动电机独立驱动汽车行驶，而另一个电机作为发电机，由发动机驱动，向电池充电或给驱动电机供电。

由发动机和发电机组成的发电单元，与外部无机械连接，可独立与车速运行在高效区以到达降低油耗和排放的效果，但是，发动机的最高效率转速一般比发电机的最高效率转速低，尤其是当汽车低速行驶时，为保证整车NVH特性，发动机会以较低转速运转，因此，只有需要实现发动机到发电机的增速传递，才能保证发电机始终运行在高效区，提高整个发电系统的效率，同时，为最大限度的节约空间和轻量化，以及提高系统的密封性，应采用发动机到发电机同轴传输。

目前市场上常见的电动汽车增程模式中，发动机与发电机连接基本上都是采用发动机经离合器或单独的扭转减振器，通过花键连接驱动发电机，发电机与发动机以相同的转速运行，发动机经离合器或单独的扭转减振器，通过花键连接驱动发电机的机电连接方案，可以实现发动机转速独立控制，使其在高效区运行，但发电机的转速也需要与发动机转速相同，常见的车用发电机的最高效率转速区与发动机是不一致的，尤其是在汽车低速行驶时，发动机以较低的转速运行而保证整车NVH特性，而此时发电机的工作效率是非常低的，一般0.8左右，或是更低，因此，不能保证发电机在高效区运行，尤其是城市工况下行驶的汽车。

但是，现有技术中，发动机作为动力源时，其输出轴与电动车的传动机构一般采用离合器或者行星齿轮机构传动，结构复杂，成本高，且由于发动机与主驱动电机的效率与转速特性不同，不易实现动力系统效能的最佳化，且，目前电动汽车的连续作业能力较汽油汽车而言较弱，供电不足直接影响正常行驶，另外，由于电动机的技术发展有限，在负载较大的情况下，尤其在上坡时，电动汽车的作业能力大大下降。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种增程式混合动力电动汽车的混合动力系统，使发电机组与增程式电动汽车的传动系统的连接更简便，传动更可靠，混合动力能够满足电动汽车连续作业能力的要求，保证电动汽车正常使用。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：