[发明专利]一种超导电驱动履带车辆构型

说明书

本发明公开一种超导电驱动履带车辆构型，包括用于提供机械能的发动机、用于储存电能的超导储能装置、两相对设置的主动轮、超导主动悬架、低温制冷机，发动机通过超导发电机与超导储能装置电性连接，超导储能装置与两主动轮传动连接；超导发电机、超导储能装置、超导主动悬架、低温制冷机构成第一冷却回路；超导发电机、超导储能装置、两主动轮、超导主动悬架、低温制冷机构成第二冷却回路。本发明能够实现提高纯电驱动履带车辆的动力性和经济性，在保持纯电驱动履带车辆优势的前提下，充分发挥超导电力设备功率密度高、效率高、体积小的特点，突破传统履带车辆系统构型，将履带车辆上大部分电气设备换成超导设备。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，特别是涉及一种超导电驱动履带车辆构型。

背景技术

履带车辆已经在建筑工业、农业、航空航天和军事等领域广泛应用，发挥着举足轻重的作用。在军事领域，随着电能武器和电磁装甲、主动防护装甲的相继出现，电子对抗技术已不可或缺，使得电能在现代战场上的应用范围正在不断扩大，极大的促进电驱动履带车辆的发展。与传统履带车辆相比，电传动履带车辆由于具有传动效率高，能源经济性好，车辆机动性强，结构紧凑等优点，从而具有广阔的军事应用前景，是目前履带车传动系统的发展方向。

随着工业和军事领域对电机性能需求的不断提高，传统电机已经不能满足某些技术领域的要求，而超导电机开始普遍进入人们视野。超导电机是利用超导材料作为载流导体、能在强磁场下承载高密度电流的一种电机，具有体积小、功率密度高、效率高、输出转矩大等诸多优点。第一台超导电机于1965年在美国问世，经过数十年的研究和探索，虽然超导电机技术还远未达到成熟的地步，但国内外已有几十台样机被制造出来，为超导电机的研发和应用提供了技术基础。由于当前超导材料的和低温技术的限制，超导电机只有在大功率设备中才能发挥足够的优势，其主要应用场合包括风力发电、船用推进电机和机载电源和引擎等。而履带车辆普遍的功率等级约为1MW左右，恰好符合超导电机在高效率运行的要求。

由于超导线圈的电流密度要远高于传统电机的铜线圈，相等体积的超导电机的输出扭矩可以达到传统电机输出转矩的数倍，可以实现低速大扭矩。基于此特点，超导电驱动履带车辆可以省去减速器机构，由超导电机直接驱动主动轮。而且履带车辆采用电力驱动后，不仅车辆的机动性能有极大的提高，而且给车辆的设计和总体布局带来变革，能为履带车辆配备的电磁武器、电磁装甲、主动悬架等众多电控系统提供必需的大量电功率。

专利CN201427524Y提出“氢冷低温全超导电子电动汽车”，专利CN201009757提出“低温深冷超导体电子电动汽车”，但其仅仅是使用超导电机替换掉传统电动汽车上的传统电机，其余结构与传统电动汽车相同，不能体现超导电机的优势，而且效率很低。专利CN207328159U提出“一种电动汽车”，包括超导储能装置、超导电机和超导发电机，将超导装置都设置在同一个壳体中并且保持超导低温环境，结构复杂，体积庞大，需要非常精密的真空和隔热结构，很多不必要的装置运行在超导低温环境中，增加了制冷负担，以制冷机的效率实现这种制冷功率并不现实。履带车辆行驶的环境主要是在野外环境，路面条件差，动力系统需求高，且不可能随时停车补充液氮等低温制冷剂，所以需要保证整个系统的高效率和高功率输出，并且配备相应的主动冷却装置，在传统履带车辆的基础上，通过合理的构型设计，尽可能充分利用超导系统的优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种超导电驱动履带车辆构型，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现提高纯电驱动履带车辆的动力性和经济性，在保持纯电驱动履带车辆优势的前提下，充分发挥超导电力设备功率密度高、效率高、体积小的特点，突破传统履带车辆系统构型，将履带车辆上大部分电气设备换成超导设备。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种超导电驱动履带车辆构型，包括用于提供机械能的发动机、用于储存电能的超导储能装置、两相对设置的主动轮、超导主动悬架、低温制冷机，所述发动机通过超导发电机与所述超导储能装置电性连接，所述超导储能装置与两所述主动轮传动连接；