[发明专利]机电直驱系统

说明书

本发明公开了机电直驱系统，具体涉及新能源汽车技术领域，包括发动机，所述发动机一端机械连接有发电模块，所述发电模块连接端连接有电驱模块、放电模块、充电模块，所述放电模块、充电模块连接端共接有峰值功率储能模块，其中发电模块为励磁直流发电机，电驱模块为励磁直流驱动电机，峰值功率储能模块为超级电容或高倍率放电可充电电池。本发明改进了以往设计，利用机电直驱系统通过电调，使发动机始终处于运行转速的最高效率点；励磁直流发电机和励磁直流驱动机，通过励磁电流调节维持综合效率最高，约95％左右；利用超级电容，极大拓展峰值功率；额定运行功率由发动机主要供给或其它能量来源设备辅助提供。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，更具体地说，本发明涉及机电直驱系统。

背景技术

汽车性能日常运用，主要是峰值功率体现，提高峰值功率，传统办法提高发动机功率或提高电池性能和容量，成本耗费巨大，几乎可以决定汽车的市场定位。燃油汽车绝大部分能耗是发动机产生，有资料显示，市区行驶发动机损耗高达81％，畅通市郊畅通道路发动机损耗也高达74％，而发动机效率已经高达40％以上，尤其说明发动机运行在最高效率点的重要性，并且提升空间很大。变速箱损耗占5.5％，真正得到有效利用的输出功率也就百分十出头。完整充分的利用发动机输出功率到极致，可提升行驶里程，如果任意时刻保障发动机均处于最高效率，相同行程，几乎少消耗一半的燃油，还减少污染。目前燃油效率最高使用CVT变速箱，传动变比不超十倍；而机电直驱系统，等同励磁电流比值，传动变比则是无限连续可调；同时CVT机械调整，变比需要时间，比起励磁电流调整，差几个数量级。

因此需要设计一种机电直驱系统替代变速箱，保障发动机不同转速下的效率点，确保提高发动机工作于高效率点，提高汽车行驶里程。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供机电直驱系统，以保障发动机不同转速下的效率点，确保提高发动机工作于高效率点，提高汽车行驶里程。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括：发动机；发电模块(如励磁直流发电机等)；电驱模块(如励磁直流驱动电机等)；峰值功率储能模块(超级电容、或高倍率放电可充电电池等)；放电模块；充电模块以及其它检测运算电路励磁回路等二次回路。所述发动机连接所述励磁直流发电机，为所述励磁直流发电机提供机械能；所述超级电容为机电直驱系统提供峰值功率输出和能量回收功能以及备用储能。所述励磁直流发电机，调节励磁电流，进而确定扭矩，使发动机在特定转速存在唯一扭矩、唯一功率输出，时刻保障发动机任意功率运行均在最高效率点。所述励磁直流驱动电机，根据不同情况需要不同扭矩，调节其励磁电流，确定运行电流在设计要求范围。所述任意时刻，发动机转速是一定的，励磁直流发电机转速是一定的，励磁直流驱动电机转速是一定的，励磁直流发电机、励磁直流驱动电机因为电流、功率一致，因此励磁直流发电机和励磁直流驱动电机转速比(传动比)与励磁电流比，呈特定反比关系。所述任意时刻，机电直驱系统对外输出功率是特定值，调整发动机输出功率与之对应，发动机转速是一定的，励磁直流驱动电机转速一定，按比例给定励磁直流驱动电机的励磁电流，发动机处于此功率输出的最高效率点。当然维持励磁电流比，调节励磁电流，那么励磁直流发电机、励磁直流驱动电机也能在综合最高效率运行。

机电直驱系统可用于油电纯电驱动，燃油纯电驱动，机电纯电驱动，发动机纯电驱动等。系统能量主要来源是发动机生产；发动机通过励磁直流发电机产生电能，避开储能环节，励磁直流驱动电机直接利用转化为所需的机械能。

机电直驱系统如果只是模拟自动变速箱，超级电容则不需要。甚至数据收集、数据处理都不需要，并且要多少档位就有多少档位，变比想多大就能设置多大，只需要调节励磁直流发电机、励磁直流驱动电机励磁电流大小，形成对应比值即可。跟手动变速箱调速方式一样，低速低档，高速高档。不仅性能更加优异、可靠，更加节能，结构简单，造价更是便宜太多。只是此种情况，离机电直驱系统可以达成的最佳效果远没有得到体现。