一种机电飞轮混合动力系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109760520A(43)申请公布日2019.05.17(21)申请号201910232213.X(22)申请日2019.03.26(71)申请人山东理工大学地址255086山东省淄博市高新技术产业开发区高创园A座313室(72)发明人孙宾宾葛文庆李波谭草王永军(51)Int.Cl.B60L15/20(2006.01)B60L15/32(2006.01)B60L50/30(2019.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种机电飞轮混合动力系统(57)摘要一种机电飞轮混合动力系统属于电动汽车动力系统领域，其特征在于能够依据车辆运行工况实现单电机驱动或再生制动、双电机驱动或再生制动以及飞轮、第一动力源电机和第二动力源电机多动力源驱动或再生制动等工作模式，不仅可利用飞轮瞬时高功率输出或输入优势，降低大负荷以及负载突变工况下电机以及电池功率大幅波动，而且可实现中低负荷以及稳定负荷工况下车辆的高效运行，提高车辆能量利用效率并延长能源系统使用寿命。CN109760520ACN109760520A权利要求书1/1页1.一种机电飞轮混合动力系统，包括CAN总线、整车控制器、飞轮及其制动器、第一离合器及其控制器、第二离合器及其控制器、第一动力源电机及其控制器、第二动力源电机及其控制器、行星排及其制动器、变速机构及其控制器，其特征在于能够依据车辆运行工况实现单电机驱动或再生制动、双电机驱动或再生制动以及飞轮、第一动力源电机和第二动力源电机多动力源驱动或再生制动等工作模式，具体特征为：（1）单第二动力源电机驱动模式，当车辆需求的驱动功率较小时，整车控制器控制第二离合器分离，控制机电飞轮混合动力系统运行于单第二动力源电机驱动模式；（2）单第二动力源电机再生制动模式，当车辆需求的再生制动功率较小时，整车控制器控制第二离合器分离，控制机电飞轮混合动力系统运行于单第二动力源电机再生制动模式；（3）第一动力源电机与第二动力源电机联合驱动模式，当车辆需求的驱动功率中等时，整车控制器控制第一离合器结合、第二离合器分离，控制机电飞轮混合动力系统运行于第一动力源电机与第二动力源电机联合驱动模式；（4）第一动力源电机与第二动力源电机联合再生制动模式，当车辆需求的再生制动功率中等时，整车控制器控制第一离合器结合、第二离合器分离，控制机电飞轮混合动力系统运行于第一动力源电机与第二动力源电机联合再生制动模式；（5）飞轮、第一动力源电机及第二动力源电机联合驱动模式，当车辆需求的驱动功率较大时，整车控制器控制第一离合器结合、第二离合器结合，控制机电飞轮混合动力系统运行于飞轮、第一动力源电机及第二动力源电机联合驱动模式；（6）飞轮、第一动力源电机及第二动力源电机联合再生制动模式，当车辆需求的再生制动功率较大时，整车控制器控制第一离合器结合、第二离合器结合，控制机电飞轮混合动力系统运行于飞轮、第一动力源电机及第二动力源电机联合再生制动模式；（7）第一动力源电机驱动飞轮工作模式，当飞轮转速较低时，整车控制器适时地控制第二离合器结合、第一离合器分离，控制机电飞轮混合动力系统运行于第一动力源电机驱动飞轮工作模式。2CN109760520A说明书1/3页一种机电飞轮混合动力系统技术领域[0001]本发明涉及电动汽车动力系统，特别是一种集成飞轮、电机、离合器及行星齿轮机构的机电飞轮混合动力系统。背景技术[0002]发展高效电动汽车已成为解决当前能源危机与环境污染的重要举措。依据车辆动力性能指标参数，设计与之相匹配的动力系统是保证车辆高效、安全、可靠运行的关键。单个电机驱动方案由于具有结构简单、开发成本低、控制难度小等优势，是目前电动车辆主流技术方案。不过单电机驱动方案存在如下共性问题：依据车辆动力性能指标参数所匹配的单电机，存在后备功率偏大的问题，而车辆常用工况往往集中在中低功率区间，进而造成大马拉小车的问题，影响车辆经济性。新兴的双电机或多电机驱动方面，通过对电机进行参数差异化设计，可有效解决上述单电机驱动方案存在的问题，但双电机或多电机驱动技术方面存在如下共性问题：车辆负载突变工况，如急加速、急减速工况，需要两个或多个电机参与整车驱动或制动，此时车载电池会存在大电流放电或充电问题，进而影响电池工作效率和使用寿命。因此，如何突破现有单电机驱动、双电机驱动以及多电机驱动技术方案存在的问题，已受到汽车行业广泛关注。发明内容[0003]根据以上现有技术中的不足，本发明提供一种机电飞轮混合动力系统。由于飞轮具有很大的功率密度优势，将其设计为车辆辅助能源系统，借助飞轮瞬时大功率输出或输入优势，一方面，在满足整车动力性能前提下，匹配更小功率的驱动电机，进而提高车辆中低负荷工况系统工作效率；另一方面，可避免