專利名稱：一種乘用車輔助電力驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種乘用車輔助電力驅(qū)動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著世界范圍內(nèi)的石油資源的逐步枯竭，幾乎所有的汽車生產(chǎn)廠商都在尋找這一困境的解決方案。在很長一段時間內(nèi)，混合動力汽車都將成為一個極具現(xiàn)實意義的過渡選擇。目前的混合動力汽車一般有三種形式串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。串聯(lián)式混合動力總成由發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動機(jī)三部分動力總成組成，用串聯(lián)方式組成動力單元。發(fā)動機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過控制器輸送到電池或電動機(jī)，由電動機(jī)通過變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動汽車。串聯(lián)式以電動馬達(dá)驅(qū)動行駛，發(fā)動機(jī)只是作為動力源。這種方式結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且受電動馬達(dá)性能限制，性能較差，電機(jī)要求很高，導(dǎo)致成本上漲，市場競爭力不足。并聯(lián)式油電混合單元的發(fā)動機(jī)和電動機(jī)共同驅(qū)動汽車，發(fā)動機(jī)與電動機(jī)分屬兩套系統(tǒng)，可以分別獨立地向汽車傳動系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驅(qū)動又可以單獨驅(qū)動。并聯(lián)式主要以發(fā)動機(jī)驅(qū)動行駛，利用電動馬達(dá)所具有的再啟動時產(chǎn)生強(qiáng)大動力的特征，在汽車起步、加速等發(fā)動機(jī)燃油消耗較大時，用電動馬達(dá)輔助驅(qū)動的方式來降低發(fā)動機(jī)的油耗?；炻?lián)式混合動力電動汽車(PSHEV)是綜合SHEV和PHEV結(jié)構(gòu)特點組成的PSHEV，由發(fā)動機(jī)、電動/發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電動機(jī)三大動力總成組成。由于電動/發(fā)電機(jī)必然是裝在發(fā)動機(jī)的輸出軸上，才能起發(fā)動機(jī)飛輪和起動機(jī)的作用，也才能保持發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)并進(jìn)行發(fā)電。因此電動機(jī)的動力要與車輛驅(qū)動系統(tǒng)相組合，只有①在變速器(包括驅(qū)動橋)處進(jìn)行組合；②在驅(qū)動輪處進(jìn)行組合。混聯(lián)式主要以發(fā)動機(jī)驅(qū)動行駛，利用電動馬達(dá)所具有的再啟動時產(chǎn)生較大動力，在汽車起步、加速等發(fā)動機(jī)燃油消耗較大時，用電動馬達(dá)輔助驅(qū)動的方式來降低發(fā)動機(jī)的油耗。綜合這三種形式來看，一般混合動力技術(shù)都需要把電力驅(qū)動系統(tǒng)插入到原有的行駛系統(tǒng)當(dāng)中，電機(jī)等設(shè)備的增加不僅使得車輛本身的重量大增，為了布置這些設(shè)備，又要改變原有的部件位置，對原有的汽車結(jié)構(gòu)有很大影響，這樣不僅導(dǎo)致開發(fā)周期變長，還使得成本大幅增加，削弱了市場競爭力。對于生產(chǎn)商來說，現(xiàn)在的混合動力技術(shù)要求對生產(chǎn)線做出很大的調(diào)整，目前有一些混合動力汽車采用比較簡單的傳動方式，比如串聯(lián)的ISGantegrated Starter and Generator，)、BSG(Belt Driven Starter Generator)的方式，但是這種方式有它致命的弱點，即效率不高，浪費比較大。而采用效率比較高的并聯(lián)傳動方式往往都會要求在傳統(tǒng)汽車上做很大的改動。這些改動極大增加了混合動力汽車的生產(chǎn)成本，而成本的增加則限制了混合動力技術(shù)的推廣，這不僅不利于環(huán)保，同樣不利于這一技術(shù)的發(fā)展。綜上所述，現(xiàn)有的混合動力技術(shù)在結(jié)構(gòu)上存在一定不足，具體表現(xiàn)在對原車改動過大，影響原有車體結(jié)構(gòu)，增加成本，不是很好的混合動力解決方案。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種乘用車輔助電力驅(qū)動系統(tǒng)，可以在對原來的汽車結(jié)構(gòu)改動最小的情況下為大多數(shù)乘用車提供一個可靠的混合動力解決方案，輔助汽車行駛，達(dá)到節(jié)油的效果。一種乘用車輔助電力驅(qū)動系統(tǒng)，包括電池、差速電機(jī)、兩個傳動半軸，電池的電源輸出端與差速電機(jī)的輸入端連接，差速電機(jī)的輸出端分別與兩個傳動半軸連接，兩個傳動半軸分別與兩個從動輪連接，兩個從動輪之間設(shè)置有隨動橋，電池和差速電機(jī)安裝在隨動橋上。本實用新型具有以下特點1、本實用新型分類上雖然屬于串并聯(lián)油電混合方式，卻一改以往串并聯(lián)混合方式的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，通過易于安裝的電力驅(qū)動整合模塊適時調(diào)整動力分配，使汽車能在油電混合情況下獲得高效動力源。本系統(tǒng)獨創(chuàng)性使用集成差速電機(jī)作為核心部件，取代了過去復(fù)雜的電動機(jī)與動力分配裝置，以自動化和電氣化過程簡化了冗雜的傳動鏈，讓汽車獲得更佳的性能和更好的駕駛感受。2、本實用新型復(fù)雜的電動/燃油動力之間切換的過程，把節(jié)省燃油目標(biāo)放在城市中堵車這個點上，在這個時候去使用電力驅(qū)動，此外都是正常的駕駛，相當(dāng)于在駕駛員平時的駕車油耗上做了一個減法，這就使得方案肯定是能夠達(dá)到省油這一效果的，并且方案盡量避免了對原有結(jié)構(gòu)的改動，這就使得生產(chǎn)商在接受這一技術(shù)時能夠直接的看到技術(shù)給原來的車型帶來的變化，使得生產(chǎn)商更容易接受這個產(chǎn)品。3、本實用新型對硬件要求比較低，電機(jī)功率、電池容量等是現(xiàn)有混合動力汽車的一半甚至更低，從這一方面也能減少成本。

圖1是本實用新型乘用車輔助電力驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型在車輛正常行駛時的工作狀況示意圖；圖3是本實用新型在當(dāng)車輛遇到堵車路段或者要求低速行駛的短途情況時切換到輔助行駛狀態(tài)的工作狀況示意圖；圖4是本實用新型在充電/能量回收情況下的工作狀況示意圖。圖中1-發(fā)動機(jī)，2-驅(qū)動軸，3-驅(qū)動輪，4-電池，5-差速電機(jī)，6-傳動半軸，7-從動輪，8-隨動橋。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。圖1所示為本實用新型乘用車輔助電力驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述乘用車輔助電力驅(qū)動系統(tǒng)包括電池4、差速電機(jī)5、兩個傳動半軸6，電池4的電源輸出端與差速電機(jī)5 的輸入端連接，差速電機(jī)5的輸出端分別與兩個傳動半軸6連接，兩個傳動半軸6分別與兩個從動輪7連接，兩個從動輪7之間設(shè)置有隨動橋8，電池4和差速電機(jī)5安裝在隨動橋8 上。隨動橋8只是起到支撐車輛的作用，本實用新型的整個驅(qū)動單元(電池4、差速電機(jī)5) 安裝在隨動橋8上。差速電機(jī)5的動力通過兩根傳動半軸6傳遞到從動輪7，驅(qū)動車輛前進(jìn)。本實用新型的電池4可采用磷酸鐵鋰電池，這種電池具有性能穩(wěn)定，能量較高的優(yōu)點，而且這方面技術(shù)發(fā)展比較成熟，市場成本上可以接受。差速電機(jī)5是將差速器和電機(jī)結(jié)合起來，差速器外殼作為電機(jī)的轉(zhuǎn)子。差速電機(jī)5和電池4的容量設(shè)計如下普通家用轎車自重1500kg左右，在一般路面正常行駛阻力系數(shù)(μ)為0.03左右設(shè)，計最高行駛速度為3m/s。P = μ = 1500*10*0. 03*3 = 1350w保留一定余量，設(shè)計差速電機(jī)5的功率為1. 5kw。假設(shè)車輛在電力驅(qū)動狀態(tài)下以最高速度行駛3kmt = s/v = 3000/3 = 1000sw = P*t = 1. 5*1000/3600 = 0. 42kw. h保留一定余量，電池4設(shè)計容量0. 5kw. h。即在理論情況下，車輛可以單獨依靠電力驅(qū)動單元以不高于10km/h的速度行駛不超過3km，可以達(dá)到設(shè)計目標(biāo)。如圖2所示，對于一般兩驅(qū)車來說，還包括主動力驅(qū)動系統(tǒng)，所述主動力驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)1及驅(qū)動軸2，發(fā)動機(jī)1與驅(qū)動軸2連接，驅(qū)動軸2分別與兩個驅(qū)動輪3連接。 驅(qū)動軸2的主要作用就是把發(fā)動機(jī)1的動力傳輸給驅(qū)動輪3來使車輛前進(jìn)。圖2是本實用新型在車輛正常行駛時的工作狀況示意圖，當(dāng)車輛正常行駛時，通過電腦控制斷開差速電機(jī)5的回路，減少行駛阻力，系統(tǒng)不工作。圖3是當(dāng)車輛遇到堵車路段或者要求低速行駛的短途情況，可以自動或手動切換到輔助行駛狀態(tài)，此時發(fā)動機(jī)1關(guān)閉，由系統(tǒng)電源(電池4)向差速電機(jī)5提供能源，此時由本實用新型的輔助電力驅(qū)動系統(tǒng)單獨驅(qū)動車輛行駛。圖4是本實用新型在充電/能量回收情況下工作狀況，當(dāng)行車電腦檢測到系統(tǒng)電源能量不足時進(jìn)入這一工作狀態(tài)，此時向本實用新型的輔助電力驅(qū)動系統(tǒng)補(bǔ)充能源有兩種方式，第一種是發(fā)動機(jī)1帶動的原車發(fā)電機(jī)在此時給系統(tǒng)電源(電池4)充電；第二種是當(dāng)車輛遇到下坡，或在減速制動情況下行車電腦控制差速電機(jī)5電路接通，由電磁效應(yīng)產(chǎn)生一個阻力降低車速，同時差速電機(jī)5向系統(tǒng)電源(電池4)充電。本實用新型的電池和差速電機(jī)取代了過去復(fù)雜的電動機(jī)與動力分配裝置，以自動化和電氣化過程簡化了冗雜的傳動鏈，讓汽車獲得更佳的性能和更好的駕駛感受；另外電池和差速電機(jī)可以安裝在隨動橋上，可以充分利用現(xiàn)有車輛的結(jié)構(gòu)，盡量避免了對原有結(jié)構(gòu)的改動，便于推廣使用；本實用新型對電機(jī)功率、電池容量要求比較低，不僅可以減少成本，也便于實現(xiàn)。以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種乘用車輔助電力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于包括電池G)、差速電機(jī)(5)、兩個傳動半軸(6)，電池(4)的電源輸出端與差速電機(jī)(5)的輸入端連接，差速電機(jī)(5)的輸出端分別與兩個傳動半軸(6)連接，兩個傳動半軸(6)分別與兩個從動輪(7)連接，兩個從動輪 (7)之間設(shè)置有隨動橋(8)，電池(4)和差速電機(jī)(5)安裝在隨動橋⑶上。
2.如權(quán)利要求1所述的乘用車輔助電力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于差速電機(jī)(5)的功率為1. 5kw，電池的容量為0. 5kw. h。
3.如權(quán)利要求1所述的乘用車輔助電力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于電池(4)采用磷酸鐵鋰電池。
專利摘要本實用新型提供一種乘用車輔助電力驅(qū)動系統(tǒng)，包括電池、差速電機(jī)、兩個傳動半軸，電池的電源輸出端與差速電機(jī)的輸入端連接，差速電機(jī)的輸出端分別與兩個傳動半軸連接，兩個傳動半軸分別與兩個從動輪連接，兩個從動輪之間設(shè)置有隨動橋，電池和差速電機(jī)安裝在隨動橋上。本實用新型的電池和差速電機(jī)取代了過去復(fù)雜的電動機(jī)與動力分配裝置，以自動化和電氣化過程簡化了冗雜的傳動鏈，讓汽車獲得更佳的性能和更好的駕駛感受；另外電池和差速電機(jī)可以安裝在隨動橋上，可以充分利用現(xiàn)有車輛的結(jié)構(gòu)，盡量避免了對原有結(jié)構(gòu)的改動，便于推廣使用；本實用新型對電機(jī)功率、電池容量要求比較低，不僅可以減少成本，也便于實現(xiàn)。
文檔編號B60K6/44GK201998784SQ20112003125
公開日2011年10月5日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者勞子勁, 周林, 張偉峰, 熊恒, 熊海宏 申請人:勞子勁, 周林, 張偉峰, 熊恒, 熊海宏