混合动力系统及混合动力车辆技术方案

本实用新型专利技术公开了一种混合动力系统及混合动力车辆，系统包括：发动机，用以选择性的输出动力至轮端；驱动电机；发电机；双电控模块，根据发电机输出的第一交流电给驱动电机供电；动力电池，通过双电控模块给驱动电机供电，或者通过双电控模块根据发电机或者驱动电机输出的交流电进行充电，且动力电池的容量大于等于第一预设容量，发电机的最大工作功率大于等于第一预设功率，发动机的最大工作功率大于等于第二预设功率，第二预设功率大于等于第一预设功率，且第二预设功率与第一预设功率的差值小于第二预设功率的5％

【技术实现步骤摘要】
混合动力系统及混合动力车辆


[0001]本技术涉及车辆
，尤其涉及一种混合动力系统及混合动力车辆。

技术介绍

[0002]随着能源的不断消耗，新能源车型的开发和利用已逐渐成为一种趋势，混合动力汽车作为新能源车型中的一种，通过发动机和/或驱动电机进行驱动。
[0003]相关技术中的混合动力系统架构，由于其系统架构只能通过发动机驱动发电机发电再提供给驱动电机驱动，因此即便在发动机直驱高效的中高速工况，也必须通过发电机进行能量转化，会存在很大的损耗，导致能耗在中高速工况无法达到最优，进而导致汽车的经济性较低。且由于其动力电池容量有限，无法长时间维持系统处于高效工作区间，导致能耗相对较高。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的第一个目的在于提出一种混合动力系统，通过大容量动力电池，使整车EV模式行驶时间增多且能够使得发动机一直工作在高效区，通过大功率发电机可实现对动力电池的快速补电，并且发电机与发动机的最大工作功率相差不大，使得发电机能够充分利用发动机的有效功率，即通过发动机、发电机和动力电池的参数进行配合，能够实现能量的高效和合理利用，从而有效提高整车的经济性。
[0005]本技术的第二个目的在于提出一种混合动力车辆。
[0006]为达到上述目的，本技术第一方面实施例提出了一种混合动力系统，包括：发动机，发动机用以选择性的输出动力至轮端；驱动电机，驱动电机用以输出动力至轮端；发电机，发电机与发动机相连，以在发动机的带动下进行发电；双电控模块，双电控模块分别与驱动电机和发电机相连，双电控模块根据发电机输出的第一交流电给驱动电机供电；动力电池，动力电池与双电控模块相连，动力电池通过双电控模块给驱动电机供电，或者通过双电控模块根据发电机或者驱动电机输出的交流电进行充电，且动力电池的容量大于等于第一预设容量，发电机的最大工作功率大于等于第一预设功率，发动机的最大工作功率大于等于第二预设功率，其中，第二预设功率大于等于第一预设功率，且第二预设功率与第一预设功率的差值小于第二预设功率的5％
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10％。
[0007]根据本技术实施例的混合动力系统，通过大容量动力电池，使整车EV模式行驶时间增多且能够使得发动机一直工作在高效区，通过大功率发电机可实现对动力电池的快速补电，并且发电机与发动机的最大工作功率相差不大，使得发电机能够充分利用发动机的有效功率，即通过发动机、发电机和动力电池的参数进行配合，能够实现能量的高效和合理利用，从而有效提高整车的经济性。
[0008]为达到上述目的，本技术第二方面实施例提出了一种混合动力车辆，其包括前述的混合动力系统。
[0009]根据本技术实施例的混合动力车辆，通过前述的混合动力系统，能够实现能量的高效和合理利用，从而有效提高整车的经济性。
[0010]本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0011]图1为根据本技术第一个实施例的混合动力系统的结构示意图；
[0012]图2为根据本技术第二个实施例的混合动力系统的结构示意图；
[0013]图3为根据本技术第三个实施例的混合动力系统的结构示意图；
[0014]图4为根据本技术一个实施例的直冷板设置位置示意图；
[0015]图5为根据本技术一个实施例的通过空调冷媒对动力电池冷却的冷却框图；
[0016]图6为根据本技术一个实施例的直冷板和加热膜的位置示意图；
[0017]图7为根据本技术一个实施例的混合动力车辆的示意图。
具体实施方式
[0018]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0019]下面参考附图描述本技术实施例提出的混合动力系统及混合动力车辆。
[0020]图1为根据本技术一个实施例的混合动力系统的结构示意图，参考图1所示，该混合动力系统包括：发动机10、驱动电机20、发电机30、动力电池40和双电控模块50。
[0021]其中，发动机10用以选择性的输出动力至轮端。驱动电机20用以输出动力至轮端。发电机30与发动机10相连，以在发动机10的带动下进行发电。双电控模块50分别与驱动电机20和发电机30相连，双电控模块50根据发电机30或者驱动电机20输出的交流电给驱动电机20供电。动力电池40与双电控模块50相连，动力电池40通过双电控模块50给驱动电机20供电，或者通过双电控模块50根据发电机30输出的第一交流电进行充电，且动力电池40的容量大于等于第一预设容量，发电机30的最大工作功率大于等于第一预设功率，发动机10的最大工作功率大于等于第二预设功率，其中，第二预设功率大于等于第一预设功率，且第二预设功率与第一预设功率的差值小于第二预设功率的5％
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10％。
[0022]具体来说，发动机10可选择性的输出动力至轮端，这样可以实现发动机10直驱，即由发动机10直接驱动轮端。可选的，混合动力系统还包括离合器C1，离合器C1连接在轮端和发动机10之间，发动机10通过离合器C1实现动力选择性的输出到轮端，例如，当离合器C1分离时，发动机10与轮端的动力传输断开，发动机10不会直接输出动力至轮端，而当离合器C1结合时，发动机10与轮端进行动力耦合，发动机10直接输出动力至轮端。该架构相较于传统的纯增程式混合动力汽车，具有发动机直驱路径，这样能够避免由于传统的纯增程式混合动力汽车缺少发动机直驱路径，即使发动机非常高效(发动机的转速和扭矩均高效)，也只能通过发电机发电再提供给驱动电机驱动导致的能量转换损耗，以及动力电池会频繁工作在充放电状态进一步导致能量转换损耗，能够有效提高整车的经济性。
[0023]驱动电机20可为扁线电机，扁线电机的定子绕组采用矩形线圈，提升了定子槽的槽满率，并减小了电机体积，使得驱动电机20的功率密度得到大幅度提升。驱动电机20与轮端通过齿轮直连，通过控制驱动电机20工作以输出动力至轮端。可选的，驱动电机20到轮端的速比可为11，这样可使驱动电机20的扭矩和转速在高效区内。可选的，驱动电机20与发电机30的电机轴平行布置，相较于其它设置方式，如驱动电机20与发电机30同轴布置，本实施例的平行布置方式对电机设计要求小，从而使得大功率发电机更容易布置，且成本低。
[0024]可选的，参考图2所示，发动机10到轮端以及驱动电机20到轮端可通过变速器60和主减速器70实现，其中变速器60可进一步包括齿轮Z1、Z2、Z3和Z4，齿轮Z1的中心轴与离合器C1的一端相连，齿轮Z1与齿轮Z2啮合，齿轮Z2与齿轮Z3啮合，齿轮Z3的中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力系统，其特征在于，包括：发动机，所述发动机用以选择性的输出动力至轮端；驱动电机，所述驱动电机用以输出动力至所述轮端；发电机，所述发电机与所述发动机相连，以在所述发动机的带动下进行发电；双电控模块，所述双电控模块分别与所述驱动电机和所述发电机相连，所述双电控模块根据所述发电机输出的第一交流电给所述驱动电机供电；动力电池，所述动力电池与所述双电控模块相连，所述动力电池通过所述双电控模块给所述驱动电机供电，或者通过所述双电控模块根据所述发电机或者驱动电机输出的交流电进行充电，且所述动力电池的容量大于等于第一预设容量，所述发电机的最大工作功率大于等于第一预设功率，所述发动机的最大工作功率大于等于第二预设功率，其中，所述第二预设功率大于等于所述第一预设功率，且所述第二预设功率与所述第一预设功率的差值小于所述第二预设功率的5％
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10％。2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述双电控模块包括第一逆变器、第二逆变器和DC/DC，所述第一逆变器的交流端连接到所述驱动电机，所述第一逆变器的直流端分别与所述第二逆变器的直流端和所述DC/DC的第一直流端相连，所述第二逆变器的交流端连接到所述发电机，所述DC/DC的第二直流端连接到所述动力电池，所述DC/DC的最大工作功率大于第三预设功率，其中，所述第三预设功率大于所述第二预设功率。3.根据权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，所述第三预设功率与所述第二预设功率的差值小于所述第三预设功率的5％
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10％。4.根据权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一预设功率设置为70kw，所述第二预设功率设置为81kw，所述第三预设功率设置为90kw。5.根据权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，所述发动机与所述轮端之间的动力输出切断、且带动所述发电机进行发电时，所述混合动力系统进入串联模式，其中，所述发电机输出的第一交流电通过所述第二逆变器转换为第一直流电，并通过所述第一逆变器将所述第一直流电转换为第二交流电供给所述驱动电机，以便所述驱动电机进行驱动工作；或者所述发电机输出的第一交流电通过所述第二逆变器转换为第一直流电，并通过所述第一逆变器将所述第一直流电转换为第二交流电供给所述驱动电机，同时所述动力电池输出的第二直流电通过所述DC/DC转换为第三直流电，并通过所述第一逆变器将所述第三直流电转换为第二交流电供给所述驱动电机，以便所述驱动电机进行驱动工作；或者所述发电机输出的第一交流电通过所述第二逆变器转换为第一直流电，并通过所述第一逆变器将所述第一直流电转换为第二交流电供给所述驱动电机，以便所述驱动电机进行驱动工作，同时所述DC/DC将所述第一直流电转换为第四直流电，以给所述动力电池充电。6.根据权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，所述发动机与所述发电机不工作，以及所述动力电池给所述驱动电机供电时，所述混合动力系统进入EV模式，其中，所述动力电池输出的第二直流电通过所述DC/DC转换为第三直流电，并通过所述第一逆变器将所述第三直流电转换为第二交流电供给所述驱动电机，以便所述驱动电机进行驱动工作。7.根据权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，所述发动机与所述轮端之间进行
动力耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨冬生，王春生，白云辉，陈明文，陆国祥，王学超，朱晓灵，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：