一种混合动力汽车制造技术

本实用新型专利技术公开了一种综合节油率高的混合动力汽车。该混合动力汽车的动力系统包括发动机、安装在发动机曲轴输出端的飞轮电机、离合器、变速箱、传动轴、驱动桥、24V低压电池、电机控制器、高压储能器、电动空调压缩机，所述飞轮电机与所述电机控制器电连接，所述高压储能器通过高压分线箱与所述电机控制器电连接，所述电动空调压缩机通过空调控制器分别与所述电机控制器和所述高压分线箱电连接，所述电机控制器中设置DC/DC模块，所述电机控制器通过所述DC/DC模块分别与所述24V低压电池及汽车上的低压设备电连接。本实用新型专利技术用于混合动力汽车领域。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车领域，特别是涉及一种混合动力汽车。
技术介绍
现今，人们越来越珍惜能源和重视保护环境，而日渐增多的汽车拥有量，尤其是普通燃油汽车的拥有量给国家的节能、环保工作带来巨大的压力。普通的燃油汽车启动时,发动机的飞轮在起动机的带动下旋转，当达到启动转速 (一般发动机启动转速为400rpm)时,发动机才能离开起动机的作用而独立旋转,普通的起动电机因与发动机之间用齿轮传动连接，运转时有噪音，且其功率较小，起动时间较长，又由于发动机启动转速较低，废气排放量也较大。普通燃油汽车上还设置有由发动机带动的发电机，主要用于给车上的用电设备供电和给低压电池充电。现代汽车上的用电设备越来越多，用电量也越来越大，如车用空调系统中的冷凝风机和蒸发风机也由发动机曲轴带动的24V低压励磁发电机来供电,对发动机功率的利用率较低,加之低压励磁发电机的发电效率也较低，如用3kW的发电机驱动冷凝风机和蒸发风的运行需消耗发动机功率约5kW ;如空调系统采用电动空调，其空调压缩机也需电能来驱动，则更是提高了对车载发电机的要求。另外，装置有空调系统的汽车若要在等红灯、待客等状况下停车时空调不停止运行，还要求发动机不熄火怠速运转，也会更进一步增加燃油的消耗。因此，现有的普通燃油汽车燃油消耗较大，环保性能差。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种综合节油率高的混合动力汽车。本技术的技术方案是本技术的动力系统包括发动机、飞轮电机、离合器、变速箱、传动轴、驱动桥、24V低压电池、电机控制器、高压储能器、电动空调压缩机，所述飞轮电机安装在发动机曲轴输出端，所述飞轮电机与电机控制器电连接，所述高压储能器通过高压分线箱与所述电机控制器电连接，所述电动空调压缩机通过空调控制器分别与所述电机控制器和所述高压分线箱电连接，所述电机控制器中设置DC/DC模块，所述电机控制器通过所述DC/DC模块分别与所述24V低压电池及汽车上的低压设备电连接；所述整车控制器与所述电机控制器电连接。所述飞轮电机为永磁同步电机。所述飞轮电机包括电机壳、定子组件、转子组件、飞轮、接线端子，发动机曲轴、所述转子组件、所述飞轮依次固定连接，所述飞轮与所述离合器相连接。所述高压储能器选用锂离子动力电池组。所述电动空调压缩机选用涡旋式压缩机。本技术的有益效果是，本技术采用以上方案，可达到以下功能I.全自动起停功能车辆在红灯、障碍、到站时只要拉起手制动，发动机自动熄火，当再次松开 手制同时踩下油门踏板时，发动机立即起动，由于起动电机是与发动机飞轮同轴工作，完全没有常规车通过齿轮齿圈来传递所产生的噪音，同时由于同轴起动电机功率大，起动时间非常短，大约在0. 3 0. 4秒即可将发动机起动，且每次起动所需的电量仅5 IOW h，耗油量仅相当于发动机怠速运行3 5秒的油量，按城市工况运行，仅此一项节能技术可节省10%的燃油。2.能量回收功能与发动机飞轮同轴的永磁同步电机在车辆减速或制动时可回收50 150A的再生电流，城市工况的车辆在减速和制动中要消耗约40 50%能量，车轮——电机的回收效率约50%，因此该项节能技术的节油率可达约20%。3.电动节能空调技术本技术用高能效比的涡旋式电动压缩机取代常规用发动机皮带轮驱动的活塞式转子式压缩机，平均能效比提高约50% ;本技术由高压储能器直接给电动空调压缩机提供电源，而高压储能器在汽车行车过程中回收制动能量，在开空调的季节，用于空调制冷的功率消耗由IlkW降至6kW，平均每天的节油率约8%。4.高效永磁同步发电机取代低效励磁发电机技术在本技术中，完全取消了24V或12V低压发电机(因为这类发电机的发电效率均在60%以下，以一台10 12米公交大巴车为例，需要发电功率最大达27V/140A约3. 8kW，平均约3kW，按60%效率折算消耗发动机功率消耗为5kW)，而利用发电效率高达90%以上的同轴永磁同步发电机(没有普通低压发电机的皮带传递7 8%损耗)加上在电机控制器中设置DC/DC模块以给汽车低压用电设备供电和给汽车低压电池充电，平均可减少发动机I. 5kff的功率，相当每天可节省5%的燃油消耗。综上所述，本技术将以上多项节能技术结合使用，能使汽车节油率达30%以上。附图说明图I是本技术的结构示意图；图2是本技术飞轮电机的结构示意图；图3是本技术动力系统的控制原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例作具体详述。如图I、图2、图3所示，本技术一种混合动力汽车的动力系统包括发动机I、飞轮电机2、离合器3、变速箱4、传动轴5、驱动桥6、24V低压电池7、电机控制器8、高压储能器9、电动空调压缩机10。飞轮电机2为永磁同步电机,它包括电机壳21、定子组件22、转子组件23、飞轮24、接线端子25，发动机I曲轴、转子组件23、飞轮24依次固定连接，飞轮24与离合器3相连接；飞轮电机2经接线端子25与电机控制器8电连接；高压储能器9选用的锂离子动力电池组，通过高压分线箱11与电机控制器8电连接；电动空调压缩机10选用电动涡旋式压缩机，通过空调控制器12分别与电机控制器8和高压分线箱11电连接；电机控制器8中设置DC/DC模块，电机控制器8通过DC/DC模块分别与24V低压电池7及汽车上的低压设备电连接；整车控制器分别与发动机E⑶和电机控制器8电连接。本技术所述的混合动力汽车的整个运行工况如下所述发动机起动当驾驶员松开手制动同时踩一下油门踏板，发动机I由同轴安装的飞轮电机2驱动起动，由电机控制器8内设定的程序在发动机I转速达600rpm时控制发动机I喷油点火 ，这样可以显著减少普通燃油车在低转速400rpm时给发动机喷油点火时产生的废气排放量。由于本技术飞轮电机2的起动功能远比普通发动机用起动电机的功率大，因此起动时间非常短，且没有普通起动电机运转时的齿轮噪音。车辆加速驾驶员踩下离合器踏板并将变速箱入档后松开离合器踏板，同时踩下油门加速踏板(电子油门传感器)，电机会在2 3秒内提供相当于发动机50%的辅助转矩令车辆加速，可明显改善发动机在低转速700 IlOOrpm时的转矩不足，可以减少车辆0 50km的加速时间约15%。匀速运行公交车辆的运行分为加速过程，匀速过程，减速过程及制动过程，当车辆加速过程结束后即处于相对的匀速过程，此时电机控制器8内电路程序如果检测到高压贮能器9电量低于60%，飞轮电机2转为发电模式，利用此时发动机轻载况态的冗余功率发电，发电量由电路检测发动机功率余量及贮能器9电量来自动调整，发电电流为50 100%电机额定电流。当检测到高压贮能器9电量超过80%时，电机控制器8将关断发电电流，因此保证了高压贮能器9电量维持在60 80%之间的最佳工况，可大幅延长高压贮能器9的使用寿命至6 8年。减速工况当有障碍或到站前减速时，驾驶员将制动踏板轻轻踩下一点(气刹回路未起动)，与制动踏板联锁的刹车开关导通，飞轮电机2即成为发电状态工作，并输出较大的电流给高压贮能器9充电，发电功率约相当于电机额定功率的2倍，尽量将车辆的惯性能转化成电能贮存起来，用于持续给电动空调机供电。电流的回收措施令电动空调机对发动机功率的依赖程度由100%本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力汽车，其动力系统包括发动机（1）、离合器（3）、变速箱（4）、传动轴（5）、驱动桥（6）、24V低压电池（7）、整车控制器，其特征在于：它还包括安装在发动机曲轴输出端的飞轮电机（2）、电机控制器（8）、高压储能器（9）、电动空调压缩机（10），所述飞轮电机（2）与所述电机控制器（8）电连接，所述高压储能器（9）通过高压分线箱（11）与所述电机控制器（8）电连接，所述电动空调压缩机（10）通过空调控制器（12）分别与所述电机控制器（8）和所述高压分线箱（11）电连接，所述电机控制器（8）中设置DC/DC模块，所述电机控制器（8）通过所述DC/DC模块分别与所述24V低压电池（7）及汽车上的低压设备电连接；所述整车控制器分别与发动机ECU和所述电机控制器（8）电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：覃美莲，
申请(专利权)人：覃美莲，
类型：实用新型
国别省市：