串并联混合式双动力驱动系统技术方案

本发明专利技术是一种串并联混合式双动力驱动系统，是可作串联式混合动力系统运作或并联式混合动力系统运作，除能由引擎动力直接驱动负载外，轻载时可作串联式混合动力系统的运转，常态负载由引擎驱动，若系统加设储放电装置，进一步可由第一电机单元或第二电机单元或两者其中之一，借储放电装置的电能作马达功能运转，与引擎动力共同驱动负载，轻载时亦可作电动驱动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于传统陆上、或水上、或空域载具的驱动系统。具体涉及一种串并联混合式双动力驱动系统，本专利技术特别为首创具有可作串联式混合动力系统运作、或作并联式混合动力系统功能运作的串并联混合式双动力驱动系统。
技术介绍
传统陆上、或水上、或空域载具通常为单动力系统，近年因节约能源及节制污染的需求，而致力于双动力驱动系统的研发，其中具有内燃引擎输出回转动能与电力驱动马达输出回转动能的双动力混合动力系统颇有进展,回顾已发展的双动力混合动力系统包括:1、串联式混合动力系统:为以引擎驱动发电机，再以发电机电能驱动马达产生回转动能进而驱动负载，此系统的缺点为在不同负载率时系统效率差异太大，且由马达及发电机负担全部功率,所需电机额定容量大，占用空间大、重量增加、成本高；2、储能式串联驱动系统:于正常负载时，为以引擎驱动发电机，再以发电机电能驱动马达输出回转动能进而驱动负载，于轻载时，发电机的电能除驱动马达外，部分输入储放电装置以储存电能，供在引擎停止时，由储放电装置的电能驱动马达输出回转动能进而驱动负载，以减少污染提升能源效率，而于重载时，由引擎所驱动发电机的电能及储放电装置的电能，共同输往马达以输出回转动能驱动负载；3、并联式混合动力系统:于正常负载，由引擎输出的回转动能直接驱动负载，而在轻载时引擎所牵动的马达被切换为作发电机功能运转，以对储放电装置充电或对其他负载供电，或于引擎停止运转时，由储放电装置的电能驱动马达以输出回转动能驱动负载，以提升能源效率减少污染，重载时则由引擎输出的回转动能，及储放电装置电能驱动马达的回转动能共同驱动负载，此系统的缺点为需设置足够容量的储放电装置。
技术实现思路
本专利技术为首创具有串联式混合动力系统、及并联式混合动力系统的混合运作功能，在以引擎作主动回转动力源时，除能由引擎动力直接驱动负载外，系统的主要运作功能含:作串联式混合动力系统的运作，由引擎驱动第一电机单元作发电机功能运转，其发电的电能供驱动第二电机单元作马达功能运转，以输出机械回转动能驱动负载，并调控引擎运作于较高能源效率的定速运转条件，前述引擎定速运转的定义，为泛指引擎运转于耗用燃料较低，但可相对获得输出功率较高的较节省燃料运转区域的运转速度范围，以达最佳制动燃料消耗比量(Brake Specific Fuel Consumption);或于系统选择加设储放电装置时，则进一步可借引擎所驱动第一电机单元的发电电能对储放电装置作充电，或由储放电装置的电能与第一电机单元的发电电能，共同驱动第二电机单元作马达功能输出，以调控引擎运作于较高能源效率的定速运转条件，前述引擎定速运转的定义，为泛指引擎运转于耗用燃料较低，但可相对获得输出功率较高的较节省燃料运转区域的运转速度范围，以达最佳制动燃料消耗比量(Brake Specific Fuel Consumption)；由引擎动力的回转动能驱动负载；于系统选择加设储放电装置时，作并联式混合动力系统的运作，由储放电装置的电能，驱动第一电机单元及第二电机单元或两者其中之一作马达功能运转，并与引擎动力共同驱动负载，或于轻载时借由引擎动能驱动第一电机单元及第二电机单元两者其中之一作发电机功能运转，以对储放电装置充电或对其他负载供电；由储放电装置的电能驱动第一及第二电机单元或两者其中之一，作马达功能运转驱动负载；借由引擎动力驱动第一电机单元及第二电机单元或两者其中之一作发电机功能运转，其发电电能供对储放电装置充电或对其他负载供电；借由负载逆向驱动第一电机单元及第二电机单元或两者其中之一，作再生发电的发电机功能运转，其发电的电能供对储放电装置或对其他负载供电；借由引擎的机械阻尼作为制动刹车功能，或于设有储放电装置时，同时由第一电机单元及第二电机单元或两者其中之一作为发电机功能运转，以对储放电装置充电或对其他负载供电，以产生再生发电制动功能；由储放电装置驱动第一电机单元及第二电机单元或两者其中之一作马达功能启动引擎；系统具有上述全部功能或部分功能；借上述全部功能或部分功能的运作，以改善引擎于低功率输出及低速运转时，效率偏低与闻污染的缺失。本专利技术的主要目的，是在于首创一种具有可作串联式混合动力系统运作、或作并联式混合动力系统功能运作的串并联混合式双动力驱动系统，其中，当系统以内燃引擎为主动回转动力源，于常态负载时，由引擎输出的回转动能直接驱动负载，于轻负载时，可依需要选择将系统切换为作串联式混合动力系统的运作，而以引擎动力驱动第一电机单元作发电机运转，并以其发电输出的电能供驱动第二电机单元作为马达功能运转，以输出回转动能驱动负载。此项串并联混合式双动力驱动系统，可依需要进一步选择设置储放电装置，若系统选择设置储放电装置，则于重负载时，可由储放电装置的电能，驱动第一电机单元及第二电机单元或两者其中之一作马达功能运转，并与引擎动力共同驱动负载，作为并联式混合动力系统的运作；于常态负载时，由引擎输出的回转动能直接驱动负载；在轻负载时，除由引擎输出的回转动能直接驱动负载外，并由第一电机单元及第二电机单元或两者其中之一，作为发电机功能运转，其发电的电能供对储放电装置充电或对其他负载供电；若系统转换为串联式混合动力系统模式运作，由引擎动力驱动第一电机单元作为发电机运转，以其发电的电能供驱动第二电机单元作马达功能运转，以及可依需要选择由其发电的电能随机适时对储放电装置充电，或对其他负载供电，以调控引擎运作于较高能源效率的定速运转条件，前述引擎定速运转的定义，为泛指引擎运转于耗用燃料较低，但可相对获得输出功率较高的较节省燃料运转区域的运转速度范围，以达最佳制动燃料消耗比量(BrakeSpecific Fuel Consumption);此外并可依需要选择由储放电装置的电能驱动第一或第二电机单元或两者其中之一，作马达功能运转，而输出回转动能驱动负载，进而改善引擎于低功率输出及低速运转时，效率偏低与高污染的缺失。附图说明图1为本专利技术的系统方块图之一。图2所示为本专利技术由图1中的主要动力单元所构成的系统方块图。图3为图2所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转，并可操控引擎转速的运作状态图。图4为图2所示实施例的系统设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转，引擎作定速运转的运作状态图。图5为图2所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转，并可操控引擎转速的运作状态图。图6为图2所示实施例的系统不设置储放电装置而作串联式混合动力系统功能运转，引擎作定速运转的运作状态图。图7为图2所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载的运作状态图。图8为图2所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元及第二电机单元共同驱动负载的运作状态图。图9为图2所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第一电机单元共同驱动负载的运作状态图。图10为图2所示实施例的系统借由引擎动力与由储放电装置所驱动的第二电机单元共同驱动负载的运作状态图。图11为图2所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载，并供驱动第一电机单元作发电机功能运作，以对储放电装置充电或对其他负载供电的运作状态图。图12为图2所示实施例的系统借由引擎动力驱动负载，并供驱动第二电机单元作发电机功能运作，以对储放电装置充电或对其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串并联混合式双动力驱动系统，其特征在于，所述串并联混合式双动力驱动系统为可作串联式混合动力系统运作或并联式混合动力系统运作，除能由引擎动力直接驱动负载外，轻载时可作串联式混合动力系统的运转，常态负载由引擎驱动，若系统加设储放电装置，进一步可由第一电机单元或第二电机单元或两者其中之一，借储放电装置的电能作马达功能运转，与引擎动力共同驱动负载，轻载时亦可作电动驱动；所述串并联混合式双动力驱动系统包括：主动回转动力源(100)具有两输出端；其中，所述主动回转动力源(100)的第一输出端根据需要选择性设置第一离合器(102)及变速单元(109)以驱动第一电机单元(101)；所述主动回转动力源(100)的另一输出端则根据需要选择性设置第二离合器(112)再经由差动轮组所构成的变速单元(109)，再由变速单元(109)之两差动输出端可分别选择性个别设置第五离合器(1120)驱动各别的第二电机单元(103)，及分别直接或经变速单元(109)驱动个别负载(120)；前述由主动回转动力源(100)所驱动的第一电机单元(101)可为一组或一组以上；所述第二离合器(112)及第五离合器(1120)两者可为同时设置或选择设置其中之一；上述系统于作串联式混合动力动力系统的相关各种功能运作时，第二离合器(112)及/或第五离合器(1120)为脱离，而由主动回转动力源(100)驱动第一电机单元(101)作发电机功能运转，其发电的电能供驱动第二电机单元(103)作马达功能运转以驱动负载；在作并联式混合动力系统的相关各种功能运作时，第二离合器(112) 及/或第五离合器(1120)为闭合。...

【技术特征摘要】
2004.04.19 US 10/826,392;2004.05.24 US 10/851,2071.一种串并联混合式双动力驱动系统，其特征在于，所述串并联混合式双动力驱动系统为可作串联式混合动力系统运作或并联式混合动力系统运作，除能由引擎动力直接驱动负载外，轻载时可作串联式混合动力系统的运转，常态负载由引擎驱动，若系统加设储放电装置，进一步可由第一电机单元或第二电机单元或两者其中之一，借储放电装置的电能作马达功能运转，与引擎动力共同驱动负载，轻载时亦可作电动驱动； 所述串并联混合式双动力驱动系统包括:主动回转动力源(100)具有两输出端； 其中，所述主动回转动力源(100)的第一输出端根据需要选择性设置第一离合器(102)及变速单元(109)以驱动第一电机单元(101)； 所述主动回转动力源(100)的另一输出端则根据需要选择性设置第二离合器(112)再经由差动轮组所构成的变速单元(109)，再由变...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨泰和，
申请(专利权)人：杨泰和，
类型：发明
国别省市：