CN203974582U - 一种混联式气电混合动力客车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种混联式气电混合动力客车，它包括车身总成、底盘总成、天然气发动机、天然气发动机控制器、扭转减震器、车载充电机、交流充电插座和动力电池总成，发动机控制器与天然气发动机的控制端连接，天然气发动机通过扭转减震器与ISG电机连接，动力电池总成的充电输入端子与车载充电机连接，车载充电机与交流充电插座连接，动力电池总成的输出与高压配电箱连接，高压配电箱的输出分别ISG电机控制器、直流电源变换器、驱动电机控制器、转向油泵控制器和制动气泵连接。本实用新型采用天然气发动机，增加了同轴混联式驱动***和车载充电***，采用两个动力电池包并联供电，减少燃料消耗，降低尾气排放污染，提高动力电池维护方便性。

Description

一种混联式气电混合动力客车
技术领域
本实用新型涉及混合动力汽车领域，特别是涉及一种混联式气电混合动力客车。
背景技术
随着工业规模日益扩大，石油等传统资源危机日益加剧，节能与环保成为当今社会发展主题，汽油价格不断抬升，汽车的节能和减排效果成为人们关注的重点。中国政府亦不遗余力鼓励汽车产业重组与变革，汽车产业已被纳入“十二五”调整产业之列。由工信部启动的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》已明确鼓励多种技术路线车型的发展。
现有混合动力技术日益成熟，但总体上电驱动所占比例不高，节能和减排效果不理想，动力电池的检查、检修和更换等维护工作操作不方便。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种混联式气电混合动力客车，采用天然气发动机、同轴混联式驱动***和车载充电***混联式结构，减少了燃料消耗，降低了尾气排放污染，提高了动力电池维护方便性。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种混联式气电混合动力客车，它包括车身总成、底盘总成、ISG电机、ISG电机控制器、离合器、驱动电机、驱动电机控制器、转向油泵、转向油泵控制器、直流电源变换器、高压配电箱和制动气泵，它还包括天然气发动机、天然气发动机控制器、扭转减震器、车载充电机、交流充电插座和动力电池总成，发动机控制器与天然气发动机的控制端连接，天然气发动机通过扭转减震器与ISG电机连接，动力电池总成的充电输入端子与车载充电机连接，车载充电机与交流充电插座连接，动力电池总成的输出与高压配电箱连接，高压配电箱的输出分别ISG电机控制器、直流电源变换器、驱动电机控制器、转向油泵控制器和制动气泵连接。
所述的动力电池总成包括动力电池包A、动力电池包B和电池组配电盒，所述的电池组配电盒包括一组电源输出端子和一组或多组电源输入端子，所述的动力电池包A和动力电池包B均分别设有一组电源输出端子，每组电源输入端子或电源输出端子均设有高压正极端子和高压负极端子，动力电池包A和动力电池包B分别通过线束与电池组配电盒的电源输入端子连接，电池组配电盒的电源输出端子与混合动力客车的高压配电箱连接。
所述的动力电池包A、动力电池包B上均设有充电端子，电池组配电盒上设有一个充电输入端子和一个或多个充电输出端子，电池组配电盒的充电输入端子与车载充电机连接，电池组配电盒的充电输出端子与动力电池包A和动力电池包B上的充电端子连接。
所述的动力电池包A和动力电池包B还包括通讯接口，所述的通讯接口与混合动力客车的整车控制***连接。
所述的动力电池包A和动力电池包B的标称电压为552V，所述的动力电池包A和动力电池包B的标称电容量为20AH。
本实用新型的有益效果是：一种混联式气电混合动力客车，采用国V天然气发动机、同轴混联式驱动***和车载充电***的混联式气电混合动力客车，其中动力电池总成采用两个能单独使用的动力电池包并联的方法，减少了燃料消耗，降低了尾气排放污染，提高了动力电池维护方便性。
附图说明
图1为本实用新型***结构框图；
图2为本实用新型动力电池总成结构框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle，HEV）是指车辆驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同，形成了多种分类形式。混合动力车辆的节能、低排放等特点引起了汽车界的极大关注并成为汽车研究与开发的一个重点。
根据混合动力驱动的联结方式，混合动力***主要分为：串联式混合动力***、串联式混合动力***和混联式混合动力***。
串联式混合动力***：串联式混合动力***（Series Hybrid)一般由内燃机直接带动发电机发电，产生的电能通过控制单元传到电池，再由电池传输给电机转化为动能，最后通过变速机构来驱动汽车。
在串联式混合动力***联结方式下，电池就象一个水库，只是调节的对象不是水量，而是电能。电池对在发电机产生的能量和电动机需要的能量之间进行调节，从而保证车辆正常工作。这种动力***在城市公交上的应用比较多，轿车上很少使用。
并联式混合动力***：并联式混合动力***(Parallel Hybrid)有两套驱动***：传统的内燃机***和电机驱动***。内燃机***和电机驱动***既可以同时协调工作，也可以各自单独工作驱动汽车。
并联式混合动力***适用于多种不同的行驶工况，尤其适用于复杂的路况。该联结方式结构简单，成本低。
混联式混合动力***：混联式混合动力***的特点在于内燃机***和电机驱动***各有一套机械变速机构，两套机构或通过齿轮系，或采用行星轮式结构结合在一起，从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。与并联式混合动力***相比，混联式动力***可以更加灵活地根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。
如图1所示，一种混联式气电混合动力客车，它包括车身总成、底盘总成、ISG电机、ISG电机控制器、离合器、驱动电机、驱动电机控制器、转向油泵、转向油泵控制器、直流电源变换器、高压配电箱和制动气泵，它还包括天然气发动机、天然气发动机控制器、扭转减震器、车载充电机、交流充电插座和动力电池总成。
发动机控制器与天然气发动机的控制端连接，天然气发动机通过扭转减震器与ISG电机连接，动力电池总成的充电输入端子与车载充电机连接，车载充电机与交流充电插座连接，动力电池总成的输出与高压配电箱连接，高压配电箱的输出分别ISG电机控制器、直流电源变换器、驱动电机控制器、转向油泵控制器和制动气泵连接。
底盘总成包括主减速器差速器、制动***、转向***和半轴驱动车轮。
ISG电机通过离合器与驱动电机连接，ISG电机的控制端与ISG电机控制器连接，驱动电机通过主减速器差速器与半轴驱动车轮连接，驱动电机的控制端与驱动电机控制器连接，制动***通过传动轴与24V制动气泵连接，转向***通过传动轴与转向油泵连接，转向油泵的控制端与转向油泵控制器连接。
天然气发动机、发动机控制器、扭转减震器、ISG电机、ISG电机控制器、离合器、驱动电机、驱动电机控制器、直流电源变换器、动力电池总成、整车控制器、高压配电箱和车载充电机设置于底盘后部。
ISG电机为汽车起动发电一体机（Integrated Starter and Generator，缩写ISG），ISG电机集成在发动机主轴上，直接以某种瞬态功率较大的电机替代传统的启动电机，在起步阶段短时替代发动机驱动汽车，并同时起到启动发动机的作用，减少发动机的怠速损耗和污染，正常行使时，发动机驱动车辆，该电机断开或者起到发电机的作用，刹车时，该电机还可以起到再生发电，回收制动能量的节能效果。
配置汽车起动发电一体机ISG使混合动力客车具有以下特点：
1、0.3秒起动，即汽车在遇红灯或其它临时停车时无须怠速，随时可以起动，极大地降低了怠速排放，节约了燃油，提高了经济效益；
2、能量再生，即在下坡等行驶状态下，可使ISG工作于发电状态，以节约能源；
3、由于ISG直接安装于发动机主轴，可随时助力，提高汽车动力性；
4、在下漫长坡时，通过电磁场调节，实施非接触制动，提高安全性。
如图2所示，所述的动力电池总成包括动力电池包A、动力电池包B和电池组配电盒，所述的电池组配电盒包括一组电源输出端子和一组或多组电源输入端子，所述的动力电池包A和动力电池包B均分别设有一组电源输出端子，每组电源输入端子或电源输出端子均设有高压正极端子和高压负极端子，动力电池包A和动力电池包B分别通过线束与电池组配电盒的电源输入端子连接，电池组配电盒的电源输出端子与混合动力客车的高压配电箱连接。
所述的动力电池包A、动力电池包B上均设有充电端子，电池组配电盒上设有一个充电输入端子和一个或多个充电输出端子，电池组配电盒的充电输入端子与车载充电机连接，电池组配电盒的充电输出端子与动力电池包A和动力电池包B上的充电端子连接。
所述的动力电池包A和动力电池包B还包括通讯接口，所述的通讯接口与混合动力客车的整车控制***连接。
所述的动力电池包A和动力电池包B的标称电压为552V，所述的动力电池包A和动力电池包B的标称电容量为20AH。
车载充电机通过电池组配电盒的充电输入端子与动力电池***连接，当充电时，电能首先传入电池组配电盒，再通过电池组配电盒的充电输出端子分别对动力电池包A和动力电池包B充电。
混合动力客车的整车控制***通过通讯接口与动力电池***中每个动力电池包连接，实现对动力电池***的监控，检测动力电池包电压、蓄电量、温度等参数，检测动力电池***是否有异常。
本实用新型采用了多个电池包并联的结构，同时多个电池包结构及参数一致，互换性好，在部分电池出现故障时，混合动力客车还能正常工作，且允许只更换其中部分电池包，根据需要还可以选择只使用一个电池包，节约了成本，减少了维护时间，提高了动力电池***可靠性。
本实用新型ISG电机在发动机启动过程中承担起动机作用，汽车起动发电一体机ISG在发动机启动后承担发电机作用，动力电池总成由两个动力电池包并联组成，天然气发动机和驱动电机单独或共同输出动力，经过底盘上的传动轴、主减速器、差速器驱动半轴驱动车轮。
本实用新型采用国V天然气发动机、同轴混联式驱动***和车载充电***的混联式气电混合动力客车，其中动力电池总成采用两个能单独使用的动力电池包并联的方法，减少了燃料消耗，降低了尾气排放污染，提高了动力电池维护方便性。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。 

Claims (4)

1.一种混联式气电混合动力客车，它包括车身总成、底盘总成、ISG电机、ISG电机控制器、离合器、驱动电机、驱动电机控制器、转向油泵、转向油泵控制器、直流电源变换器、高压配电箱和制动气泵，其特征在于：它还包括天然气发动机、天然气发动机控制器、扭转减震器、车载充电机、交流充电插座和动力电池总成，发动机控制器与天然气发动机的控制端连接，天然气发动机通过扭转减震器与ISG电机连接，动力电池总成的充电输入端子与车载充电机连接，车载充电机与交流充电插座连接，动力电池总成的输出与高压配电箱连接，高压配电箱的输出分别ISG电机控制器、直流电源变换器、驱动电机控制器、转向油泵控制器和制动气泵连接。
2.根据权利要求1所述的一种混联式气电混合动力客车，其特征在于：所述的动力电池总成包括动力电池包A、动力电池包B和电池组配电盒，所述的电池组配电盒包括一组电源输出端子和一组或多组电源输入端子，所述的动力电池包A和动力电池包B均分别设有一组电源输出端子，每组电源输入端子或电源输出端子均设有高压正极端子和高压负极端子，动力电池包A和动力电池包B分别通过线束与电池组配电盒的电源输入端子连接，电池组配电盒的电源输出端子与混合动力客车的高压配电箱连接；
所述的动力电池包A、动力电池包B上均设有充电端子，电池组配电盒上设有一个充电输入端子和一个或多个充电输出端子，电池组配电盒的充电输入端子与车载充电机连接，电池组配电盒的充电输出端子与动力电池包A和动力电池包B上的充电端子连接。
3.根据权利要求2所述的一种混联式气电混合动力客车，其特征在于：所述的动力电池包A和动力电池包B还包括通讯接口，所述的通讯接口与混合动力客车的整车控制***连接。
4.根据权利要求2所述的一种混联式气电混合动力客车，其特征在于：所述的动力电池包A和动力电池包B的标称电压为552V，所述的动力电池包A和动力电池包B的标称电容量为20AH。
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