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一种具有超级电容的四驱混合动 力系统

阅读：1019发布：2020-07-28

专利汇可以提供一种具有超级电容的四驱混合动力系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种具有超级电容的四驱混合动力系统，包括由发动机单元驱动的四驱传动系统和由电动机辅助驱动的后驱传动系统，所述后驱传动系统包括电动机驱动单元和配套设置的超级电容单元；当车辆加速或爬坡时，所述超级电容单元放电以对所述电动机驱动单元提供电力；当车辆减速或下坡时，所述电动机驱动单元为所述超级电容单元充电。本实用新型所述的具有超级电容的四驱混合动力系统中，将现有技术中使用的蓄电池组更换为超级电容单元，使得车辆在低温环境下能够正常运行；而且，采用超级电容单元后大电流放电能力更强，能量转换效率也更高，在能量转换过程中的能量损失更小，大大提高了车辆的加速和爬坡能力。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种具有超级电容的四驱混合动力系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种具有超级电容的四驱混合动力系统，包括由发动机单元驱动的四驱传动系统和由电动机辅助驱动的后驱传动系统，其特征在于，所述后驱传动系统包括电动机驱动单元和配套设置的超级电容单元；
当车辆加速或爬坡时，所述超级电容单元放电以对所述电动机驱动单元提供电力；
当车辆减速或下坡时，所述电动机驱动单元为所述超级电容单元充电。
2.如权利要求1所述的具有超级电容的四驱混合动力系统，其特征在于，所述电动机驱动单元包括电动机和对应的电机控制器；
所述超级电容单元包括超级电容组和对应的超级电容控制器；
所述超级电容组与所述电机控制器电性连接，所述超级电容控制器控制所述超级电容组放电或者充电。
3.如权利要求2所述的具有超级电容的四驱混合动力系统，其特征在于，还包括整车控制器；
所述整车控制器与所述超级电容控制器通过CAN总线连接，所述超级电容控制器通过CAN总线与所述电机控制器连接。
4.如权利要求3所述的具有超级电容的四驱混合动力系统，其特征在于，还包括设置于电动机和后驱动轴之间的电磁离合器；
所述四驱传动系统包括发动机和变速箱，在所述发动机和变速箱之间设置有变速箱离合器；
当车辆处于高速工况下时，所述变速箱离合器接合，所述发动机工作并将动力输出至所述变速箱；所述整车控制器控制所述电磁离合器分离，所述电动机关闭；
当车辆处于加速或爬坡工况时，所述变速箱离合器接合，所述发动机工作并将动力输出至所述变速箱；同时，所述超级电容控制器控制所述超级电容组放电，所述整车控制器控制所述电磁离合器接合，所述电动机工作并将动力输出至所述后驱动轴；
当车辆处于减速或者下坡制动工况时，所述发动机工作；所述整车控制器控制所述电磁离合器接合，所述超级电容控制器控制所述超级电容组利用电动机运转来充电；
当车辆处于普通行驶工况时，所述变速箱离合器接合，所述发动机工作并将动力输出至所述变速箱；同时，所述电动机工作并将动力输出至所述后驱动轴，所述整车控制器控制所述电磁离合器接合，所述超级电容控制器控制所述超级电容组利用电动机运转来充电。

说明书全文

一种具有超级电容的四驱混合动 力系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种汽车四驱混合动力系统，尤其涉及一种具有超级电容的四驱混合动力系统。

背景技术

[0002] 对于目前广泛使用的混合动力汽车的驱动系统而言，均是设置了发动机驱动单元和由电力辅助的驱动单元，二者配合工作而实现对混合动力汽车的驱动。

[0003] 混合动力车辆加速或爬坡时要求电力辅助驱动单元进行大电流放电，减速或下坡时要对电力辅助驱动单元进行快速充电以实现制动能量回收，这就要求电力辅助驱动单元具有优良的高倍率快充快放特性和相当长的使用寿命。而目前使用的以蓄电池为主的电力辅助驱动单元中，因蓄电池功率密度小，充放电效率低，且大电流充放电会使其寿命大大缩短，故而越来越不适应当前的需求。实用新型内容

[0004] 本实用新型针对现有技术的弊端，提供一种具有超级电容的四驱混合动力系统。

[0005] 本实用新型所述的具有超级电容的四驱混合动力系统，包括由发动机单元驱动的四驱传动系统和由电动机辅助驱动的后驱传动系统，所述后驱传动系统包括电动机驱动单元和配套设置的超级电容单元；

[0006] 当车辆加速或爬坡时，所述超级电容单元放电以对所述电动机驱动单元提供辅助；

[0007] 当车辆减速或下坡时，所述电动机驱动单元为所述超级电容单元充电。

[0008] 本实用新型所述的具有超级电容的四驱混合动力系统中，所述电动机驱动单元包括电动机和对应的电机控制器；

[0009] 所述超级电容单元包括超级电容组和对应的超级电容控制器；

[0010] 所述超级电容组与所述电机控制器电性连接，所述超级电容控制器控制所述超级电容组放电或者充电。

[0011] 本实用新型所述的具有超级电容的四驱混合动力系统中，还包括整车控制器；

[0012] 所述整车控制器与所述超级电容控制器通过CAN总线连接，所述超级电容控制器通过CAN总线与所述电机控制器连接。

[0013] 本实用新型所述的具有超级电容的四驱混合动力系统中，还包括设置于电动机和后驱动轴之间的电磁离合器；

[0014] 所述四驱传动系统包括发动机和变速箱，在所述发动机和变速箱之间设置有变速箱离合器；

[0015] 当车辆处于高速工况下时，所述变速箱离合器接合，所述发动机工作并将动力输出至所述变速箱；所述整车控制器控制所述电磁离合器分离，所述电动机关闭；

[0016] 当车辆处于加速或爬坡工况时，所述变速箱离合器接合，所述发动机工作并将动力输出至所述变速箱；同时，所述超级电容控制器控制所述超级电容组放电，所述整车控制器控制所述电磁离合器接合，所述电动机工作并将动力输出至所述后驱动轴；

[0017] 当车辆处于减速或者下坡制动工况时，所述发动机工作；所述整车控制器控制所述电磁离合器接合，所述超级电容控制器控制所述超级电容组利用电动机运转来充电；

[0018] 当车辆处于普通行驶工况时，所述变速箱离合器接合，所述发动机工作并将动力输出至所述变速箱；同时，所述电动机工作并将动力输出至所述后驱动轴，所述整车控制器控制所述电磁离合器接合，所述超级电容控制器控制所述超级电容组利用电动机运转来充电。

[0019] 本实用新型所述的具有超级电容的四驱混合动力系统中，将现有技术中使用的蓄电池组更换为超级电容单元，使得车辆在低温环境下能够正常运行；而且，采用超级电容单元后大电流放电能力更强，能量转换效率也更高，在能量转换过程中的能量损失更小，大大提高了车辆的加速和爬坡能力。附图说明

[0020] 图1为本实用新型所述具有超级电容的四驱混合动力系统的示意图。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

[0022] 如图1所示，本实用新型所述的具有超级电容的四驱混合动力系统，包括由发动机单元驱动的四驱传动系统和由电动机辅助驱动的后驱传动系统。所述四驱传动系统可采用现有技术中的结构形式，为了弥补现有技术中采用蓄电池的弊端，本实用新型中还设置了超级电容单元，即所述后驱传动系统包括电动机驱动单元和配套设置的超级电容单元；当车辆加速或爬坡时，所述超级电容单元放电以对所述电动机驱动单元提供辅助，即利用超级电容单元快速放电(充电10秒～10分钟即可达到其额定容量的95％以上)的特性为电动机驱动单元提供辅助，以满足加速或爬坡的功率需求；当车辆减速或下坡时，所述电动机驱动单元为所述超级电容单元充电，即利用超级电容单元快速充电的特性，在车辆减速或者下坡时，实现制动能量回收。本实用新型中设置的超级电容单元存储能量大(单体容量可达5000F，而且其功率密度大，一般可达蓄电池的5～10倍)、深度充放电循环使用寿命长、质量轻、性能稳定，非常便于在车辆内布置。并且，相对于蓄电池而言，超级电容单元的大电流放电能力更强，能量转换效率也更高，在能量转换过程中的能量损失更小；该超级电容单元的充放电线路简单，故而安全系数更高；相对于蓄电池在低温环境下工作状况不佳的缺点，采用超级电容单元可适应零下40摄氏度至零上70摄氏度的温度范围，尤其能够适应北方寒冷地区的使用环境。

[0023] 本实用新型中，所述电动机驱动单元具体包括电动机和对应的电机控制器。所述超级电容单元包括超级电容组和对应的超级电容控制器；所述超级电容组与所述电机控制器电性连接，所述超级电容控制器控制所述超级电容组放电或者充电。此外，还设置了整车控制器；所述整车控制器与所述超级电容控制器通过CAN总线连接，所述超级电容控制器通过CAN总线与所述电机控制器连接。

[0024] 本实用新型所述的具有超级电容的四驱混合动力系统中，还包括设置于电动机和后驱动轴之间的电磁离合器；所述四驱传动系统包括发动机和变速箱，在所述发动机和变速箱之间设置有变速箱离合器。

[0025] 在本实用新型所述的四驱混合动力系统中，有四种工作模式，现分别说明如下：

[0026] 当车辆处于高速工况下时，所述变速箱离合器接合，所述发动机工作并将动力输出至所述变速箱；所述整车控制器控制所述电磁离合器分离，所述电动机关闭。为了在高速工况下保护电机，需要令电磁离合器分离，以确保电动机不工作。

[0027] 当车辆处于加速或爬坡工况时，所述变速箱离合器接合，所述发动机工作并将动力输出至所述变速箱；同时，所述超级电容控制器控制所述超级电容组放电，所述整车控制器控制所述电磁离合器接合，所述电动机工作并将动力输出至所述后驱动轴。此种工况即为混合驱动模式，此时，发动机和电动机均处于工作状态，可有效提升车辆加速或爬坡性能。

[0028] 当车辆处于减速或者下坡制动工况时，所述发动机工作；所述整车控制器控制所述电磁离合器接合，所述超级电容控制器控制所述超级电容组利用电动机运转来充电。此种工况是为了提升能量利用率，并减轻制动片的磨损，因此，利用电机反转发电降低车速的性能，能够达到无需踩刹车踏板就能够减速的目的。

[0029] 当车辆处于普通行驶工况时，所述变速箱离合器接合，所述发动机工作并将动力输出至所述变速箱；同时，所述电动机工作并将动力输出至所述后驱动轴，所述整车控制器控制所述电磁离合器接合，所述超级电容控制器控制所述超级电容组利用电动机运转来充电。此时，所述超级电容组处于充电状态，当需要加速或者爬坡时，所述超级电容会进入放电状态，从而提升车辆加速或者爬坡性能。

[0030] 尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

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