一種用於新能源汽車的能量回收再利用系統的製作方法

2023-05-24 20:07:26 2

專利名稱：一種用於新能源汽車的能量回收再利用系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於汽車動力領域，涉及一種能量回收再利用系統，尤其是一種用於 新能源汽車的能量回收再利用系統。
背景技術：
汽車在正常行駛過程中，因為路況變化，規避行人或車輛等等。減速和制動總是不 可避免的，特別是在城市或山村道路。汽車減速或制動更是頻繁。因為頻繁的減速或制動及 再加速，必定導致汽車油料消耗的增加、燃油經濟性下降/電量的降低、工作效率低、制動 器發熱等。因此汽車減速或制動及再加速在汽車能量損失過程中起著重要的作用，其機理 如下首先，汽車發動機/電動機的能量驅動汽車行駛並使車體產生一個身前運動的慣性， 當我們有減速或制動需求時，雖然離合器已分離/電動機已停止對外做功，由發動機/電動 機來的驅動力已終止，但汽車當時的慣性仍會使汽車向前運動很長距離。在這種情況下，為 了儘快停車，我們通常是給汽車的慣性(慣量)增加一個運行的阻力負荷，以儘快消耗汽車 的慣性(慣量)。這個阻力負荷裝置就是「制動器」。換句話說，就是使汽車的慣性(慣量) 對阻力負荷(制動器)做功，使其轉變成摩擦片的熱能而不可逆的散失。因為從制動器摩 擦片散發的熱量是不可回收再利用的，因此，制動器「負荷」，實際上是一個無功負荷。可見 汽車在減速或制動過程中，來自發動機/電動機的能量最終以摩擦片熱能的形式而不可逆 的耗失，其歷程可表示如下發動機/電動機驅動能量——行使時——產生汽車慣性(慣 量)——減速或制動時——對無功負荷(制動器)做功一一轉變或摩擦熱能而不可逆耗失。如前所述，在汽車正常行駛過程中，減速或制動總是不可避免的，而每次減速或制 動，從發動機/電動機來的能量總是不可避免的轉變成制動器摩擦片之間摩擦熱能而不可 逆的損失.每年在全球運行的億萬汽車中，這種因頻繁減速，制動而損失的能量總和是巨 大的，無法估量的，這是一個巨大的不可開發的課題，特別是在能源日益緊缺的今天。實用新型內容本實用新型解決的技術問題是使汽車減速或制動需求時所發生的汽車慣性(慣 量)，優先空套在半軸上的特殊專用發電/電動機負荷做功.使該慣性(慣量)轉變成電能 輸出或儲存起來，所儲存的電能再作為電動汽車的能量輸出。本實用新型的目的在於克服上述現有技術的缺點，提供一種用於新能源汽車的能 量回收再利用系統，包括輪邊減速器中的太陽輪軸、離合器組件、單向離合器、電磁離合器、 半軸和電動機；半軸/輪邊減速器中的太陽輪軸，可以作為對外做功的輸出軸，也可以作為 能量回收系統中的輸入軸，太陽輪軸/半軸上裝有進油口是為液壓離合器提供壓力以便使 其結合與分離；半軸上空套電動機或電動機與太陽輪軸之間以離合器連接。半軸/太陽輪 軸與液壓離合器之間花鍵連接或做成一個整體本發明巧妙的運用了液壓離合器、電磁離合器與單向離合器之間的配合關係；所 述電磁離合器主動盤與電動機轉子做成一個整體、與單向離合器外圈也是一個整體，電磁離合器從動盤設置在液壓離合器上並且與液壓離合器一起旋轉，其中間裝有彈簧，當電磁 離合器斷電時彈簧克服壓縮力起到回位作用；所述單向離合器的主動部分是液壓離合器的 從動部分；在太陽輪軸上設有進油口。所述電磁離合器從動盤內端面設置有至少兩個的扇形凹槽。所述離合器組件由第一液壓離合器和第二液壓離合器構成；所述第二液壓離合器 從動部分與電動機轉子做成一個整體、與單向離合器外圓也是一個整體，第二液壓離合器 主動盤設置在第一液壓離合器的外殼上，兩個液壓離合器主動部分是一個整體；所述太陽 輪軸上設置有第一液壓離合器進油口和第二液壓離合器進油口。所述太陽輪軸穿過液壓離合器兩者以花鍵連接，並且將單項離合器裝在液壓離合 器中，太陽輪軸作為單向離合器的主動軸，前行時單向離合器鎖止，單向離合器從動部分旋 轉。本實用新型的能量回收系統與制動系統共存於一輛汽車中，以保證既要達到能量 回收又要達到制動安全的效果；能量回收系統與制動系統共用同一個操控裝置，通過駕駛 員操控制動踏板(踏板行程)控制能量回收系統與制動系統序慣先後或同時進入工作狀 態，能量回收和制動安全均具有絕對保障；在操控系統的設計上，我們需要做周密的設計和 反覆理論操控演示，主要安全措施在於通過踏板行程決定能量回收系統與制動系統進入工 作的時間.可通過駕駛員根據車況正常操作，使二系統序慣先後或同時進入工作狀態，從 而既絕對保障制動安全，又達到理想境界的能量回收效果；國外有關研究表明，在存在較頻 繁的制動與起動的城市工況運行條件下，有效地回收制動能量，可使電動汽車的行駛距離 延長百分之十到百分之三十。本實用新型的能量回收再利用系統具有以下優點新能源汽車的驅動電動機運行 在能量回收狀態時，既可以提供制動力，有效地縮短了制動距，使汽車更具有安全性，又可 以給電池充電回收車體動能，從而延長電動車續駛裡程。制動能量回收問題對於提高E V 的能量利用率具有重要意義。新能源汽車採用電制動時，驅動電機運行在發電狀態，將汽車 的部分動能回饋給蓄電池以對其充電，對延長電動汽車的行駛距離是至關重要的。國外有 關研究表明，在存在較頻繁的制動與起動的城市工況運行條件下，有效地回收制動能量，可 使汽車在純電動驅動下的行駛距離延長百分之十到百分之三十。新能源汽車在停車或下緩 坡時，在單向離合器的作用下可以使電動機(發電)達到一定的高轉速，從而有效的回收了 能量。本發明巧妙的運用了液壓離合器、電磁離合器與單向離合器之間的配合關係來使新 能源汽車的電動機對外做功和能量回收。


圖1為本實用新型的液電式能量回收系統剖視圖；圖2為本實用新型的液電式能量回收系統分析圖；圖3為本實用新型的雙液壓式能量回收系統剖視圖；圖4為本實用新型的雙液壓式能量回收系統分析圖；圖5為本實用新型的液壓式能量回收系統剖視圖；圖6為本實用新型的液壓式能量回收系統分析圖；圖7為本實用新型的液電半軸式能量回收系統剖視圖；[0019]圖8為本實用新型的液電半軸式能量回收系統分析圖；圖9為本實用新型的雙液壓半軸式能量回收系統剖視圖；圖10為本實用新型的雙液壓半軸式能量回收系統分析圖；圖11為本實用新型的電磁離合器從動盤。其中1太陽輪軸；2半軸；3第一液壓離合器；4第一液壓離合器從動部分；5第二 液壓離合器；6第二液壓離合器從動部分；7電磁離合器；8電磁離合器從動部分；9單向離 合器；10電動機；11電動機轉子12第一進油口 ； 13第二進油口 ； 14車輪15輪邊減速器16 變速器輸出軸17主減速器18差速器。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述實施例1 參見圖1、圖2和圖11，一種用於新能源汽車的能量回收再利用系統，包括輪邊減 速器中的太陽輪軸、液壓離合器、單向離合器、電磁離合器和電動機；輪邊減速器中的太陽 輪軸可以作為對外做功的輸出軸，也可以作為能量回收系統中的輸入軸，太陽輪軸上裝有 進油口是為液壓離合器提供壓力以便使其結合與分離；所述電磁離合器主動盤與電動機轉 子做成一個整體(與單向離合器外圈也是一個整體)，電磁離合器從動盤設置在液壓離合 器上並且與液壓離合器一起旋轉，其中間裝有彈簧，當電磁離合器斷電時彈簧克服壓縮力 起到回位作用；所述單向離合器的主動部分(內圓)是液壓離合器的從動部分；在太陽輪 軸上設有進油口。所述電磁離合器從動盤內端面設置有至少兩個的扇形凹槽。電動機與 太陽輪軸之間以離合器組件連接，太陽輪軸穿過液壓離合器兩者以花鍵連接或做成一個整 體。連接關係液壓離合器從動盤作為單向離合器的主動盤。單向離合器的從動盤(外圓)與電動機的轉子做成一個整體，並做成電磁離合器。電磁離合器的從動盤裝在液壓離合器上，並且與液壓離合器一塊旋轉，其內部裝 有彈簧，當電磁離合器通電時，一個彈簧壓縮另一個彈簧伸長，主——從吸合在一起。太陽輪軸與液壓離合器花鍵連接。傳遞過程制動或順勢時能量回收路線車輪一輪邊減速器一太陽輪軸(液壓離合器接 合)一單向離合器(鎖住)一電動機轉子旋轉一發電做功過程的路線電動機通電(電磁離合器接合)一液壓離合器(太陽輪軸)一 輪邊減速器一車輪能量回收1 按制動模式可將制動分為a中輕度剎車b急剎車c汽車下坡時的剎車具體分析1中輕度剎車A減速當電動汽車需要減速時電動機斷電，電磁離合器 分離，同時液壓離合器接合，帶動單向離合器(鎖止)驅動電動機發電(電動機的速度大 於等於太陽輪軸的速度，相差不是很大)當減速後需要正常工作時，電動機通電，電磁離合 器接合同時液壓離合器分離，從而電動機可以正常對外做功B停車情況能量回收系統與5機械剎車配合完成，當踩下制動踏板時，電磁離合器分離，液壓離合器完成結合，隨後機械 制動在起制動作用，在單向離合器的作用下，電動機可以得到一個高轉速，並能延長發電時 間，從而可以增大發電量。2急剎車機械制動為主，能量回收系統同時工作，電動機斷電，電磁離合器不分 離繼續保持接合，此時電動機發電同時縮短了制動距離，也提高了安全性。3電動汽車下坡時的剎車在制動力要求不大時，可完全由能量回收系統制動，電 動機斷電，電磁離合器不分離，電動機開始發電並提供制動。下長坡時機械制動和能量回收 系統同時工作，下坡時回收的能量以電能的形式儲存在蓄電池中，其充電特點表現為回饋 電流較小但充電時間長。對外做功給電動機通電，電磁離合器接合，帶動液壓離合器殼體旋轉(太陽輪軸與液壓離 合器花鍵連接)，傳遞到輪邊減速器中，從而驅動車輪旋轉。新能源汽車電動機驅動系統應能滿足以下要求電動機的轉矩轉速特性與電動汽車負載特性匹配良好，低速發出大轉矩，高速輸 出小轉矩。電動機轉矩的動態性能好，能迅速和平滑地控制電動機的轉矩，適應電動汽車經 常啟動和加速的要求(減速和停車時能有效的回收能量)。效率高、恆速、恆功率和變工況都應有較高的效率。功率密度高，其自身的質量和體積小。堅固，能夠在惡劣的環境下可靠的工作，要能夠承受高達4 5倍的過載；應有良 好的溫度適應性能。實施例2 參見圖3和圖4，一種用於新能源汽車的能量回收再利用系統，包括輪邊減速器中 的太陽輪軸、第一液壓離合器、第二液壓離合器、單項離合器和電動機；所述離合器組件由 第一液壓離合器和第二液壓離合器構成；所述第二液壓離合器從動部分與電動機轉子做成 一個整體(與單向離合器外圓也是一個整體)，第二液壓離合器主動盤設置在第一液壓離 合器的外殼上，兩個液壓離合器主動部分是一個整體；所述太陽輪軸上設置有第一液壓離 合器進油口和第二液壓離合器進油口。電動機與太陽輪軸之間以離合器組件連接，太陽輪 軸穿過液壓離合器主動部分兩者以花鍵連接或做成一個整體。連接關係第一液壓離合器從動盤作為單向離合器的主動盤。單向離合器的從動盤(外圓)與電動機的轉子做成一個整體，並把第二液壓離合 器從動盤和單項離合器從動盤(外圓)做成一個整體。太陽輪軸與液壓離合器花鍵連接。第二液壓離合器和第一液壓離合器做成一個整體。傳遞過程制動或順勢時能量回收路線車輪一輪邊減速器一太陽輪軸(第一液壓離合器接 合)一單向離合器(鎖住)一電動機轉子旋轉一發電做功過程的路線電動機通電一第二液壓離合器接合(太陽輪軸)一輪邊減速器—車輪。能量回收按制動模式可將制動分為a中輕度剎車b急剎車c汽車下坡時的剎車具體分析1.中輕度剎車A減速電動汽車需要減速時電動機斷電，第二液壓離合器分離，第 一液壓離合器接合，帶動單向離合器(鎖止)驅動電動機發電(電動機的速度大於等於太 陽輪軸的速度，相差不是很大)當減速後需要正常工作時，電動機通電，第二液壓離合器接 合同時第一液壓離合器分離，從而電動機可以正常對外做功B停車情況能量回收系統與機 械剎車配合完成，當踩下制動踏板時，第二液壓離合器分離第一液壓離合器完成結合，隨後 機械制動在起制動作用，在單向離合器的作用下，電動機可以得到一個高轉速，並能延長發 電時間，從而可以增大發電量。2.急剎車機械制動為主，能量回收系統同時工作，電動機斷電，第二液壓離合器 不分離繼續保持接合，此時電動機發電同時縮短了制動距離，也提高了安全性。3.汽車下坡時的剎車在制動力要求不大時，可完全由能量回收系統制動，電動 機斷電，第二液壓離合器不分離，電動機開始發電並提供制動。下長坡時機械制動和能量回 收系統同時工作。下坡時回收的能量以電能的形式儲存在蓄電池中，其充電特點表現為回 饋電流較小但充電時間長。對外做功給電動機通電，第二液壓離合器接合，帶動液壓離合器殼體旋轉(太陽輪軸與液 壓離合器花鍵連接)，傳遞到輪邊減速器中，從而驅動車輪旋轉。新能源汽車電動機驅動系統應能滿足以下要求電動機的轉矩轉速特性與電動汽車負載特性匹配良好，低速發出大轉矩，高速輸 出小轉矩；電動機轉矩的動態性能好，能迅速和平滑地控制電動機的轉矩，適應電動汽車經 常啟動和加速的要求(減速和停車時能有效的回收能量)；效率高、恆速、恆功率和變工況 都應有較高的效率；功率密度高，其自身的質量和體積小；堅固，能夠在惡劣的環境下可靠 的工作，要能夠承受高達4 5倍的過載；應有良好的溫度適應性能。實施例3 參見圖5和圖6，一種用於新能源汽車的能量回收再利用系統，包括輪邊減速 器中的太陽輪軸、液壓離合器、單項離合器、電動機；太陽輪軸穿過液壓離合器主動部分兩 者以花鍵連接，並且將單項離合器裝在液壓離合器中，太陽輪軸作為單向離合器的主動軸 (內圓)，前行時單向離合器鎖止，單向離合器從動部分(外圓)旋轉，液壓離合器從動部分 與電動機轉子做成一個整體(與單向離合器從動部分——外圓也是一個整體)連接關係液壓離合器從動部分、單向離合器的從動部分(外圓)和電動機轉子三者做成一 個整體。太陽輪軸與液壓離合器花鍵連接，單向離合器裝在太陽輪軸上。傳遞過程制動或順勢時能量回收路線a.車輪一輪邊減速器一太陽輪軸(液壓離合器不接 合)一單向離合器(鎖住)一電動機斷電轉子旋轉一發電。b.車輪一輪邊減速器一太陽輪軸(液壓離合器不分離)一電動機斷電轉子旋轉一發電做功過程的路線電動機通電一液壓離合器接合(太陽輪軸)一輪邊減速器一車 輪能量回收1 按制動模式可將制動分為a中輕度剎車b急剎車c汽車下坡時的剎車具體分析1中輕度剎車A減速當電動汽車需要減速時電動機斷電，液壓離合器 不分離，驅動轉子旋轉——發電。當減速後需要正常工作時，電動機通電對外做功，B停車 情況能量回收系統與機械剎車配合完成，當踩下制動踏板時，液壓離合器分離，太陽輪軸 帶動單向離合器(鎖止)，在單向離合器的作用下，電動機可以得到一個高轉速，並能延長 發電時間，從而可以增大發電量。2急剎車機械制動為主，能量回收系統同時工作，電動機斷電，液壓離合器不分 離繼續保持接合，此時電動機發電同時縮短了制動距離，也提高了安全性。3電動汽車下坡時的剎車在制動力要求不大時，可完全由能量回收系統制動，電 動機斷電，液壓離合器不分離，電動機開始發電並提供制動。下長坡時機械制動和能量回收 系統同時工作，下坡時回收的能量以電能的形式儲存在蓄電池中，其充電特點表現為回饋 電流較小但充電時間長。對外做功給電動機通電，液壓離合器接合太陽輪軸旋轉(太陽輪軸與液壓離合器花鍵連 接)，傳遞到輪邊減速器中，從而驅動車輪旋轉。新能源汽車電動機驅動系統應能滿足以下要求1.電動機的轉矩轉速特性與電動汽車負載特性匹配良好，低速發出大轉矩，高速 輸出小轉矩。2.電動機轉矩的動態性能好，能迅速和平滑地控制電動機的轉矩，適應電動汽車 經常啟動和加速的要求(減速和停車時能有效的回收能量)。3.效率高、恆速、恆功率和變工況都應有較高的效率。4.功率密度高，其自身的質量和體積小。5.堅固，能夠在惡劣的環境下可靠的工作，要能夠承受高達4 5倍的過載；應有 良好的溫度適應性能。實施例4 參見圖7、圖8和圖11，一種用於新能源汽車的能量回收再利用系統，包括半軸 (半軸作為輪邊減速器中的太陽輪軸)、液壓離合器、單向離合器、電磁離合器和電動機；半 軸可以作為對外做功的輸出軸，也可以作為能量回收系統中的輸入軸，半軸上裝有進油口 是為液壓離合器提供壓力以便使其結合與分離；半軸與液壓離合器主動部分兩者之間以花 鍵連接或做成一個整體，電動機空套在半軸上；所述電磁離合器主動盤與電動機轉子做成 一個整體(與單向離合器外圈也是一個整體)，電磁離合器從動盤設置在液壓離合器上並 且與液壓離合器一起旋轉，其中間裝有彈簧，當電磁離合器斷電時彈簧克服壓縮力起到回 位作用；所述單向離合器的主動部分(內圓)是液壓離合器的從動部分；在半軸上設有進 油口。所述電磁離合器從動盤內端面設置有至少兩個的扇形凹槽。連接關係8[0092]液壓離合器從動部分作為單向離合器的主動部分。單向離合器的從動部分(外圓)與電動機的轉子做成一個整體，並做成電磁離合 器，電動機的轉子做成空心，空套在半軸上。電磁離合器的從動部分裝在液壓離合器上，並且與液壓離合器一塊旋轉，其內部 裝有彈簧，當電磁離合器通電時，一個彈簧壓縮另一個彈簧伸長，主一從吸合在一起。半軸與液壓離合器花鍵連接。半軸輸入到輪邊減速器的太陽輪上。傳遞過程a制動或順勢時能量回收路線車輪一輪邊減速器一半軸(液壓離合器接合)— 單向離合器(鎖住)一電動機轉子旋轉一發電；車輪一輪邊減速器一半軸(電磁離合器不 分離)一電動機(斷電)轉子旋轉一發電做功過程的路線電動機通電(電磁離合器接合)一液壓離合器(半軸)一輪邊 減速器一車輪能量回收1 按制動模式可將制動分為a中輕度剎車b急剎車c汽車下坡時的剎車具體分析1中輕度剎車A減速a汽車在純電動驅動下減速時電動機斷電，電磁離 合器分離，同時液壓離合器接合，帶動單向離合器(鎖止)驅動電動機發電(電動機的速度 大於等於半軸的速度，相差不是很大)當減速後需要正常工作時，電動機通電，電磁離合器 接合同時液壓離合器分離，從而電動機可以正常對外做功b在發動機驅動下汽車減速時， 液壓離合器接合，帶動單向離合器(鎖止)此時電動機在汽車慣性力的作用下發電，車速降 低後，離合器分離汽車正常工作。B停車情況能量回收系統與機械剎車配合完成，純電動驅 動與發動機驅動分析基本相同，當踩下制動踏板時，(純電動時，電磁離合器分離)液壓離 合器完成結合，隨後機械制動在起制動作用，在單向離合器的作用下，電動機可以得到一個 高轉速，並能延長發電時間，從而可以增大發電量。2急剎車機械制動為主，能量回收系統同時工作，a純電動驅動時急剎車，電動機 斷電，電磁離合器不分離繼續保持接合，此時電動機發電同時縮短了制動距離，也提高了安 全性。b發動機驅動時，機械剎車和能量回收系統同時作用，液壓離合器接合，帶動單向離合 器(鎖止)_電動機轉子旋轉，當電動機轉子速度與半軸速度相同時，電磁離合器接合，使得 電動機與汽車同速，直到汽車減緩或停車，(液壓離合器與電磁離合器之間切換時間很短瞬 間)這樣可以有效的縮短制動距離同時也回收了能量。3汽車下坡時的剎車:A純電動驅動時，在制動力要求不大時，可完全由能量回收 系統制動，電動機斷電，電磁離合器不分離，電動機開始發電並提供制動。B發動機驅動汽 車下長坡時，可讓液壓離合器接合帶動單向離合器(鎖止)_電動機轉子旋轉，當電動機轉 子速度與半軸速度相同時，電磁離合器接合，使得電動機與汽車同速(液壓離合器與電磁 離合器之間切換時間很短瞬間)，電動機發電，同時可用檔位的循環給汽車提供一部分制動 力，下坡時回收的能量以電能的形式儲存在蓄電池中，其充電特點表現為回饋電流較小但 充電時間長。對外做功1汽車在起步中小負荷工作時，可以由純電動驅動，電動機通電，電磁離合器接合，對外做功.2中負荷向大負荷切換時，電動機斷電，電磁離合器分離，發動機對外做功。3在行駛中發動機對外做功切換純電動驅動時，液壓離合器接合帶動電動機轉子 旋轉，使得電動機轉速與汽車轉速一致時，電磁離合器接合，給電動機通電，從而對外輸出 做功。新能源汽車電動機驅動系統應能滿足以下要求電動機的轉矩轉速特性與電動汽車負載特性匹配良好，低速發出大轉矩，高速輸 出小轉矩。電動機轉矩的動態性能好，能迅速和平滑地控制電動機的轉矩，適應電動汽車經 常啟動和加速的要求(減速和停車時能有效的回收能量)。效率高、恆速、恆功率和變工況都應有較高的效率。功率密度高，其自身的質量和體積小。堅固，能夠在惡劣的環境下可靠的工作，要能夠承受高達4 5倍的過載；應有良 好的溫度適應性能。實施例5:參見圖9和圖10，一種用於新能源汽車的能量回收再利用系統，包括半軸(半軸 作為輪邊減速器中的太陽輪軸)、第一液壓離合器、第二液壓離合器、單項離合器和電動機； 半軸與第一液壓離合器兩者之間以花鍵連接或做成一個整體，電動機空套在半軸上；所述 離合器組件由第一液壓離合器和第二液壓離合器構成；所述第二液壓離合器從動部分與電 動機轉子做成一個整體(與單向離合器外圓也是一個整體)，第二液壓離合器設置在第一 液壓離合器的外殼上，兩個液壓離合器主動部分是一個整體；所述半軸上設置有第一液壓 離合器進油口和第二液壓離合器進油口。電動機與半軸之間以離合器組件連接。連接關係第一液壓離合器從動部分作為單向離合器的主動部分。單向離合器的從動部分(外圓)與電動機的轉子做成一個整體，並把第二液壓離 合器從動部分和單項離合器從動部分(外圓)做成一個整體，三者為一整體，電動機的轉子 做成空心，空套在半軸上。半軸與液壓離合器花鍵連接。半軸輸入到輪邊減速器的太陽輪上。第二液壓離合器和第一液壓離合器做成一個整體。傳遞過程制動或順勢時能量回收路線車輪一輪邊減速器一半軸(第一液壓離合器接 合)一單向離合器(鎖住)一電動機轉子旋轉一發電做功過程的路線電動機通電一第二液壓離合器接合(半軸)一輪邊減速器一車 輪能量回收1 按制動模式可將制動分為a中輕度剎車b急剎車c汽車下坡時的剎車具體分析1中輕度剎車A減速a汽車在純電動驅動下減速時電動機斷電，第二液 壓離合器分離，第一液壓離合器接合，帶動單向離合器(鎖止)驅動電動機發電(電動機的速度大於等於半軸的速度，相差不是很大)當減速後需要正常工作時，電動機通電，第二液 壓離合器接合同時第一液壓離合器分離，從而電動機可以正常對外做功b在發動機驅動下 汽車減速時，第一液壓離合器接合，帶動單向離合器(鎖止)此時電動機在汽車慣性力的作 用下發電，車速降低後，離合器分離汽車正常工作。B停車情況能量回收系統與機械剎車配 合完成，純電動驅動與發動機驅動分析基本相同，當踩下制動踏板時，(純電動時，第二液壓 離合器分離)第一液壓離合器完成結合，隨後機械制動在起制動作用，在單向離合器的作 用下，電動機可以得到一個高轉速，並能延長發電時間，從而可以增大發電量。2急剎車機械制動為主，能量回收系統同時工作，A純電動驅動時急剎車，電動機 斷電，第二液壓離合器不分離繼續保持接合，此時電動機發電同時縮短了制動距離，也提高 了安全性。B發動機驅動時，機械剎車和能量回收系統同時作用，第二液壓離合器接合，電動 機轉子旋轉——發電，直到汽車減緩或停車，這樣可以有效的縮短制動距離同時也回收了 能量°3汽車下坡時的剎車:A純電動驅動時，在制動力要求不大時，可完全由能量回收 系統制動，電動機斷電，第二液壓離合器不分離，電動機開始發電並提供制動。B發動機驅動 汽車下長坡時，可讓第一液壓離合器接合帶動單向離合器(鎖止)_電動機轉子旋轉，當電 動機轉子速度與半軸速度相同時，第二液壓離合器接合，使得電動機與汽車同速(第一液 壓離合器與第二液壓離合器之間切換時間很短瞬間)，電動機發電，同時可用檔位的循環給 汽車提供一部分制動力，下坡時回收的能量以電能的形式儲存在蓄電池中，其充電特點表 現為回饋電流較小但充電時間長。對外做功1.汽車在起步中小負荷工作時，可以由純電動驅動，電動機通電，第二液壓離合器 接合，對外做功.2.中負荷向大負荷切換時，電動機斷電，第二液壓離合器分離，發動機對外做功。3.在行駛中發動機對外做功切換純電動驅動時，1號液壓離合器接合帶動電動機 轉子旋轉，使得電動機轉速與汽車轉速一致時，2號液壓離合器接合，給電動機通電，從而對 外輸出做功。電動汽車電動機驅動系統應能滿足以下要求電動機的轉矩轉速特性與電動汽車負載特性匹配良好，低速發出大轉矩，高速輸 出小轉矩。電動機轉矩的動態性能好，能迅速和平滑地控制電動機的轉矩，適應電動汽車經 常啟動和加速的要求(減速和停車時能有效的回收能量)。效率高、恆速、恆功率和變工況都應有較高的效率。功率密度高，其自身的質量和體積小。堅固，能夠在惡劣的環境下可靠的工作，要能夠承受高達4 5倍的過載；應有良 好的溫度適應性能。實施例6 (運用於混合動力汽車上)參見圖1、圖2和圖11，一種用於新能源汽車的能量回收再利用系統，包括輪邊減 速器中的太陽輪軸、液壓離合器、單向離合器、電磁離合器和電動機；輪邊減速器中的太陽 輪軸可以作為對外做功的輸出軸，也可以作為能量回收系統中的輸入軸，太陽輪軸上裝有11進油口是為液壓離合器提供壓力以便使其結合與分離；所述電磁離合器主動盤與電動機轉 子做成一個整體(與單向離合器外圈也是一個整體)，電磁離合器從動盤設置在液壓離合 器上並且與液壓離合器一起旋轉，其中間裝有彈簧，當電磁離合器斷電時彈簧克服壓縮力 起到回位作用；所述單向離合器的主動部分(內圓)是液壓離合器的從動部分；在太陽輪 軸上設有進油口。所述電磁離合器從動盤內端面設置有至少兩個的扇形凹槽。電動機與太 陽輪軸之間以離合器組件連接，太陽輪軸穿過液壓離合器主動部分兩者以花鍵連接或做成 一個整體。連接關係液壓離合器從動部分作為單向離合器的主動部分。單向離合器的從動部分與電動機的轉子做成一個整體，並做成電磁離合器。電磁離合器的從動部分裝在液壓離合器上，並且與液壓離合器一塊旋轉，其內部 裝有彈簧，當電磁離合器通電時，一個彈簧壓縮另一個彈簧伸長，主一從吸合在一起。太陽輪軸與液壓離合器花鍵連接。傳遞過程制動或順勢時能量回收路線車輪一輪邊減速器一太陽輪軸(液壓離合器接 合)一單向離合器(鎖住)一電動機轉子旋轉一發電做功過程的路線電動機通電(電磁離合器接合)一液壓離合器(太陽輪軸)一 輪邊減速器一車輪能量回收1 按制動模式可將制動分為a中輕度剎車b急剎車c汽車下坡時的剎車具體分析1中輕度剎車A減速a汽車在純電動驅動下減速時電動機斷電，電磁離 合器分離，同時液壓離合器接合，帶動單向離合器驅動電動機發電(電動機的轉速大於等 於太陽輪軸的轉速，相差不是很大)當減速後需要正常工作時，電動機通電，電磁離合器接 合同時液壓離合器分離，從而電動機可以正常對外做功b在發動機驅動下汽車減速時，液 壓離合器接合，帶動單向離合器此時電動機在汽車的驅動力下發電，車速降低後，離合器分 離汽車正常工作。B停車情況能量回收系統與機械剎車配合完成，純電動驅動與發動機驅動 分析基本相同，當踩下制動踏板時，(純電動時，電磁離合器分離)液壓離合器完成結合，隨 後機械制動在起制動作用，在單向離合器的作用下，電動機可以得到一個高轉速，並能延長 發電時間，從而可以增大發電量。2急剎車機械制動為主，能量回收系統同時工作，A純電動驅動時急剎車，電動機 斷電，電磁離合器不分離繼續保持接合，此時電動機發電同時縮短了制動距離，也提高了安 全性。B發動機驅動時，機械剎車和能量回收系統同時作用，液壓離合器接合，帶動單向離合 器(鎖止)_電動機轉子旋轉，當電動機轉子轉速與太陽輪軸轉速相同時，電磁離合器接合， 使得電動機與汽車同速，直到汽車減緩或停車，(液壓離合器與電磁離合器之間鐵環時間很 短瞬間)這樣可以有效的縮短制動距離同時也回收了能量。3汽車下坡時的剎車:A純電動驅動時，在制動力要求不大時，可完全由能量回收 系統制動，電動機斷電，電磁離合器不分離，電動機開始發電並提供制動。B發動機驅動汽車 下長坡時，可讓液壓離合器接合帶動單向離合器-電動機轉子旋轉，當電動機轉子轉速與 太陽輪軸轉速相同時，電磁離合器接合，使得電動機與汽車同速(液壓離合器與電磁離合器之間鐵環時間很短瞬間)，電動機發電，同時可用檔位的循環給汽車提供一部分制動力， 下坡時回收的能量以電能的形式儲存在蓄電池中，其充電特點表現為回饋電流較小但充電 時間長。對外做功1汽車在起步中小負荷工作時，可以由純電動驅動，電動機通電，電磁離合器接合， 對外做功.2中負荷向大負荷切換時，電動機斷電，電磁離合器分離，發動機對外做功。3在行駛中發動機對外做功切換純電動驅動時，液壓離合器接合帶動電動機轉子 旋轉，使得電動機轉速與汽車轉速一致時，電磁離合器接合，給電動機通電，從而對外輸出 做功電動汽車電動機驅動系統應能滿足以下要求電動機的轉矩轉速特性與電動汽車負載特性匹配良好，低速發出大轉矩，高速輸 出小轉矩。電動機轉矩的動態性能好，能迅速和平滑地控制電動機的轉矩，適應電動汽車經 常啟動和加速的要求(減速和停車時能有效的回收能量)。效率高、恆速、恆功率和變工況都應有較高的效率。功率密度高，其自身的質量和體積小。堅固，能夠在惡劣的環境下可靠的工作，要能夠承受高達4 5倍的過載；應有良 好的溫度適應性能。實施例7 (運用於混合動力汽車上)參見圖3和圖4，一種用於新能源汽車的能量回收再利用系統，包括輪邊減速器中 的太陽輪軸、第一液壓離合器、第二液壓離合器、單項離合器和電動機；所述離合器組件由 第一液壓離合器和第二液壓離合器構成；所述第二液壓離合器從動部分與電動機轉子做成 一個整體(與單向離合器外圓也是一個整體)，第二液壓離合器主動盤設置在第一液壓離 合器的外殼上，兩個液壓離合器主動部分是一個整體；所述太陽輪軸上設置有第一液壓離 合器進油口和第二液壓離合器進油口。電動機與太陽輪軸之間以離合器組件連接，太陽輪 軸穿過液壓離合器主動部分兩者以花鍵連接或做成一個整體。連接關係第一液壓離合器從動部分作為單向離合器的主動部分。單向離合器的從動部分與電動機的轉子做成一個整體，並把第二液壓離合器從動 部分和單項離合器從動部分做成一個整體。太陽輪軸與液壓離合器花鍵連接。第二液壓離合器和第一液壓離合器做成一個整體。傳遞過程制動或順勢時能量回收路線車輪一輪邊減速器一太陽輪軸(液壓離合器接 合)一單向離合器(鎖住)一電動機轉子旋轉一發電做功過程的路線電動機通電一第二液壓離合器接合(太陽輪軸)一輪邊減速器 —車輪能量回收13[0177]1 按制動模式可將制動分為a中輕度剎車b急剎車c汽車下坡時的剎車具體分析1中輕度剎車A減速a汽車在純電動驅動下減速時電動機斷電，第二液 壓離合器分離，第一液壓離合器接合，帶動單向離合器(鎖止)驅動電動機發電(電動機的 速度大於等於太陽輪軸的速度，相差不是很大)當減速後需要正常工作時，電動機通電，第 二液壓離合器接合同時第一液壓離合器分離，從而電動機可以正常對外做功b在發動機驅 動下汽車減速時，第一液壓離合器接合，帶動單向離合器(鎖止)此時電動機在汽車的驅動 力下發電，車速降低後，離合器分離汽車正常工作。B停車情況能量回收系統與機械剎車配 合完成，純電動驅動與發動機驅動分析基本相同，當踩下制動踏板時，(純電動時，第二液壓 離合器分離)第一液壓離合器完成結合，隨後機械制動在起制動作用，在單向離合器的作 用下，電動機可以得到一個高轉速，並能延長發電時間，從而可以增大發電量。2急剎車機械制動為主，能量回收系統同時工作，A純電動驅動時急剎車，電動機 斷電，第二液壓離合器不分離繼續保持接合，此時電動機發電同時縮短了制動距離，也提高 了安全性。B發動機驅動時，機械剎車和能量回收系統同時作用，第二液壓離合器接合，電動 機轉子旋轉，直到汽車減緩或停車，這樣可以有效的縮短制動距離同時也回收了能量。3汽車下坡時的剎車:A純電動驅動時，在制動力要求不大時，可完全由能量回收 系統制動，電動機斷電，第二液壓離合器不分離，電動機開始發電並提供制動。B發動機驅動 汽車下長坡時，可讓第一液壓離合器接合帶動單向離合器(鎖止)_電動機轉子旋轉，當電 動機轉子速度與太陽輪軸速度相同時，第二液壓離合器接合，使得電動機與汽車同速(第 一液壓離合器與第二液壓離合器之間切換時間很短瞬間)，電動機發電，同時可用檔位的循 環給汽車提供一部分制動力，下坡時回收的能量以電能的形式儲存在蓄電池中，其充電特 點表現為回饋電流較小但充電時間長。對外做功1.汽車在起步中小負荷工作時，可以由純電動驅動，電動機通電，第二液壓離合器 接合，對外做功.2.中負荷向大負荷切換時，電動機斷電，第二液壓離合器分離，發動機對外做功。3.在行駛中發動機對外做功切換純電動驅動時，第一液壓離合器接合帶動電動機 轉子旋轉，使得電動機轉速與汽車轉速一致時，第二液壓離合器接合，給電動機通電，從而 對外輸出做功。電動汽車電動機驅動系統應能滿足以下要求電動機的轉矩轉速特性與電動汽車負載特性匹配良好，低速發出大轉矩，高速輸 出小轉矩。電動機轉矩的動態性能好，能迅速和平滑地控制電動機的轉矩，適應電動汽車經 常啟動和加速的要求(減速和停車時能有效的回收能量)。效率高、恆速、恆功率和變工況都應有較高的效率。功率密度高，其自身的質量和體積小。堅固，能夠在惡劣的環境下可靠的工作，要能夠承受高達4 5倍的過載；應有良 好的溫度適應性能。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發明的具體實施方式
僅限於此，對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬於本發明由所 提交的權利要求書確定專利保護範圍。
權利要求1.一種用於新能源汽車的能量回收再利用系統，其特徵在於包括輪邊減速器中的太 陽輪軸、離合器組件、單向離合器、電磁離合器、半軸和電動機；半軸或輪邊減速器中的太陽 輪軸，可以作為對外做功的輸出軸，也可以作為能量回收系統中的輸入軸，太陽輪軸或半軸 上裝有進油口是為液壓離合器提供壓力以便使其結合與分離；半軸上空套電動機或電動機 與太陽輪軸之間以離合器連接，半軸/太陽輪軸與液壓離合器之間花鍵連接或做成一個整 體。
2.如權利要求1所述一種用於新能源汽車的能量回收再利用系統，其特徵在於所述 電磁離合器主動盤與電動機轉子做成一個整體、與單向離合器外圈也是一個整體，電磁離 合器從動盤設置在液壓離合器上並且與液壓離合器一起旋轉，其中間裝有彈簧，當電磁離 合器斷電時彈簧克服壓縮力起到回位作用；所述單向離合器的主動部分是液壓離合器的從 動部分；在太陽輪軸上設有進油口。
3.如權利要求2所述一種用於新能源汽車的能量回收再利用系統，其特徵在於所述 電磁離合器從動盤內端面設置有至少兩個的扇形凹槽。
4.如權利要求1所述一種用於新能源汽車的能量回收再利用系統，其特徵在於所述 離合器組件由第一液壓離合器和第二液壓離合器構成；所述第二液壓離合器從動部分與電 動機轉子做成一個整體、與單向離合器外圓也是一個整體，第二液壓離合器主動盤設置在 第一液壓離合器的外殼上，兩個液壓離合器主動部分是一個整體；所述太陽輪軸上設置有 第一液壓離合器進油口和第二液壓離合器進油口。
5.如權利要求1所述一種用於新能源汽車的能量回收再利用系統，其特徵在於所述 太陽輪軸穿過液壓離合器兩者以花鍵連接，並且將單項離合器裝在液壓離合器中，太陽輪 軸作為單向離合器的主動軸，前行時單向離合器鎖止，單向離合器從動部分旋轉。
專利摘要本實用新型公開了一種用於新能源汽車的能量回收再利用系統，包括輪邊減速器中的太陽輪軸、液壓離合器、單向離合器、電磁離合器、半軸和電動機；半軸/輪邊減速器中的太陽輪軸，可以作為對外做功的輸出軸，也可以作為能量回收系統中的輸入軸，太陽輪軸/半軸上裝有進油口是為液壓離合器提供壓力以便使其結合與分離；半軸上空套電動機或電動機與太陽輪軸以離合器連接。本實用新型的能量回收再利用系統具有以下優點新能源汽車的驅動電動機運行在能量回收狀態時，既可以提供制動力，有效地縮短了制動距，使汽車更具有安全性，又可以給電池充電回收車體動能，從而延長電動車續駛裡程。新能源汽車採用電制動時，驅動電機運行在發電狀態，將汽車的部分動能回饋給蓄電池以對其充電，延長了電動汽車的行駛距離。
文檔編號B60K17/02GK201824891SQ201020283818
公開日2011年5月11日 申請日期2010年8月6日 優先權日2010年8月6日
發明者李明 申請人:李明