基于三相異步發電機的氣電混聯式混合動力系統技術方案

本實用新型專利技術公開基于三相異步發電機的氣電混聯式混合動力系統，其包括發動機、電動機、發電機、驅動橋、超級電容組和控制器，其中，發動機一端由離合器與電動機一端連接，電動機另一端連接驅動橋，發動機另一端由皮帶傳動帶動發電機；控制器一端分別連接發電機和電動機，控制器另一端連接超級電容組，所述發電機為三相異步發電機。本實用新型專利技術的混聯氣電混合動力系統中采用三相異步發電機取代現有的永磁發同步電機，不需要電磁離合器控制發電轉速，保證不會出現打火花現象，保證車輛行駛安全；同時三相異步發電機不僅采用變頻技術，而且靈活性高，維修方便，調速方便且性能好；具有成本低、控制簡單、技術成熟等特點，具有到廣泛的應用前景。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及混聯氣電混合動力系統，尤其涉及一種基于三相異步發電機的氣電混聯式混合動力系統。
技術介紹
現有混聯式混合動力車采用驅動電機單獨驅動、發動機單獨驅動、驅動電機和發動機聯合驅動的三種驅動方式。混聯式混合動力系統的布置方案是串聯式布置和并聯式布置的綜合。目前混聯式混合動力系統中一般包括發動機、電動機、永磁同步發電機、驅動橋和控制器，發動機發出的功率一部分通過機械傳動輸送給驅動橋，另一部分則驅動永磁同步發電機發電。永磁同步發電機發出的電能由控制器控制，輸送給電動機驅動或者直接輸送到超級電容組，電動機產生的驅動力矩通過動力復合裝置傳送給驅動橋。其中，永磁同步發電機雖然具有效率較高、功率因素高、體積小、功率密度大等優點，但其存在更多的缺點， 例如，永磁同步發電機中采用的永磁材料昂貴，其制造工藝復雜，性能受溫度影響較大，維修率高，大功率輸出困難，從而使得使永磁同步發電機在混合動力和電動汽車上使用存在局限性。
技術實現思路
為了克服現有技術的不足，本技術的目的在于提供采用三相異步發電機的基于三相異步發電機的氣電混聯式混合動力系統。本技術的技術方案為基于三相異步發電機的氣電混聯式混合動力系統，其包括發動機、電動機、發電機、驅動橋、超級電容組和控制器，所述發動機由天然氣驅動，其一端由離合器與電動機一端連接，電動機另一端連接驅動橋，發動機另一端由皮帶傳動帶動發電機；控制器一端分別連接發電機和電動機，控制器另一端連接超級電容組，所述發電機為三相異步發電機。本技術中，發動機發出的功率一部分通過機械傳動輸送給驅動橋，另一部分則驅動三相異步發電機發電。三相異步發電機發出的電能由控制器控制，輸送給電動機驅動或者直接輸送給超級電容組，電動機產生的驅動力矩通過動力復合裝置傳送給驅動橋。目前的氣電混合動力公交車由氣瓶、充氣閥、過濾器、減壓器、高壓表、電磁截止閥、過流保護閥和管道等組成，氣路緊固件存在運行過程中因顛簸、振動造成松脫故障，同時造成漏氣故障隱患。現有米用電磁離合器控制永磁發電機混合動力公交車，存在電磁離合器結合分開時打火花現象，而氣電混合動力公交車若出現以上情況，則易出現引燃、爆炸的危險。本技術的混聯氣電混合動力系統中采用三相異步發電機取代現有的永磁發同步電機，不需要電磁離合器控制發電轉速，保證不會出現打火花現象，保證車輛行駛安全；同時三相異步發電機不僅采用變頻技術，而且靈活性高，維修方便，調速方便且性能好；具有成本低、控制簡單、技術成熟等特點，具有到廣泛的應用前景。以下結合附圖和具體實施方式對本技術作進一步詳細的說明圖I是本技術基于三相異步發電機的氣電混聯式混合動力系統的結構示意圖。具體實施方式下面結合具體實施方式對本技術作進一步詳細的說明。如圖I所示，本技術基于三相異步發電機的氣電混聯式混合動力系統，其包括發動機I、電動機2、發電機3、驅動橋4、一個以上超級電容組5和控制器6，所述發動機I由天然氣驅動，其一端由離合器7與電動機2 —端連接，電動機2另一端連接驅動橋4，發動機I另一端由皮帶傳動帶動發電機3 ;控制器6 —端分別連接發電機3和電動機2，控制器6另一端連接超級電容組5，所述發電機3為三相異步發電機。本技術中，發動機I發出的功率一部分通過機械傳動輸送給驅動橋4，另一部分則驅動三相異步發電機3發電。三相異步發電機3發出的電能由控制器6控制，輸送給電動機2驅動或者直接輸送給超級電容組5,電動機2產生的驅動力矩通過動力復合裝置傳送給驅動橋4。當三相異步發電機3轉子的轉速n低于同步轉速nl=60f/p時，它們之間有一個轉差率S=(nl-n)/n，電動機2的工作范圍0〈s〈l，其中f為電壓頻率，p為電機級數，nl為轉子轉速(轉/min), n為定子磁場轉速(轉/min),如果此時發動機I帶三相異步發電機3工作，使其轉速n高于旋轉磁場轉速，且轉差率s的值小于零，此時旋轉磁場也切割轉子導體，只是其相對關系與電動機2工作狀態相反。此時的電磁力矩是制動性質的，發動機I必須克服這個制動力矩才能使轉子旋轉。在這個過程中發動機I做了功，發動機I使電動機軸上的機械能轉變為定子繞組輸向超級電容組5的電能。這時的電動機工作在發電機狀態，其有功功率由三相異步發電機3提供；通過本身勱磁功率得到無功功率。權利要求1.基于三相異步發電機的氣電混聯式混合動力系統，其特征在于其包括發動機、電動機、發電機、驅動橋、超級電容組和控制器，所述發動機由天然氣驅動，其一端由離合器與電動機一端連接，電動機另一端連接驅動橋，發動機另一端由皮帶傳動帶動發電機；控制器一端分別連接發電機和電動機，控制器另一端連接超級電容組，發電機為三相異步發電機。專利摘要本技術公開基于三相異步發電機的氣電混聯式混合動力系統，其包括發動機、電動機、發電機、驅動橋、超級電容組和控制器，其中，發動機一端由離合器與電動機一端連接，電動機另一端連接驅動橋，發動機另一端由皮帶傳動帶動發電機；控制器一端分別連接發電機和電動機，控制器另一端連接超級電容組，所述發電機為三相異步發電機。本技術的混聯氣電混合動力系統中采用三相異步發電機取代現有的永磁發同步電機，不需要電磁離合器控制發電轉速，保證不會出現打火花現象，保證車輛行駛安全；同時三相異步發電機不僅采用變頻技術，而且靈活性高，維修方便，調速方便且性能好；具有成本低、控制簡單、技術成熟等特點，具有到廣泛的應用前景。文檔編號B60K6/26GK202623904SQ20122027686公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月12日 優先權日2012年6月12日專利技術者林圣秧, 陳建, 盧鋼, 呂志榕, 張德平, 林麗金 申請人:福建省福工動力技術股份公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于三相異步發電機的氣電混聯式混合動力系統，其特征在于：其包括發動機、電動機、發電機、驅動橋、超級電容組和控制器，所述發動機由天然氣驅動，其一端由離合器與電動機一端連接，電動機另一端連接驅動橋，發動機另一端由皮帶傳動帶動發電機；控制器一端分別連接發電機和電動機，控制器另一端連接超級電容組，發電機為三相異步發電機。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：林圣秧，陳建，盧鋼，呂志榕，張德平，林麗金，
申請(專利權)人：福建省福工動力技術股份公司，
類型：實用新型
國別省市：