专利名称：一种插电式气电混合动力轿车的动力系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于城市不同行驶工况下的一种插电式气电混合动力轿车的动力系统。
背景技术：
石油资源过度消耗和环境污染日益严重直接威胁着传统内燃机汽车的可持续发展，未来的汽车应当向清洁、环保、油耗低、排放低的新能源汽车发展。而混合动力汽车的节能环保、技术成熟和成本相对较低的特点将使之成为近期内替代传统汽车的优选方案之一。目前，我国城市市区的行车条件普遍较差，道路不畅，汽车始终处于长时间怠速、频繁起步和低速运行工况，恶劣的行驶工况既增加了汽车排放污染，同时也使得燃料经济性降低。而在城市郊区或城市外围通常路况良好，不用频繁地起步停车，并且速度较高，发动机运行在其最佳的工作区域内，油耗和排放指标较好。串联式混合动力轿车发动机与电机之间没有机械连接，发动机始终稳定运行在最佳的工作区域内，其工作状态不受车辆行驶工况的影响，适用于市区的运行工况；但是在中、高速行驶工况时，其电传动效率较低，动力性较差，并且串联混合动力系统部件较多，使得整车质量较大，造价较高。并联式混合动力轿车结构简单、成本较低、系统效率较高，适合于在中、高速工况下稳定行驶；但是并联驱动系统与车轮之间直接机械连接，发动机的运行工况会受车辆行驶工况的影响，所以车辆在行驶工况频繁变化的市区运行时，发动机有可能工作在其非最佳工作区域内，其油耗和排放指标就比串联式混合动力系统的差。
发明内容本实用新型的目的是为了克服上述技术的不足，提供一种插电式气电混合动力轿车的动力系统。它可以满足轿车在城市市区和郊区两种不同行驶工况下的要求，既能增加纯电动续驶里程，又能达到车辆动力性的要求，降低车辆排放污染，提高燃料经济性，从而实现节能减排和美化环境。本实用新型的技术方案是本实用新型一种插电式气电混合动力轿车的动力系统，主要由液化天然气(LNG)发动机、起动/发电一体化电机(ISG)、动力控制单元、动力电池、机械传动装置组成，所述液化天然气(LNG)发动机通过自动离合器与起动/发电一体化电机(ISG)同轴连接；所述起动/发电一体化电机(ISG)通过机械传动装置、半轴将动力传递到前驱动桥的车轮上；液化天然气(LNG)发动机、起动/发电一体化电机(ISG)悬置于轿车前舱内，液化天然气(LNG)气罐置于后备箱内；动力电池设计成T形，置于轿车底部中央通道和后排车座下。所述动力电池通过动力控制单元与起动/发电一体化电机(ISG)串联连接，动力电池通过充电接头连接外部电网进行充电。天然气是低碳交通可持续发展的清洁替代能源，由于液化天然气(LNG)的物理和化学特性，液化天然气(LNG)汽车比压缩天然气(CNG)汽车更安全、更清洁、更经济，并且具有加气快、续驶里程长、应用领域广的优势，随着国家对液化天然气(LNG)汽车项目的大力支持和推广，液化天然气(LNG)汽车技术和产业已基本成熟，因此，本实用新型所涉及的混合动力轿车采用液化天然气(LNG)发动机。考虑到整车布置和运行工况的要求，该车动力系统采用单轴并联式结构。起动/发电一体化电机(ISG)具有电动机和发电机的功能，同时它还具有再生制动、怠速起停、辅助驱动等功能。起动/发电一体化电机(ISG)与液化天然气(LNG)发动机同轴连接，可以使结构紧凑，有利于轿车前舱内的空间布置。在城市郊区和城市外围的中、高速工况行驶时，液化天然气(LNG)代替汽油和柴油作为汽车燃料，可降低尾气污染物的排放，同时，能够保证良好的动力性和较高的传动效率。把动力电池设计成T形，可以方便部置于轿车底部中央通道和后排车座下，并且对车身有加强作用；同时较大的动力电池拥有较大的能量，可以增加混合动力轿车在纯电动模式下行驶的里程。由于动力电池可以通过充电接头连接外部电网进行充电，即可以用普通家庭插座或公用收费充电桩(站)充电，因此，车辆在行驶工况频繁变化的市区，可以在纯电动模式下行驶，避免对发动机的依赖，能够更好地实现节能、环保的目标。本实用新型的有益效果是1、本实用新型能满足轿车在城市市区和郊区两种不同行驶工况的要求，既增加了车辆在市区行驶工况下的纯电动续驶里程，又能保证车辆在郊区行驶工况下拥有较好的动力性；2、进一步降低车辆排放污染，提高燃料经济性，从而实现节能减排和美化环境。
图1为本实用新型一种插电式气电混合动力轿车的动力系统结构示意图。图中1.加气口，2.阀体总成，3.汽化器，4.低压电磁阀，5.电控调压器，6.中央控制器，7.混合器，8.电缆，9.液化天然气(LNG)气罐，10.充电接头，11.动力电池，12.动力控制单元，13.液化天然气(LNG)发动机，14.自动离合器，15.起动与发电一体化电机(ISG)，16.机械传动装置，17.半轴，18.车轮。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步说明。如图1所示，本实用新型一种插电式气电混合动力轿车的动力系统，主要由液化天然气(LNG )发动机13、起动/发电一体化电机(I SG ) 15、动力控制单元12、动力电池11、机械传动装置16组成，所述液化天然气(LNG)发动机13通过自动离合器14与起动/发电一体化电机(ISG) 15同轴连接；所述起动/发电一体化电机(ISG) 15通过机械传动装置16、半轴17将动力传递到前驱动桥的车轮18上；液化天然气(LNG)发动机13、起动/发电一体化电机(ISG) 15悬置于轿车前舱内，液化天然气(LNG)气罐9置于后备箱内；动力电池11设计成T形，置于轿车底部中央通道和后排车座下。所述动力电池11通过动力控制单元6与起动/发电一体化电机(ISG) 15串联连接，动力电池11通过充电接头10连接外部电网进行充电。通过加气口 I可以为液化天然气(LNG)气罐9加气，气罐顶部的阀体总成2依次连接汽化器3、低压电磁阀4、电控调压器5和混合器7。中央控制器6通过电缆8和各种传感器对整车参数和运行状况进行控制。考虑到整车布置和运行工况的要求，该车动力系统采用单轴并联式结构。起动/发电一体化电机(ISG) 15与液化天然气(LNG)发动机13同轴连接，使结构更紧凑，有利于轿车前舱内的空间布置。在城市郊区和城市外围的中、高速工况行驶时，液化天然气(LNG)代替汽油和柴油作为汽车燃料，降低尾气污染物的排放，同时，保证良好的动力性和较高的传动效率。动力电池11为T型，体积增大使贮存的总能量增大，从而增加车辆在城市市区行驶工况下的纯电动续驶里程；同时由于动力电池11可以通过充电接头10连接外部电网进行充电，因此可以减少轿车对发动机的依赖，更好地实现节能、减排、环保的目标。
权利要求1.一种插电式气电混合动力轿车的动力系统，主要由液化天然气(LNG)发动机(13)、起动/发电一体化电机(ISG)(15)、动力控制单元(12)、动力电池(11)、机械传动装置(16)组成，其特征在于所述液化天然气(LNG)发动机(13)通过自动离合器(14)与起动/发电一体化电机(ISG) (15)同轴连接；所述起动/发电一体化电机(ISG) (15)通过机械传动装置(16)、半轴(17)将动力传递到前驱动桥的车轮(18)上；液化天然气(LNG)发动机(13)、起动/发电一体化电机(ISG) (15)悬置于轿车前舱内，液化天然气(LNG)气罐(9)置于后备箱内；动力电池(11)设计成T形，置于轿车底部中央通道和后排车座下。
2.根据权利要求1所述的一种插电式气电混合动力轿车的动力系统，其特征在于所述动力电池(11)通过动力控制单元(6)与起动/发电一体化电机(ISG)(15)串联连接,动力电池(11)通过充电接头(10)连接外部电网进行充电。
专利摘要本实用新型涉及一种插电式气电混合动力轿车的动力系统，它主要由液化天然气(LNG)发动机、起动/发电一体化电机(ISG)、动力控制单元、动力电池、机械传动装置组成，所述液化天然气(LNG)发动机通过自动离合器与起动/发电一体化电机(ISG)同轴连接；所述起动/发电一体化电机(ISG)通过机械传动装置、半轴将动力传递到前驱动桥的车轮上，液化天然气(LNG)发动机、起动/发电一体化电机(ISG)悬置于轿车前舱内，液化天然气(LNG)气罐置于后备箱内，动力电池设计成T形，置于轿车底部中央通道和后排车座下。本实用新型能满足轿车在城市市区和郊区的行驶，实现节能减排和美化环境。
文档编号B60K6/20GK202847410SQ201220560439
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者何畏, 孙宇, 唐剑兵, 王向涛 申请人:西南石油大学