用于電混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的多鏈路動(dòng)力分配電力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及電混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，以及關(guān)聯(lián)的電氣架構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]本部分中的陳述僅僅提供了關(guān)于本公開(kāi)的背景信息且可不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]電混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)于操作者指令以發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的形式使用多相電機(jī)以產(chǎn)生和轉(zhuǎn)換電功率為牽引作用和通過(guò)電力發(fā)生和再生制動(dòng)操作轉(zhuǎn)換內(nèi)燃機(jī)或車輛動(dòng)量引起的機(jī)械扭矩為電力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，包括多鏈路動(dòng)力分配電力系統(tǒng)，包括第一和第二電機(jī)。該第一電機(jī)機(jī)械可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)輪，第二電機(jī)機(jī)械可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到內(nèi)燃機(jī)。該第一電機(jī)串聯(lián)電連接在第一和第二逆變器之間。該第一逆變器電連接到第一高壓直流電力總線，第二逆變器電連接到第二高壓直流電力總線。該第二電機(jī)電連接到第三逆變器，該第三逆變器電連接到第二高壓直流電力總線。
[0005]本發(fā)明的另一方面涉及一種動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，包括:
[0006]多鏈路動(dòng)力分配電力系統(tǒng)，包括第一和第二電機(jī)，所述第一電機(jī)機(jī)械可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)輪，所述第二電機(jī)機(jī)械可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到內(nèi)燃機(jī)；
[0007]所述第一電機(jī)串聯(lián)電連接在第一和第二逆變器之間，所述第一逆變器電連接到第一高壓直流電力總線，且所述第二逆變器電連接到第二高壓直流電力總線；以及
[0008]所述第二電機(jī)電連接到第三逆變器，所述第三逆變器電連接到第二高壓直流電力總線。
[0009]優(yōu)選地，所述第一高壓直流電力總線電連接到第一高壓能量存儲(chǔ)設(shè)備和所述第二高壓直流電力總線電連接到第二高壓能量?jī)?chǔ)存設(shè)備。
[0010]優(yōu)選地，所述第一高壓能量?jī)?chǔ)存設(shè)備包括電化學(xué)蓄電池，所述第二高壓能量?jī)?chǔ)存設(shè)備包括高壓電容器。
[0011]優(yōu)選地，所述第一高壓能量?jī)?chǔ)存設(shè)備可連接到外部充電系統(tǒng)。
[0012]優(yōu)選地，所述第一逆變器電連接到第一高壓直流電力總線，所述第二逆變器電連接到第二高壓直流電力總線，還包括所述第一逆變器電連接到第一高壓電力總線，其電連接到在第一電勢(shì)下操作的第一高壓能量?jī)?chǔ)存設(shè)備，且所述第二逆變器電連接到第二高壓直流電力總線，其電連接到在第二電勢(shì)下操作的第二高壓直流能量?jī)?chǔ)存設(shè)備，所述第一電勢(shì)不同于所述第二電勢(shì)。
[0013]優(yōu)選地，所述第一高壓能量?jī)?chǔ)存設(shè)備和所述第一高壓直流電力總線電獨(dú)立于第二高壓能量?jī)?chǔ)存設(shè)備和第二高壓直流電力總線。
[0014]優(yōu)選地，所述第一電機(jī)機(jī)械可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)輪，包括第一電機(jī)被配置為電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)以產(chǎn)生牽引扭矩和產(chǎn)生再生制動(dòng)扭矩。
[0015]優(yōu)選地，所述第二電機(jī)機(jī)械可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到內(nèi)燃機(jī)，包括所述第二電機(jī)僅被配置為發(fā)電機(jī)。
[0016]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)輪永久地從發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械脫離。
[0017]本發(fā)明的另一方面還涉及一種動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，包括:
[0018]第一和第二電機(jī)，機(jī)械聯(lián)接到動(dòng)力分配配制中的混合動(dòng)力傳輸裝置，包括第一電機(jī)機(jī)械聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)輪且第二電機(jī)機(jī)械聯(lián)接到內(nèi)燃機(jī)；
[0019]所述第一電機(jī)串聯(lián)電連接在第一和第二逆變器之間，所述第一逆變器通過(guò)第一高壓直流電力總線電連接到第一高壓蓄電池，且所述第二逆變器通過(guò)第二高壓直流電力總線電連接到第二高壓蓄電池；以及
[0020]所述第二電機(jī)電連接到第三逆變器，所述第三逆變器通過(guò)第二高壓直流電力總線電連接到第二逆變器和第二高壓蓄電池。
[0021]優(yōu)選地，所述第一高壓直流電力總線電獨(dú)立于第二高壓直流電力總線。
[0022]優(yōu)選地，所述第一電機(jī)機(jī)械聯(lián)接到混合動(dòng)力傳輸裝置的輸入構(gòu)件以產(chǎn)生牽引扭矩。
[0023]優(yōu)選地，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)還包括第一電機(jī)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第一構(gòu)件，所述第一構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到扭矩聯(lián)接設(shè)備。
[0024]優(yōu)選地，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)還包括第二電機(jī)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第二構(gòu)件，所述第二構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到扭矩聯(lián)接設(shè)備。
[0025]優(yōu)選地，所述扭矩聯(lián)接設(shè)備可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第三構(gòu)件，所述第三構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)輪。
[0026]優(yōu)選地，所述第三構(gòu)件同中心地延伸穿過(guò)第一構(gòu)件。
[0027]優(yōu)選地，所述扭矩聯(lián)接設(shè)備可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第四構(gòu)件，所述第四構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到內(nèi)燃機(jī)。
[0028]優(yōu)選地，扭矩聯(lián)接設(shè)備包括行星齒輪組。
[0029]本發(fā)明的另一方面還涉及一種用于電混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的多鏈路動(dòng)力分配電力系統(tǒng)，包括:
[0030]第一逆變器模塊，通過(guò)第一高壓直流電力總線電連接到第一電能儲(chǔ)存設(shè)備；
[0031]第二逆變器模塊，通過(guò)第二高壓直流電力總線電連接到第二電能儲(chǔ)存設(shè)備；
[0032]第一電機(jī)，串聯(lián)電連接在第一逆變器模塊和第二逆變器模塊之間；以及
[0033]第三逆變器模塊，通過(guò)第二高壓電力總線電連接到第二電氣能量?jī)?chǔ)存設(shè)備，所述第三逆變器電連接到第二電機(jī)，被配置以從扭矩產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生電力。
[0034]優(yōu)選地，所述第一電能儲(chǔ)存設(shè)備和所述第一高壓直流電力總線電獨(dú)立于第二高壓能量?jī)?chǔ)存設(shè)備和第二高壓直流電力總線。
[0035]當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)，從下面的用于執(zhí)行如所附權(quán)利要求限定的本學(xué)說(shuō)的一些最佳方式和其它實(shí)施例的具體描述可容易地明白本學(xué)說(shuō)的上述特征和優(yōu)點(diǎn)，以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0036]參考附圖，通過(guò)舉例的方式，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例將被描述，在附圖中:
[0037]圖1示意性地示出了根據(jù)本公開(kāi)的多鏈路動(dòng)力分配電力(MLPS)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)逆變器模塊和多個(gè)電機(jī)，該電機(jī)包括第一電機(jī)和第二電機(jī)，該第一電機(jī)串聯(lián)地電連接在第一和第二逆變器之間，該第二電機(jī)電連接到第三逆變器；
[0038]圖2示意性地示出了根據(jù)本公開(kāi)的第一動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，該第一動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)合并關(guān)于圖1描述的MLPS系統(tǒng)的實(shí)施例(包括多個(gè)逆變器模塊和多個(gè)電機(jī))，內(nèi)燃機(jī)和驅(qū)動(dòng)輪；以及
[0039]圖3示意性地示出了根據(jù)本公開(kāi)的第二動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，該第二動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)合并關(guān)于圖1描述的MLPS系統(tǒng)的實(shí)施例(包括多個(gè)逆變器模塊和多個(gè)電機(jī))，內(nèi)燃機(jī)和驅(qū)動(dòng)輪。
【具體實(shí)施方式】
[0040]現(xiàn)在參考附圖，其中描述僅僅用于描述某些示例性實(shí)施例的目的，且不是限制示例性實(shí)施例的目的，圖1示意性地示出了多鏈路動(dòng)力分配電力系統(tǒng)100，該系統(tǒng)100包括安裝本公開(kāi)布置的多個(gè)逆變器模塊和多個(gè)電機(jī)?！岸噫溌贰笔侵甘褂脙蓚€(gè)電獨(dú)立的高壓直流電力鏈路或總線，且術(shù)語(yǔ)“動(dòng)力分配”是指使用兩個(gè)獨(dú)立控制的電機(jī)，用于產(chǎn)生電功率和扭矩中的一個(gè)或兩者。如所示，該MLPS系統(tǒng)100包括第一逆變器模塊10，第二逆變器模塊20，第三逆變器模塊30，第一電機(jī)40和第二電機(jī)50，其由控制器90控制操作。該MLPS系統(tǒng)100被用在各種動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，該動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)被配置為提供牽引扭矩，再生制動(dòng)扭矩，電力發(fā)生和相關(guān)功能。
[0041]該第一電機(jī)40和第二電機(jī)50是多相，多極電動(dòng)機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)，每個(gè)包括轉(zhuǎn)子和定子，且操作如扭矩馬達(dá)以轉(zhuǎn)換電功率為機(jī)械扭矩，或如發(fā)電機(jī)以轉(zhuǎn)換機(jī)械扭矩為電功率。第一電機(jī)40的轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第一構(gòu)件45以實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞，且第二電機(jī)50的轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第二構(gòu)件55以實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞。該第一和第二電機(jī)40，50在一個(gè)實(shí)施例中都為三相設(shè)備，如所示，盡管其他多相配置可被使用，而沒(méi)有限制。
[0042]電連接到第一高壓直流電力總線61的第一高壓電源60包括正電軌62和負(fù)電軌64。在一個(gè)實(shí)施例中，該第一高壓電源60是電化學(xué)蓄電池。在一個(gè)實(shí)施例中，夕卜部充電系統(tǒng)80電連接到正電軌62和負(fù)電軌64以給第一高壓電源60外部充電。在一個(gè)實(shí)施例中，在特定情況下，該外部充電系統(tǒng)電連接到平穩(wěn)電源以使用AC電源實(shí)現(xiàn)充電。電連接到第二高壓直流電力總線71的該第二高壓電源70包括正電軌72和負(fù)電軌74。在一個(gè)實(shí)施例中，跨第一高壓直流電力總線61的電勢(shì)的大小不同于跨過(guò)第二高壓直流電力總線71的電勢(shì)的大小。
[0043]第一，第二，第三逆變器模塊10、20和30的每個(gè)包括多個(gè)互補(bǔ)的成對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備，該開(kāi)關(guān)設(shè)備在關(guān)聯(lián)的高壓直流電力總線的正側(cè)和負(fù)側(cè)之間串聯(lián)電連接，其中成對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的每個(gè)與相應(yīng)的電機(jī)的相中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)。如所示，該第一逆變器模塊10電連接在第一高壓直流電力總線61的正電軌62和負(fù)電軌64之間，且第二和第三逆變器20、30電連接在第二高壓直流電力總線71的正電軌72和負(fù)電軌74之間。成對(duì)的開(kāi)關(guān)設(shè)備的每個(gè)是適當(dāng)?shù)母邏洪_(kāi)關(guān)，舉例來(lái)說(shuō)半導(dǎo)體設(shè)備，有效地具有低的開(kāi)態(tài)阻抗，該阻抗優(yōu)選地對(duì)于穿過(guò)開(kāi)關(guān)的平均電流而言為的毫歐大小的量級(jí)。在一個(gè)實(shí)施例中，該成對(duì)的開(kāi)關(guān)設(shè)備是絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)。在一個(gè)實(shí)施例中，該成對(duì)的開(kāi)關(guān)設(shè)備是場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，該FET設(shè)備可為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(M0SFET)。該成對(duì)的開(kāi)關(guān)設(shè)備被配置為一對(duì)以