ГИБРИДНЫЙ ПРИВОД ГИБРИДНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2012 года по МПК B60L11/00 H02M7/04 B60W20/00 

Изобретение относится к гибридному приводу гибридного транспортного средства в соответствии с ограничительной частью п.1 формулы изобретения.

Из практики известны транспортные средства с гибридным приводом. У гибридного привода имеется, в дополнение к двигателю внутреннего сгорания, по меньшей мере, одна электромашина, которая может действовать как генератор или как мотор. Аккумулятор электрической энергии взаимодействует с этой электромашиной, или с каждой электромашиной, при этом указанный аккумулятор электрической энергии разряжается в большей степени, когда эта электромашина или каждая из электромашин действует как мотор, и заряжается в большей степени, когда эта электромашина или каждая из электромашин действует как генератор. С аккумулятором электрической энергии гибридного транспортного средства согласован преобразователь тока. Более того, с данной электромашиной или каждой из электромашин согласован соответствующий преобразователь тока. Когда у гибридного привода имеется несколько электромашин и, соответственно, несколько преобразователей тока, согласованных с электромашинами, компактная интеграция преобразователей тока в транспортное средство представляет проблемы.

Имея такие предпосылки к созданию изобретения, данное изобретение основано на проблеме обеспечения нового гибридного привода гибридного транспортного средства. Данная проблема решается благодаря гибридному приводу, как заявлено в п.1 формулы изобретения. Согласно изобретению преобразователи тока, которые согласованы с электромашинами, объединяются для образования модульного блока преобразования тока; при этом блок преобразования тока имеет основной модуль, который, во-первых, имеет преобразователь тока, согласованный с первой электромашиной, и, во-вторых, подключения для охлаждения блока преобразования тока, крепежные средства для прикрепления блока преобразования тока к структуре кузова, подключение для создания электрического контакта с преобразователем, согласованным с аккумулятором электрической энергии, и подключение для создания электрического контакта с первой электромашиной; и, кроме этого, блок преобразования тока имеет, по меньшей мере, один дополнительный модуль, который может соединяться с основным модулем, и имеет, во-первых, преобразователь тока, который согласован со второй электромашиной, и, во-вторых, подключение для создания электрического контакта с соответствующей второй электромашиной, и который может присоединяться к основному модулю так, что соответствующий дополнительный модуль может охлаждаться через основной модуль, может прикрепляться к структуре кузова через основной модуль и может электрически присоединяться к преобразователю тока аккумулятора электрической энергии через основной модуль.

В настоящем изобретении предлагается, чтобы в случае, когда гибридный привод включает несколько электромашин, преобразователи тока, согласованные с электромашинами, объединялись с образованием блока преобразования тока. Этот блок преобразования тока имеет основной модуль, служащий для механического прикрепления блока преобразования тока к структуре кузова гибридного транспортного средства, электрического подсоединения блока преобразования тока к преобразователю тока аккумулятора электрической энергии, и подсоединения блока преобразования тока к контуру охлаждения. В дополнение к этому, основной модуль включает в себя преобразователь тока, который взаимодействует с первой электромашиной гибридного привода. Наряду с основным модулем, блок преобразования тока включает в себя, по меньшей мере, один дополнительный модуль, который может быть соединен с основным модулем, и включает в себя преобразователь тока, взаимодействующий со второй электромашиной гибридного привода. Дополнительный модуль через основной модуль механически присоединен к структуре кузова, электрически - к преобразователю тока аккумулятора электрической энергии, и на стороне охлаждения - к контуру охлаждения. Основной модуль и дополнительный модуль или каждый дополнительный модуль, все они, индивидуально электрически подсоединены, посредством отдельных подключений, к той электромашине, с которой взаимодействует соответствующий преобразователь тока основного модуля или дополнительного модуля. Изобретение делает возможным экономящую место (компактную) интеграцию нескольких преобразователей тока электромашин гибридного привода в гибридном транспортном средстве.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения основной модуль имеет охлаждающий элемент, который соединен с подключениями для охлаждения блока преобразования тока и через который протекает хладагент, при этом охлаждающий элемент охлаждает как преобразователь тока основного модуля, так и преобразователь тока единственного или каждого дополнительного модуля. При наличии охлаждающего элемента возможно эффективное охлаждение блока преобразования тока, а следовательно, и преобразователя основного модуля, и преобразователя дополнительного модуля или каждого из дополнительных модулей.

Предпочтительно, когда дополнительный модуль соединен с основным модулем, при этом корпуса указанных модулей соединяются механически так, что производится соединение между внутренними пространствами корпусов, при этом с корпусом основного модуля согласован клапан компенсации давления, посредством которого для компенсации давления из внутреннего пространства основного модуля и внутреннего пространства дополнительного модуля или каждого из дополнительных модулей может осуществляться отсасывание.

Избыточное давление, накапливающееся во внутреннем пространстве основного модуля и дополнительного модуля при неблагоприятных условиях работы, может быть компенсировано при помощи клапана компенсации давления.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения и нижеприведенного описания. Варианты осуществления изобретения будут объяснены более подробно со ссылками на чертежи, при этом изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления.

Фиг. 1 - блок-схема гибридного привода согласно изобретению;

Фиг. 2 - вид в перспективе фрагмента гибридного привода согласно изобретению вместе с фрагментом от структуры кузова;

Фиг. 3 - фрагмент, показанный на фиг. 2, без структуры кузова на виде в перспективе сверху;

Фиг. 4 - фрагмент, показанный на фиг. 2 и 3, без структуры кузова на виде в перспективе снизу;

Фиг. 5 - фрагмент, показанный на фиг. 2, 3 и 4, в рассоединенном состоянии на виде в перспективе сверху.

Настоящее изобретение относится к гибридному приводу гибридного транспортного средства.

Фиг. 1 показывает, в очень схематической форме, узлы гибридного привода, а именно гибридный привод, который включает в себя двигатель 10 внутреннего сгорания и несколько электромашин, а именно в показанном примере электромашины 11 и 12. В дополнение к двигателю внутреннего сгорания 10 и электромашинам 11, 12 гибридный привод включает в себя аккумулятор 13 электрической энергии.

Когда электромашины 11, 12 действуют как моторы, аккумулятор 13 электрической энергии сильнее разряжается электромашинами 11, 12, в этом случае электромашины 11, 12 обеспечивают крутящий момент на ведомом валу гибридного транспортного средства. Если, с другой стороны, электромашины 11, 12 гибридного привода действуют как генераторы, аккумулятор 13 электрической энергии может сильнее заряжаться указанными электромашинами.

Как показано на фиг. 1, преобразователь 14 тока согласован с аккумулятором 13 электрической энергии. Кроме того, преобразователь 15 или 16 тока согласован с каждой из электромашин 11, 12.

Настоящее изобретение теперь относится к тем деталям гибридного привода, которые делают возможным оптимальную и компактную интеграцию преобразователей 15, 16 тока, согласованных с электромашинами 11, 12, в гибридное транспортное средство. Преобразователи 15, 16 тока, согласованные с электромашинами 11, 12, в этом случае взаимодействуют с соответствующими электромашинами 11, 12, однако не имеют необходимости в размещении в пространственной близости к ним.

В контексте настоящего изобретения преобразователи 15, 16 тока, которые согласованы с электромашинами 11, 12 гибридного привода, соответственно, взаимодействуют с указанными электромашинами, объединяются с образованием модульного блока 17 преобразования тока, при этом данный модульный блок 17 преобразования тока показан на фиг. 2 в установленном положении на структуре 28 кузова гибридного транспортного средства, а фиг. 3-5 показывают различные виды в перспективе блока 17 преобразования тока.

В показанном варианте осуществления блок 17 преобразования тока имеет основной модуль 18 и дополнительный модуль 19, который соединен с основным модулем 18. Основной модуль 18, в этом случае, включает в себя преобразователь 16 тока, взаимодействующий с электромашиной 12, тогда как дополнительный модуль 19 включает в себя преобразователь 15 тока, взаимодействующий с электромашиной 11.

В дополнение к преобразователю 16 для электромашины 12 основной модуль 18 включает в себя подключения 20, 21 для охлаждения блока 17 преобразования тока, причем подключение 20 соответствует прямому потоку и подключение 21 соответствует обратному потоку хладагента. Модульный блок 17 преобразования тока посредством подключений 20, 21 для хладагента может быть включен в контур охлаждения, и охлаждаться.

В дополнение к подключениям 20, 21 для охлаждения модульного блока 17 преобразования тока основной модуль 18 модульного блока 17 преобразования тока имеет подключение 22 для создания электрического контакта с преобразователем 14 тока, согласованным с аккумулятором 13 электрической энергии.

Кроме того, основной модуль 18 модульного блока 17 преобразования тока имеет подключение 23 для обеспечения электрического контакта с электромашиной 12, которая взаимодействует с преобразователем 16 тока, размещенным в основном модуле 18.

Кроме того, основной модуль 18 модульного блока 17 преобразования тока включает в себя крепежные средства 24, посредством которых модульный блок 17 преобразования тока может механически присоединяться к структуре 28 кузова гибридного транспортного средства. Крепежные средства 24 предпочтительно представляют собой крепежные средства с демпферами для демпфирующего прикрепления модульного блока 17 преобразования тока к структуре 28 кузова. В этом случае в качестве демпферов могут служить резиноэластичные элементы.

Дополнительный модуль 19, который соединен или может быть соединен с основным модулем 18, как уже было сказано, включает в себя преобразователь 15 тока, взаимодействующий с электромашиной 11, и подключение 25 для создания электрического контакта между преобразователем 15 тока, размещенным в дополнительном модуле 19, и электромашиной 11. Дополнительный модуль 19 модульного блока 17 преобразования тока может механически присоединяться к структуре 28 кузова посредством основного модуля 18. Помимо этого, дополнительный модуль 19 может охлаждаться посредством основного модуля 18. Более того, преобразователь 15 тока, который размещен в дополнительном модуле 19 и взаимодействует с электромашиной 11, может соединяться с преобразователем 14 тока аккумулятора 13 электрической энергии посредством основного модуля 18, а именно преобразователя 16 тока, размещенного в основном модуле 18.

В показанном варианте осуществления, в котором, соответственно, гибридный привод включает в себя две электромашины 11 и 12 и, соответственно, два преобразователя 15, 16 тока, согласованные с электромашинами 11 и 12, эти два преобразователя 15 и 16 объединены с образованием модульного блока 17 преобразования тока, имеющего основной модуль 18 и дополнительный модуль 19. Механическое присоединение модульного блока 17 преобразования тока к структуре 28 кузова, присоединение модульного блока преобразования тока 17 к контуру охлаждения и электрическое подсоединение блока 17 преобразования тока к преобразователю 14 тока аккумулятора 13 электрической энергии осуществляются централизованно для всех преобразователей 15, 16 тока блока 17 преобразования тока посредством основного модуля 18. Дополнительные модули 19 соединены с основным модулем 18, и подсоединены электрически к электромашине, взаимодействующей с преобразователем 15 тока, размещенным в соответствующем дополнительном модуле 19.

Как лучше всего можно увидеть из фиг. 5, основной модуль 16 имеет охлаждающий элемент 26, через который протекает хладагент и который соединен с подключениями 20, 21. Этот охлаждающий элемент 26, в этом случае, служит как для охлаждения преобразователя 16 тока основного модуля 18, так и для охлаждения преобразователя 15 тока дополнительного модуля 19.

Основной модуль 18 имеет корпус 27, а дополнительный модуль 19 имеет корпус 29. Эти два корпуса 27 и 29 основного модуля 18 и дополнительного модуля 19, каждый из них, образуют внутреннее пространство 30 и 31, соответственно, в котором размещены электрические и электронные узлы, в частности, преобразователей 15, 16 тока.

Таким образом, конденсаторный блок 32, БТИЗ (биполярный транзистор с изолированным затвором)-блок 33 и узел 34 измерения тока, имеющий несколько датчиков тока, размещаются, как узлы преобразователя 15 тока, во внутреннем пространстве 31, образованном корпусом 29 дополнительного модуля 19.

Таким же образом, конденсаторный блок 35, БТИЗ-блок 36 и узел 37 измерения тока, включающий несколько датчиков тока, размещаются, как узлы преобразователя 16 тока, во внутреннем пространстве 30, образованном корпусом 27 основного модуля 18.

Кроме того, фильтр 38, включаемый между преобразователем 16 тока основного модуля 18 и преобразователем 14 тока аккумулятора 13 электрической энергии, размещается во внутреннем пространстве 30, образованном корпусом 27 основного модуля 18.

Когда дополнительный модуль 19 соединен с основным модулем 18 модульного блока 17 преобразования тока, эти два преобразователя 15, 16 тока соединены электрически один с другим, а именно посредством того, что конденсаторные блоки 32 и 35 преобразователей 15 и 16 тока электрически контактируют друг с другом. Электрический контакт между двумя конденсаторными блоками 32 и 35 в этом случае создается посредством вывода 39, показанного на фиг. 5.

Два внутренних пространства 30 и 31 основного модуля 18, а также дополнительный модуль 19 соединяются, таким образом, друг с другом посредством вывода 39.

Для обеспечения компенсации образующейся при эксплуатации за счет колебаний температуры во внутренних пространствах 30, 31 разницы давлений по отношению к внешнему давлению, с основным модулем 18 согласован клапан 40 компенсации давления, показанный на фиг. 3 и 4. Когда, соответственно, создается недопустимое избыточное давление или разрежение во внутренних пространствах 30, 31 основного модуля 18 и дополнительного модуля 19, посредством клапана 40 компенсации давления может осуществляться компенсация (выравнивание) давления по отношению ко внешнему давлению.

Кроме того, блок 41 контроля сопротивления изоляции (показан на фиг. 4) согласован с основным модулем 18 и может использоваться для контроля короткого замыкания на блоке 17 преобразования тока.

Для соединения основного модуля 18 и дополнительного модуля 19 выступы 42, сформированные на корпусе 27 основного модуля 18, входят в углубления (не показаны) корпуса 29 дополнительного модуля 19. Корпуса 27, 29 могут прикручиваться один к другому посредством крепежных участков 43, образованных на указанных корпусах.

Когда у гибридного привода имеется несколько электромашин, и, соответственно, несколько преобразователей тока, согласованных с электромашинами, изобретение дает возможность компактно и эффективно интегрировать преобразователи тока, взаимодействующие с электромашинами, в транспортное средство.

Основной модуль 18 модульного блока 17 преобразования тока централизованно для всех преобразователей 15, 16 тока блока 17 преобразования тока осуществляет функцию механического прикрепления к структуре 28 кузова, прикрепления к контуру охлаждения и электрического подсоединения к преобразователю 14 тока аккумулятора 13 электрической энергии. Основной модуль 18 также электрически индивидуально соединен с электромашиной, взаимодействующей с преобразователем 16 тока, размещенным в основном модуле 18. Дополнительный модуль 19 или каждый дополнительный модуль 19 соединен электрически индивидуально с электромашиной, взаимодействующей с преобразователем 15 тока, размещенным в соответствующем дополнительном модуле 19. Электрическое присоединение преобразователя 15 тока, размещенного в соответствующем дополнительном модуле 19, к преобразователю 14 тока аккумулятора 13 электрической энергии осуществляется посредством преобразователя 16 основного модуля 18, для чего создается электрический контакт между конденсаторными блоками 32 и 35 преобразователей 15, 16 тока основного модуля и соответствующего дополнительного модуля 19.

Изобретение относится к гибридному приводу гибридного транспортного средства. Гибридный привод содержит двигатель внутреннего сгорания, электромашины, аккумулятор электрической энергии. С аккумулятором электрической энергии и с каждой электромашиной согласованы преобразователи тока. Преобразователи тока, согласованные с электромашинами, объединены с образованием модульного блока. Блок преобразования тока имеет основной модуль. Основной модуль имеет преобразователь тока и подключения для охлаждения блока преобразования тока, крепежные средства для прикрепления блока преобразования тока к структуре кузова, подключение для создания электрического контакта с преобразователем тока, подключение для создания электрического контакта с первой электромашиной. Блок преобразования тока имеет дополнительный модуль. Дополнительный модуль выполнен с возможностью соединения с основным модулем. Дополнительный модуль имеет преобразователь тока и подключение для создания электрического контакта со второй электромашиной. Дополнительный модуль может охлаждаться посредством основного модуля, прикрепляться к структуре кузова посредством основного модуля и электрически подсоединяться к преобразователю тока аккумулятора электрической энергии посредством основного модуля. Технический результат заключается в возможности создания компактной конструкции элементов гибридного привода. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Гибридный привод гибридного транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания, несколькими электромашинами и аккумулятором электрической энергии, который выполнен с возможностью более сильной разрядки, когда электромашина или каждая электромашина действует как мотор, и выполнен с возможностью более сильной зарядки, когда электромашина или каждая электромашина действует как генератор, при этом с аккумулятором электрической энергии согласован преобразователь тока, и, кроме этого, с каждой электромашиной соответственно согласован преобразователь тока, отличающийся тем, что
a) преобразователи (15, 16) тока, согласованные с электромашинами, объединены с образованием модульного блока (17) преобразования тока,
b) блок (17) преобразования тока имеет основной модуль (18), при этом этот основной модуль имеет, во-первых, преобразователь (16) тока, который согласован с первой электромашиной, и, во-вторых, подключения (20, 21) для охлаждения блока преобразования тока, крепежные средства (24) для прикрепления блока преобразования тока к структуре кузова, подключение (22) для создания электрического контакта с преобразователем тока, который согласован с аккумулятором электрической энергии, и подключение (23) для создания электрического контакта с первой электромашиной,
c) блок (17) преобразования тока, кроме того, имеет, по меньшей мере, один дополнительный модуль (19), который выполнен с возможностью соединения с основным модулем (18), при этом дополнительный модуль или каждый дополнительный модуль имеет соответственно, во-первых, преобразователь (15) тока, согласованный со второй электромашиной, и, во-вторых, подключение (25) для создания электрического контакта с соответствующей второй электромашиной, и причем этот дополнительный модуль или каждый дополнительный модуль (19) выполнен с возможностью соединения с основным модулем (18) таким образом, что соответствующий дополнительный модуль (19) может охлаждаться посредством основного модуля (18), может прикрепляться к структуре кузова посредством основного модуля (18), и может электрически подсоединяться к преобразователю тока аккумулятора электрической энергии посредством основного модуля (18).

2. Гибридный привод по п.1, отличающийся тем, что основной модуль (18) имеет крепежные средства (24) с демпферами, посредством которых блок (17) преобразования тока может демпфировано прикрепляться к структуре кузова.

3. Гибридный привод по п.1 или 2, отличающийся тем, что основной модуль (18) имеет охлаждающий элемент (26), который соединен с подключениями (20, 21) для охлаждения блока (16) преобразования тока, и через который протекает хладагент, при этом охлаждающий элемент (16) охлаждает как преобразователь (16) тока основного модуля, так и преобразователь (15) тока дополнительного модуля или каждого дополнительного модуля.

4. Гибридный привод по п.1 или 2, отличающийся тем, что когда дополнительный модуль (19) соединен с основным модулем (18), корпуса (27, 29) указанных модулей соединены механически таким образом, что между внутренними поверхностями (30, 31) корпусов (27, 29) создается соединение.

5. Гибридный привод по п.4, отличающийся тем, что с корпусом (27) основного модуля (18) согласован клапан (40) компенсации давления, посредством которого для компенсации давления из внутреннего пространства основного модуля (18) и внутреннего пространства дополнительного модуля (19) или каждого дополнительного модуля (19), соединенного с основным модулем, осуществляется отсасывание.