一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统的制作方法

1.本实用新型涉及机械环保技术领域，具体涉及一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统。

背景技术：

2.碳排放是关于温室气体排放的一个总称或简称。温室气体中最主要的气体是二氧化碳，因此用碳(carbon)一词作为代表。虽然并不准确，但作为让民众最快了解的方法就是简单地将“碳排放”理解为“二氧化碳排放”。
3.人类的任何活动都有可能造成碳排放，比如普通百姓简单的烧火做饭都能造成碳排放，任何物体被火烧后的废气都会产生碳排放。多数科学家和政府承认温室气体已经并将继续为地球和人类带来灾难，所以“(控制)碳排放”、“碳中和”这样的术语就成为容易被大多数人所理解、接受、并采取行动的文化基础。
4.随着全球碳排放要求的逐年增加，国家层面实施以碳强度控制为主、碳排放总量控制为辅的制度，支持有条件的地方和重点行业、重点企业率先达到碳排放峰值。在此大背景下，绿运输转型将极大拉动包括新能源重卡在内的新能源运力需求。现在的新能源重卡分为纯电动重卡和混合动力重卡，无论纯电动重卡还是混合动力重卡，均是在开发设计源头进行全新设计开发，最后生产出新车型来替代市面上燃油旧车型，市面上燃油旧车型不得不在某些特定条件下提前报废，造成大量的资源浪费，现有开发方式及形成最终的碳排放实际上是并不能达到减排的目的。被新能源车型替代而退役后的传统重卡最终迎来的结果只能是进报废厂，极大的造成了资源的产品的浪费。因此，需要对退役后的传统重卡进行改进达到传统重卡不报废以及对传统重卡进行碳强度的控制。

技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是如何对退役后的传统重卡进行改进达到传统重卡的使用寿命以及对传统重卡进行碳强度控制的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统，不仅能够对传统重卡提高使用寿命而且还能够对传统重卡的碳强度进行控制。
6.本实用新型通过下述技术方案实现：
7.一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统，包括：
8.电驱动前桥，该电驱动前桥设置在前驱动轮上,用于电力驱动所述前驱动轮的运转；
9.主减速器，该主减速器连接于中间驱动轮，主减速器连接有驱动主减速器运转的内燃机；
10.后驱动系统，该后驱动系统连接于后驱动轮,用于电力驱动所述后驱动轮的运转，后驱动系统电线连接于电机控制器，所述电机控制器电线连接于所述动力电池；
11.变速箱，该变速箱设置在车架上，变速箱连接于主减速器和所述内燃机。
12.所述变速箱和主减速器通过前传动轴连接。
13.所述电驱动前桥与所述电机控制器通过三相动力线连接。
14.两个所述电驱动前桥靠近于所述车架的一侧设置。
15.所述后驱动系统具有驱动电机和电驱动后桥，所述驱动电机通过三相动力线连接于所述电机控制器。
16.所述驱动电机通过后传动轴与所述电驱动后桥连接。
17.所述电驱动后桥具有电驱动桥主减速器，所述电驱动桥主减速器与所述后驱动轮连接。
18.所述动力电池、主减速器、电驱动桥主减速器、驱动电机和电机控制器固定设置在车架的上端。
19.所述前驱动轮、中间驱动轮和后驱动轮关于所述车架对称设置。
20.所述电机控制器与所述动力电池通过动力母线连接。
21.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
22.1.本实用新型主要利用的是传统重卡完成油改电，保留传统的中间驱动桥，增加电驱动前桥和电驱动后桥，原有的中间驱动桥是需要燃烧能源驱动内燃机转动使中间驱动轮带动重卡运行，没有电驱动前桥和电驱动后桥而主要使用中间驱动桥的话会让碳排放增加，而改进后让电驱动前桥和电驱动后桥运行，可以使用中间驱动桥或不使用中间驱动桥降低了重卡车的碳排放量(对碳强度进行了控制)；在传统的重卡上增加电驱动前桥和电驱动后桥后，在运用电驱动前桥和电驱动后桥可以实现重卡车辆的纯电动运行模式，传统内燃机可以不工作，驱动二合一系统及电驱动前桥、电驱动后桥带动重卡车辆进行行驶，也可以实现车辆的纯燃油模式，电驱动部分不工作，中间传统驱动桥工作，带动整个重卡车行，还可以实现车辆的混合动力驱动模式，内燃机和前后驱动桥均工作，中间及前后驱动桥共同为车辆提供行驶动力，提高了重卡的使用受命以及对重卡的再利用。
23.2.本实用新型提供的是一种适用于传统重卡完成油改电系统，将燃油重卡变成混合动力重卡的构型方式,增加了对传统油卡的碳强度进行控制，可以在已经投入使用的车型上进行改装，使其驱动系统变成油电混合动力，可以对传统重卡进行生命周期的延长，降低碳排放的同时延续重卡车的使用寿命。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
25.图1为本实用新型的系统结构连接图。
26.附图中标记及对应的零部件名称：
27.图中：1、电驱动前桥,2、动力电池,3、前传动轴,4、主减速器,5、中间驱动轮,6、三相动力线,7、后驱动系统,8、后传动轴,9、后驱动轮,10、电驱动后桥，101、电驱动桥主减速器,11、电机控制器,12、中间驱动轴,13、动力母线,14、变速箱,15、内燃机,16、车架，17-前驱动轮。
具体实施方式
28.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
29.在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
30.本实用新型中所使用的“连接”和“电线连接”术语只是为了描述清楚起见而对相应部件进行区别，不旨在限制任何次序或者强调重要性等，在本文中使用的术语“连接”是机械结构的配合连接，在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以使经由其他部件间接相连，“电线连接”是通电的电连接。
31.本领域普通技术人员可以理解成：为了实现结构和电路的运行，设计电路连接是可以通过电力控制来控制相关的硬件来完成，若涉及程序，则程序可以存储于一计算机的可读取存储介质中，该程序在执行时通过计算机驱动程序。
32.实施例1
33.如图1所示，本实施例一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统，包括：电驱动前桥1、动力电池2、前传动轴3、主减速器4、中间驱动轮5、后驱动系统7和内燃机15，电驱动前桥1是用于电力驱动前驱动轮17的运转，电驱动前桥1设置在前驱动轮17上,两个电驱动前桥1靠近于车架16的这侧设置，主减速器4连接于中间驱动轮5，主减速器4连接有驱动主减速器4运转的内燃机15。
34.后驱动系统7是用于电力驱动后驱动轮9的运转，后驱动系统7连接于后驱动轮9，后驱动系统7电线连接于电机控制器11，电机控制器11电线连接于动力电池2即电机控制器11与动力电池2通过动力母线13连接，内燃机15是设置在车架16上的，内燃机15连接于电驱动前桥1。
35.具体的，内燃机15连接变速箱14，变速箱14通过前传动轴3连接到主减速器4。
36.电驱动前桥1与电机控制器11通过三相动力线6连接，后驱动系统7具有驱动电机和电驱动后桥10，驱动电机通过三相动力线6连接于电机控制器11，驱动电机通过后传动轴8与电驱动后桥10连接，电驱动后桥10具有电驱动桥主减速器101，电驱动桥主减速器101与后驱动轮9连接。
37.动力电池2、所述主减速器4、电驱动桥主减速器101、驱动电机和电机控制器11固定设置在车架16的上端，前驱动轮17、中间驱动轮5和后驱动轮9关于所述车架16对称设置。
38.实施例2
39.如图1所示，内燃机15与电驱动前桥1、后驱动系统7一起进行工作，实现将传统的燃油重卡变成混合动力重卡的构型方式即内燃机15结合电驱动前桥1、后驱动系统7的工作提高了燃油重卡的驱动力，可以在已经投入使用的油卡车型上进行改装，使燃油重卡的驱动系统变成油电混合动力，对传统重卡进行生命周期的延长，降低碳排放的同时延续重卡车的使用寿命。
40.具体的是，本实用新型是利用内燃机15为变速箱14提供驱动电能，内燃机15可以
为驱动马达，驱动马达驱动变速箱14旋转，变速箱14使前传动轴3转动，前传动轴3让主减速器4转动，主减速器4是对变速箱14连接的内燃机15的转速进行减速，主减速器4让中间驱动轮5转动。
41.电驱动前桥1设置在前驱动轮17上，对电驱动前桥1提供的驱动控制是通过电机控制器11来进行控制驱动的，电机控制器11的电能是动力电池2提供，电机控制器11使电驱动前桥1驱动运转即前驱动轮17运转。
42.动力电池2通过电机控制器11提供电能，电机控制器11控制驱动电机，驱动电机提供动能的驱动电机使电驱动桥主减速器101旋转，电驱动桥主减速器101通过后传动轴8带动后驱动轮9运转。
43.实施例3
44.与本实用新型相比有传统6
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4重卡的驱动桥，一般是双联后桥，本实用新型的改进是将后桥驱动改为合二为一的系统，后传动轴8、结合电驱动后桥10组合而成的后电动力桥来代替双联后桥的后驱动桥，同时，将前驱动桥更换为具有轮毂电机驱动的电驱动前桥1，并在车架16上分别布置动力电池2、三合一的电机控制器11(连接动力电池2、电驱动前桥1和驱动电机)。
45.改装后保留原有的传统内燃机15、传统的变速箱14、前传动轴3、传统的主减速器4及中间驱动轮5，最终实现6
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4重卡的驱动方式即双后(前后)桥的中间驱动桥为传统内燃机驱动方式，后驱动桥为电驱动后桥，整个前桥为电驱动前桥，整个驱动系统构型为混合动力模式。
46.其中，动力电池2布置在车架上方，驾驶室正后方，占用车辆空间小，动力电池2与三合一的电机控制器11通过动力母线13连接，动力电池2为三合一的电机控制器11提供动力，三合一的电机控制器11与电驱动后桥10、电驱动前桥1的轮毂电机之间通过三相线连接，三合一电机控制器11可以控制两个电驱动桥电机的工作，其中电驱动后桥驱动二合一系统为电机匹配单级变速器的二合一集成系统。
47.实施例4
48.本实用新型可以实现重卡的正常使用工况，只是在原来工作模式上增加了以下几种工作模式：原有的传统内燃机15、传统的变速箱14、前传动轴3、传统的主减速器4及中间驱动轮5是需要燃烧能源(煤、石油或天然气)驱动内燃机15转动使中间驱动轮5带动重卡运行。
49.现在运用电驱动前桥1和电驱动后桥10可以实现重卡车辆的纯电动运行模式，传统内燃机15可以不工作，驱动二合一系统及电驱动前桥1、电驱动后桥10带动重卡车辆进行行驶；
50.可以实现车辆的纯燃油模式，电驱动部分不工作，中间传统驱动桥(中间驱动轮5)工作，带动整个重卡车行驶；
51.可以实现车辆的混合动力驱动模式，内燃机和前后驱动桥均工作，中间及前后驱动桥共同为车辆提供行驶动力。
52.本实用新型制动能量回收模式，车辆在下坡工况或者制动工况时，三合一电机控制器11可以通过前桥驱动和后桥驱动二合一系统中的电机反向作用力来提供一定的制动力，并可以使用此制动力来进行能量回收，回收的能量通过三合一电机控制器11转换成电
能存储在动力电池2中。
53.本实用新型的以上几种基础模式可以实现电能的回收利用，提高使用效率，为重卡车在使用过程中减少碳排放，降低油耗增加使用寿命。
54.实施例5
55.本实用新型的改进是：保留传统内燃机的驱动系统，传统内燃机提供原有的动力；
56.中间驱动桥为传统内燃机提供动力的驱动桥，后驱动为二合一系统的集中式驱动，为内燃机降低碳排放，用电能提供重卡的动力；
57.动力电池的安装位置是在车架上方，驾驶室后方，并可以设计成快换方式；
58.实现现有燃油版的重卡车型油改加电装，使其变成油电混合动力；
59.采用前后两个驱动桥均增加的电机驱动功能的原因是由于考虑到双连桥的后轴采用加装集中式驱动的空间安装限制，只能采用尺寸有限，性能较弱的系统，然后配合前桥增加的轮毂电机驱动系统，才能更合理的完成重卡对动力性的需求。
60.采用前后两个电驱动桥均增加了电机的驱动功能，原因是由于考虑到双连桥的后轴采用加装集中式驱动的空间安装限制，只能采用尺寸有限，性能较弱的系统，然后配合前桥增加的轮毂电机驱动系统，才能更合理的完成重卡对动力性的需求。
61.本实用新型重卡车的整个驱动系统构型为混合动力模式，既能用电驱动又能用燃料驱动，提高了重卡的使用效率，而且在重卡车动力不足时，在中间驱动桥使用过程中，再驱动电驱动前后桥增加了重卡车运行的动力。
62.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统，其特征在于，包括：电驱动前桥(1)，该电驱动前桥(1)设置在前驱动轮(17)上,用于电力驱动所述前驱动轮(17)的运转；主减速器(4)，该主减速器(4)连接于中间驱动轮(5)，主减速器(4)连接有驱动主减速器(4)运转的内燃机(15)；后驱动系统(7)，该后驱动系统(7)连接于后驱动轮(9),用于电力驱动所述后驱动轮(9)的运转，后驱动系统(7)电线连接于电机控制器(11)，所述电机控制器(11)电线连接于动力电池(2)；变速箱(14)，该变速箱(14)设置在车架(16)上，变速箱(14)连接于主减速器(4)和所述内燃机(15)。2.根据权利要求1所述的一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统，其特征在于，所述变速箱(14)和主减速器(4)通过前传动轴(3)连接。3.根据权利要求2所述的一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统，其特征在于，所述电驱动前桥(1)与所述电机控制器(11)通过三相动力线(6)连接。4.根据权利要求2所述的一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统，其特征在于，两个所述电驱动前桥(1)靠近于所述车架(16)的一侧设置。5.根据权利要求1所述的一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统，其特征在于，所述后驱动系统(7)具有驱动电机和电驱动后桥(10)，所述驱动电机通过三相动力线(6)连接于所述电机控制器(11)。6.根据权利要求5所述的一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统，其特征在于，所述驱动电机通过后传动轴(8)与所述电驱动后桥(10)连接。7.根据权利要求6所述的一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统，其特征在于，所述电驱动后桥(10)具有电驱动桥主减速器(101)，所述电驱动桥主减速器(101)与所述后驱动轮(9)连接。8.根据权利要求1所述的一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统，其特征在于，所述动力电池(2)、所述主减速器(4)、电驱动桥主减速器(101)、驱动电机和所述电机控制器(11)固定设置在车架(16)的上端。9.根据权利要求1所述的一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统，其特征在于，所述前驱动轮(17)、中间驱动轮(5)和后驱动轮(9)关于所述车架(16)对称设置。10.根据权利要求1所述的一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统，其特征在于，所述电机控制器(11)与所述动力电池(2)通过动力母线(13)连接。

技术总结

本实用新型公开了一种适用于重卡油改电的混合动力驱动系统，包括：电驱动前桥、动力电池、前传动轴、主减速器、中间驱动轮、后驱动系统和内燃机，电驱动前桥设置在前驱动轮上,两个电驱动前桥靠近于车架的这侧设置，主减速器连接于中间驱动轮，主减速器连接有驱动主减速器运转的内燃机，后驱动系统连接于后驱动轮，后驱动系统电线连接于电机控制器，电机控制器电线连接于动力电池即电机控制器与动力电池通过动力母线连接，内燃机是设置在车架上的，内燃机连接于电驱动前桥，本实用新型的有益效果：利用传统重卡完成油改电，重卡上增加电驱动前桥和电驱动后桥提高了重卡的使用寿命，以及对碳强度的控制。及对碳强度的控制。及对碳强度的控制。