Система привода транспортного средства
Система привода транспортного средства содержит двигатель внутреннего сгорания, асинхронный генератор, имеющий привод от двигателя внутреннего сгорания, силовой преобразователь напряжения генератора, накопитель энергии, состоящий из аккумуляторных батарей, бортовое зарядное устройство, выполненное по топологии обратимого выпрямительно-инверторного преобразователя, асинхронный электродвигатель привода ведущих колес, систему управления режимами, осуществляющую режимы движения, зарядки аккумуляторных батарей от промышленной электросети, принудительного тренировочного разряда аккумуляторных батарей с рекуперацией энергии в сеть, генерации электроэнергии для внешнего потребителя, тестирования тяго-динамических характеристик транспортного средства. Технический результат - расширение функциональных возможностей управления потоками энергии в транспортном средстве.
Полезная модель относится к приводам гибридных транспортных средств.
Известен тяговый электропривод, представленный в патенте РФ 
2222098, который содержит тяговый электродвигатель, якорная обмотка которого через регулятор напряжения подключена к тяговой аккумуляторной батарее. В этом тяговом электроприводе за счет введения зарядного реле и двухобмоточного дросселя удалось использовать одни и те же элементы для питания электрооборудования и подзарядки автомобильной аккумуляторной батареи во время движения, а также обеспечить заряд тяговой аккумуляторной батареи с коэффициентом мощности, близким к единице, во время стоянки. Однако при такой системе привода невозможно заряжать аккумулятор от промышленной сети и использовать систему привода для выработки электроэнергии для внешнего потребителя.
Более близким аналогом является система привода транспортного средства, представленная в патенте РФ 2106266, B60L 11/02, 1993. Она содержит асинхронный электродвигатель, механически связанный с колесом транспортного средства, аккумулятор, преобразователь напряжения, включенный между аккумулятором и электродвигателем и выполненный с возможностью регулирования электрической мощности, подаваемой на электродвигатель и генератор, приводимый во вращение двигателем внутреннего сгорания, и схему управления для перезарядки аккумулятора в благоприятных условиях. Однако при этой системе привода невозможно осуществлять рекуперацию энергии в сеть и проверку функционирования привода, не прибегая к использованию стендов.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей управления потоками энергии в приводе транспортного средства.
Решение задачи обеспечено тем, что система привода транспортного средства содержит двигатель внутреннего сгорания, асинхронный генератор, имеющий привод от двигателя внутреннего сгорания, силовой преобразователь напряжения генератора, накопитель энергии, состоящий из аккумуляторных батарей, бортовое зарядное устройство, выполненное по топологии обратимого выпрямительно-инверторного преобразователя, асинхронный электродвигатель привода ведущих колес, систему управления режимами, осуществляющую режимы движения, зарядки аккумуляторных батарей от промышленной электросети, принудительного тренировочного разряда аккумуляторных батарей с рекуперацией энергии в сеть, генерации электроэнергии для внешнего потребителя, тестирования тяго-динамических характеристик транспортного средства. Вследствие наличия в системе привода бортового зарядного устройства, выполненного по топологии обратимого выпрямительно-инверторного преобразователя, обеспечена возможность расширенного использования различных режимов работы привода.
Система привода транспортного средства содержит двигатель внутреннего сгорания (ДВС), асинхронный генератор (АГ), асинхронный электродвигатель (АД) привода ведущих колес, силовой преобразователь напряжения генератора (СПГ), накопитель энергии, состоящий из аккумуляторных батарей (АБ), бортовое зарядное устройство (ЗУ), выполненное по топологии обратимого выпрямительно-инверторного преобразователя, и систему управления режимами (СУ). Выходной вал двигателя внутреннего сгорания соединен с валом генератора, а выходной вал тягового электродвигателя - с ведущими колесами. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) является источником энергии для асинхронного генератора (АГ). Между генератором и электродвигателем привода колес расположены силовой преобразователь генератора (СПГ), накопитель энергии, образованный аккумуляторными батареями (АБ), и силовой тяговый инвертор (СТИ). Силовой тяговый инвертор обеспечивает питание асинхронного электродвигателя привода ведущих колес.
Система привода транспортного средства работает следующим образом.
В режиме движения, когда первичным источником энергии является ДВС, обеспечение энергией тягового электродвигателя осуществляется следующим образом. Переменное напряжение с выхода генератора преобразуется в силовом преобразователе генератора (СПГ) в стабилизированное постоянное напряжение. Постоянное напряжение с СПГ преобразуется в переменное трехфазное и подается на электродвигатель. При этом накопитель энергии аккумулирует избытки вырабатываемой генератором электроэнергии, получает энергию рекуперации при торможении, обеспечивает пиковые нагрузки на колесах. В данном режиме система позволяет стабилизировать режим работы ДВС для максимальной топливной эффективности и минимальных выбросов. В режиме заряда аккумуляторной батареи переменное напряжений от промышленной электросети преобразуется в бортовом зарядном устройстве в постоянное и по закону U I происходит заряд батареи.
В режиме «автономной электростанции» первичным источником энергии может выступать как ДВС так и АБ. При этом бортовое зарядное устройство работает как инвертор и на клеммах переменного тока получается трехфазное переменное напряжение промышленного стандарта 50 Гц, 380В.
При подключении к промышленной электросети на стоянке возможен режим передачи мощности от пары ДВС-электрогенератор через преобразователь генератора и далее через выпрямительно-инверторный преобразователь зарядного устройства в промышленную сеть. Этот режим позволяет тестировать характеристики пары ДВС-электрогенератор.
При установке ведущих колес транспортного средства на вращающиеся барабаны испытательного стенда и подключении к промышленной электросети возможен режим передачи мощности от сети через выпрямительно-инверторный преобразователь зарядного устройства и далее через инвертор тягового двигателя на двигатель и колеса. Возможен также обратный поток мощности через указанные преобразователи. Этот режим позволяет тестировать тяго-динамические характеристики транспортного средства. Возможен также режим - принудительный тренировочный разряд АБ с рекуперацией энергии в сеть.
Таким образом, полезная модель в техническом и функциональном отношении приобрела новые качества и расширенный диапазон использования. Технический результат заключается расширении функциональных возможностей транспортного средства, а именно в получении возможности управления потоками энергии, что дает возможность заряжать аккумулятор от промышленной электросети, производить проверку функционирования систем привода без использования специальных стендов, использовать системы привода для выработки электроэнергии для внешнего потребителя.
Система привода транспортного средства, содержащая двигатель внутреннего сгорания, асинхронный генератор, имеющий привод от двигателя внутреннего сгорания, силовой преобразователь напряжения генератора, накопитель энергии, состоящий из аккумуляторных батарей, бортовое зарядное устройство, выполненное по топологии обратимого выпрямительно-инверторного преобразователя, асинхронный электродвигатель привода ведущих колес, систему управления режимами, осуществляющую режимы движения, зарядки аккумуляторных батарей от промышленной электросети, принудительного тренировочного разряда аккумуляторных батарей с рекуперацией энергии в сеть, генерации электроэнергии для внешнего потребителя, тестирования тягодинамических характеристик транспортного средства.
