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玉柴并联式混合动力系统

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玉柴并联式混合动力系统

作者:
来源:
广西玉柴机器股份有限公司
日期:
2018/01/10 13:58
浏览量

一、成果简介

 

玉柴并联式混合动力系统的主要技术内容包括:混合动力专用发动性能开发技术、高效电机设计制造技术、离合器自动控制技术、整车能量管理技术、整车CAN网络开发技术、混合动力整车匹配技术、高压电安全控制技术、电池管理技术等八大核心技术的研发。

 

玉柴并联混合动力项目同时发出了多款混合动力专用发动机,其中涵盖气体和柴油发动机,排放均达标国五,马力段在140-270马力之间。并可以提供2款不同功率的混合动力电机,本项目采用永磁同步电机,最大功率达到100kw,适用于普通和插电式混合动力系统。

 

获奖情况如下:

2010年:获得玉林市人民政府颁发  玉林市科技进步奖 一等奖;

2013年:获得广西壮族自治区颁发  广西科学技术进步奖 一等奖;

 

专利情况如下:

 

知识产权类别

知识产权具体名称

授权号

权利人

实用新型

混合汽车的驱动系统

ZL 200920140428.0

广西玉柴机器股份有限公司

实用新型

带信号齿的硅油减振器组件

ZL 200920140432.7

广西玉柴机器股份有限公司

实用新型

一种离合器自动控制系统

ZL 200920140830.9

广西玉柴机器股份有限公司

实用新型

一种用于支撑电机转子的转子支架

ZL 200920164840.6

广西玉柴机器股份有限公司

实用新型

电控机械式自动变速器的电动蜗杆驱动机构

ZL 201220125718.X

广西玉柴机器股份有限公司

实用新型

电控机械式自动变速器的驱动机构

ZL 201120563277.7

广西玉柴机器股份有限公司

实用新型

离合器总泵自动驱动装置

ZL 201220125898.1

广西玉柴机器股份有限公司

实用新型

集成式发电机结构

ZL201620435375.5

广西玉柴机器股份有限公司

实用新型

混合动力客车的复合电源管理系统

ZL201520996436.0

广西玉柴机器股份有限公司

实用新型

新能源复合电源的控制箱

ZL201521028442.3

广西玉柴机器股份有限公司

发明专利

电控自动离合器驱动机构

ZL201210345745.2

广西玉柴机器股份有限公司

 

 

二、成果创新点及解决的难点问题

 

1)混合动力专用发动机的开发和设计。混合动力技术是上装有两个以上动力源的车辆,由于有电机的介入,传统发动机的工作区域与普通单能源的车辆有较大的差异,要使整个系统总成达到最优的燃油经济性,发动机必须要进行针对性的性能优化;另外一些新功能的引入,如:怠速停机、CAN通讯等,均需要特殊开发,可靠性方面也要求有特殊的考虑。玉柴是国内首家提出混合动力专用发动机概念的企业,并由此获得了国家863项目的支持。

 

2)机电耦合方案的结构设计。机电耦合方案是成功与否的重点创新技术,本项目有别与国内其他的多轴并联和混联系统,采用电机与发动机集成的单轴并联方案。该创新点具有集成化程度好、机械效率高的特点。

 

3)AMT变速箱的混合动力系统控制策略开发。机械自动箱(AMT)都进行了策略开发,,核心原理是采用额外增加的换挡开关作为输入,由一套猜档算法,识别驾驶员的驾驶意图,然后进行分离离合器、电机调速和发动机调速。

 

4)混合动力总成关键零部件的创新工艺和测试技术。最终目的是使项目成果产业化,由于是新产品的缘故,因此所有的生产工艺、测试设备都需要自行开发。项目组自行开发了基于CAN总线的混合动力双电机测试台架,电机的驱动和发电能量中和,即节省能源,又提高了测试效率。

 

三、国际水平对比分析

 

1)开发了离合器+电机的一体式电机壳体,结构紧凑,强度好,质量轻;

2)电机与变速器采用弹性盘连接,有利变速器装配,抗扭震能力强;

3)电机转子支撑轮毂采用伞形结构,惯量小,质量轻;

4)开发混合动力专用发动机,优化增压器润滑,实现自动停机功能;

5)基于CAN网络的控制系统是实现整车节油率和驾驶平顺性的关键;

6)该系统具有制动回馈、纯电动行驶、自动起停等混合动力功能,能够取得25%的节油率,延长刹车蹄片2倍以上,延长离合器摩擦片寿命3倍以上;

7)该系统具有SOC自平衡功能,能够自适应不同路面工况,保持蓄电池电量平衡;

8)具有动画显示运行模式的功能和强大监测工具,具有很好的科普意义;

9)由玉柴完成多辆混合动力样车的油耗实现,均取得了40%以上的节油率;

 

四、成果应用情况

 

2015年匹配200套在东北高寒区域,2016年南方高温地区南宁市场匹配300套。节油率高,产品表现稳定,客户认可度高,能够适应高寒、高温等恶劣气候。

 

五、社会及经济效益分析

 

玉柴是车用动力的专业生产企业,有条件集中优势资源进行科技攻关和突破混合动力总成产业化生产的重大技术难关,促进和带动国内与之相关的产业链的发展。

 

同时,不受制约于某种品牌整车的限制,能为国内所有的汽车厂进行配套与技术共享,拉动国内所有整车企业的技术进步与发展,对推动民族工业的发展将会做出重大的贡献。玉柴有宽广的客户群体,容易形成批量大的生产,能有效地降低产品成本,提高产品在市场上的竟争力,从而获得良好的经济效益。

 

玉柴并联式混合动力系统的成果具有较高的节能减排效果,以普通的12米城市客车为例,如年行驶里程10万公里,平均燃油耗约30L/100km,全年耗油3万升,按照平均40%的节油率来计算,每年可节省燃油1.2万升油,则当燃油价格为6元/L时,每年可节油7.2万元;同时还可以减少CO2排放31.7吨。

 

另外,离合器、制动蹄片的更换里程从3万公里延长到10万公里,可抵消蓄电池维护的大部分费用。

 

六、玉柴并联式混合动力总成照片

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