Brevet FR2816256A3 — publié le 20020510

FR 2816256 A3 20020510 FR 0101810 A 20010209 CONVHRTTSSHI IR DP, PIJÏSSANCE POIJR VF. HICI n. P HLHCTRÏQIJE NON POLLUANT A HNHRGÏF MÏXTE Le présent modèle d'utilité concerne un véhicule et fait référence en particulier à un convertisseur de puissance pour u n véhicule automobile, qui dispose de plusieurs systèmes de production d'énergie par électricité et par moteur à combustion interne et qui est non polluant. Le modèle d'utilité chinois ZL99211216.8 suggère l'idée d'un véhicule automobile électrique non polluant à énergie mixte consommant peu d'essence, qui est équipé d'un système de puissance électrique et d'un système de puissance sur moteur à combustion interne. Il peut réduire la pollution de l'air ou même supprimer toute pollution, en développant une puissance électrique plutôt qu'une puissance de moteur à combustion interne lorsqu'on conduit dans des zones à forte densité de population. En outre, ce type de système de puissance électrique peut garantir une plus longue autonomie du véhicule automobile après un chargement en rechargeant l'accumulateur du système de puissance électrique avec de l'énergie excédentaire, ce qui peut également réduire la pollution de l'air et économiser de l'énergie. Cependant, la structure du convertisseur présenté dans le véhicule automobile de ce modèle d'utilité est illogique, ce qui se traduit par l'impossibilité de fixer le système de puissance électrique de façon appropriée sur un châssis de véhicule. De plus, le convertisseur adopte des engrenages en parapluie comme éléments de transmission, ce qui se traduit par des défauts de complexité structurelle et d'instabilité de transmission. Tout cela aboutit à une impossibilité de mise en oeuvre dans la pratique. Le principal objet de ce modèle d'utilité est de proposer un convertisseur de puissance pour véhicule électrique non polluant à énergie mixte, dont la structure est simple et économique, avec lequel il est facile de fixer le système de puissance électrique sur un châssis, et dont la transmission est stable. D'après le modèle d'utilité, il est proposé un convertisseur de puissance pour véhicule électrique non polluant à énergie mixte, comprenant un arbre d'entrée de puissance de moteur à combustion interne et un arbre d'entrée de puissance de batterie ; caractérisé en ce que l'autre extrémité dudit arbre d'entrée de puissance de moteur à combustion interne est l'extrémité de sortie du convertisseur ; l'arbre d'entrée de puissance de moteur à combustion interne est parallèle à l'arbre d'entrée de puissance de batterie et ces deux éléments sont reliés par l'intermédiaire d'un groupe d'engrenages de transmission. Dans le convertisseur de puissance pour véhicule électrique non polluant à énergie mixte susmentionné, l'arbre d'entrée de puissance de moteur à combustion interne est parallèle à l'arbre d'entrée de puissance de batterie, ce qui positionne le moteur électrique/générateur du système de puissance électrique parallèlement au longeron du châssis de véhicule et le place entre le longeron du châssis et l'arbre de transmission principal du véhicule automobile de façon à assurer le barycentre du véhicule automobile à une hauteur normale, ce qui permet de placer en même temps un système de puissance sur moteur à combustion interne et un système de puissance sur batterie sur le véhicule automobile. Les pages suivantes donnent une description détaillée du présent modèle d'utilité, exposé à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés. La figure 1 représente une structure interne d'u n convertisseur de puissance du modèle d'utilité chinois ZL99211216.8 ; la figure 2 représente un emplacement possible du moteur électrique/générateur installé sur un châssis de véhicule dans le modèle d'utilité chinois ZL99211216. 8 ; la figure 3 représente un mode de réalisation typique du convertisseur de puissance pour véhicule électrique non polluant à énergie mixte du présent modèle d'utilité ; la figure 4 représente un emplacement du moteur électrique/générateur installé sur un châssis de véhicule dans le présent modèle d'utilité. la figure 5 représente une structure de montage globale du véhicule électrique non polluant à énergie mixte qui intègre le convertisseur de puissance du présent modèle d'utilité. Comme le représentent la figure 1 et la figure 2, dans le modèle d'utilité chinois ZL99211216.8, l'arbre d'entrée de puissance 10 du moteur à combustion interne est vertical par rapport à l'arbre d'entrée de puissance de batterie 11, de sorte que le moteur électrique/générateur 7 peut uniquement être vertical par rapport au longeron de châssis 20, ce qui est impossible dans la pratique. Par ailleurs, le convertisseur de puissance adopte des engrenages en parapluie 24 comme éléments de transmission de puissance, ce qui ne permet pas de garantir un fonctionnement fiable. Comme le représente la figure 2, puisque l'arbre d'entrée de puissance 10 du moteur à combustion interne est vertical par rapport à l'arbre d'entrée de puissance de batterie 11, le moteur électrique/générateur 7 peut uniquement être installé verticalement par rapport au longeron de châssis 20. Compte tenu de la faible distance, le moteur électrique/générateur 7 ne peut pas être monté entre le convertisseur de puissance 1 et le longeron de châssis 20 ; par conséquent, le moteur électrique/générateur 7 ne peut être installé qu'au-dessus du longeron de châssis 20, ce qui peut aboutir à une élévation de la carrosserie du véhicule automobile et finalement le barycentre du véhicule automobile sera plus élevé que normalement. Cela n'est pas réalisable. En référence à la figure 3, dans le mode de réalisation du présent modèle d'utilité, le convertisseur de puissance pour véhicule électrique non polluant à énergie mixte comprend un arbre d'entrée de puissance de moteur à combustion interne 10 et un arbre d'entrée de puissance de batterie Il ; une extrémité de l'arbre d'entrée de puissance 10 est reliée à la sortie du moteur à combustion interne, une autre extrémité de l'arbre d'entrée de puissance 10 est l'extrémité de sortie 23 du convertisseur de puissance, l'extrémité de sortie 23 est reliée à l'entrée du réducteur principal du véhicule automobile ; l'arbre d'entrée 10 et l'arbre d'entrée de puissance de batterie 11 sont parallèles l'un à l'autre et reliés par l'intermédiaire du groupe d'engrenages de transmission C. Dans ce mode de réalisation, le groupe d'engrenages de transmission C comprend : un engrenage 12, un engrenage 13, un engrenage 14, un engrenage 15 et un engrenage 16. L'engrenage 12 est monté sur l'arbre d'entrée 10, l'engrenage 13 sur un arbre 17, les engrenages 14 et 15 sur un arbre 18, l'engrenage 16 sur l'arbre 11 ; l'arbre 17 et l'arbre 18 sont parallèles aux arbres d'entrée 10 et 1 1 ; l'engrenage 12 doit être en engrènement avec l'engrenage 13, l'engrenage 13 avec l'engrenage 14, l'engrenage 15 avec l'engrenage 16. Le diamètre de l'engrenage 12 doit être supérieur à celui de l'engrenage 13, l'engrenage 13 doit être plus grand que l'engrenage 14, l'engrenage 15 doit être plus grand que l'engrenage 14 et que l'engrenage 16. Comme le représentent les figures 3 et 4, lorsque l'entraînement s'effectue par l'intermédiaire de la puissance de batterie, le moteur électrique/générateur 7 fonctionne comme un moteur électrique, les engrenages 12,13, 14,15, 16 font office d'éléments de transmission et de réduction et transfèrent la puissance du moteur électrique/générateur 7 vers l'extrémité de sortie 23 du convertisseur de puissance, pour la présenter ensuite au réducteur principal 2, puis aux roues motrices du véhicule automobile. Lorsque l'entraînement s'effectue avec le moteur à combustion interne, la puissance du moteur 3 est transmise à un carter de boîte de vitesses 5 par l'intermédiaire d'un embrayage 4, puis elle est transmise à l'arbre d'entrée 10 du convertisseur de puissance 1 ; le convertisseur de puissance 1 transmet la puissance, par l'intermédiaire de son extrémité de sortie 23, au réducteur principal 2 de façon à entraîner le véhicule automobile. Ces deux ensembles de systèmes de puissance peuvent être activés indépendamment ou conjointement. Leur fonctionnement peut être obtenu en manoeuvrant le convertisseur de puissance 1. Dans le convertisseur susmentionné du mode de réalisation du présent modèle d'utilité, chaque arbre est parallèle à l'autre et chaque arbre est composé intégralement d'un engrenage cylindrique, ce qui améliore la fiabilité et la stabilité de la transmission de puissance. En même temps, l'arbre d'entrée de puissance de moteur à combustion interne 10 est parallèle à l'arbre d'entrée de puissance de batterie 11, de sorte que le moteur électrique/générateur 7 est disposé parallèlement à un arbre de transmission principal 22 du véhicule automobile, et assure donc à la carrosserie une hauteur normale après son installation entre l'arbre 22 et le longeron de châssis 20. Lorsque l'entraînement s'effectue par l'intermédiaire de la puissance du moteur à combustion interne, une partie de la puissance générée par le moteur 3 sera transmise au réducteur principal 2 par l'intermédiaire de l'extrémité de sortie du convertisseur de puissance 23 de façon à entraîner le véhicule automobile ; la puissance restante sera transmise à l'arbre d'entrée 11 par l'intermédiaire du groupe d'engrenages de transmission Cet mettra l'arbre d'entrée Il en contre-rotation, le moteur électrique/générateur 7 fonctionnera alors comme un générateur et rechargera le groupe de batteries 6 sous le contrôle d'un dispositif de commande. Un embrayage peut être installé entre la deuxième entrée du convertisseur de puissance 1 et la sortie du système de puissance sur batterie, autrement dit de façon à placer un embrayage entre la sortie du moteur électrique/générateur 7 et l'arbre d'entrée 11. Quand l'embrayage est séparé, une puissance du moteur à combustion interne sera entièrement utilisée pour entraîner le véhicule automobile ; par conséquent, lorsqu'on embraye, deux modes de fonctionnement sont possibles. Le premier est celui dans lequel le système de puissance sur moteur à combustion interne et le système de puissance sur batterie coopèrent de façon à entraîner le véhicule automobile. Ce mode est principalement utilisé lorsqu'on roule à grande vitesse ou dans une montée. L'autre mode, comme susmentionné, consiste à utiliser l'énergie excédentaire pour recharger le groupe de batteries 6 tout en entraînant le véhicule automobile par l'intermédiaire du système de puissance sur moteur à combustion interne. Un embrayage peut également être installé entre la première entrée du convertisseur de puissance 1 et la sortie du système de puissance sur moteur à combustion interne, à savoir entre l'extrémité de sortie du carter de boîte de vitesses 5 et l'arbre d'entrée 10 du convertisseur de puissance 1. Lorsque l'entraînement s'effectue par l'intermédiaire de la puissance du moteur à combustion interne, l'embrayage est engagé ; quand c'est la puissance de batterie qui est commutée pour entraîner le véhicule automobile, l'embrayage est séparé, ce qui peut éviter une perte de puissance provenant de la friction provoquée par le carter de boîte de vitesses 5. La figure 5 représente la structure globale d'un véhicule électrique non polluant à énergie mixte équipé d'un mode de réalisation typique du convertisseur de puissance du présent modèle d'utilité. Le véhicule automobile comprend un système de puissance sur moteur à combustion interne A, un système de puissance sur batterie B, un convertisseur de puissance 1 et un réducteur principal 2. Le système de puissance sur moteur à combustion interne A comprend : un moteur 3, un embrayage 4 et un carter de boîte de vitesses 5 et ils sont reliés dans cet ordre. La première extrémité d'entrée du convertisseur de puissance 1 est reliée à la sortie du carter de boîte de vitesses 5 ; la deuxième extrémité d'entrée du convertisseur de puissance 1 est reliée à la sortie du système de puissance sur batterie B ; la sortie du convertisseur de puissance 1 est reliée à l'entrée du réducteur principal 2. Le système de puissance sur batterie B comprend un groupe de batteries 6, un moteur électrique/générateur 7 qui peut fonctionner comme un moteur électrique lorsqu'il est entraîné par une puissance électrique et comme un générateur lorsqu'il est entraîné par une puissance mécanique, et un dispositif de commande monté entre le groupe de batteries 6 et le moteur électrique/générateur 7. La sortie du moteur électrique/générateur 7 est reliée à la deuxième entrée du convertisseur de puissance 1. Le dispositif de commande peut régler la puissance et le fonctionnement en conséquence pendant que le groupe de batteries 6 alimente en puissance le moteur électrique/générateur 7 afin d'entraîner le véhicule automobile. Quand l'énergie excédentaire du système de puissance sur moteur à combustion interne est transformée en énergie électrique du groupe de batteries 6, le moteur électrique/générateur 7 fonctionne comme un générateur et charge le groupe de batteries 6. Il existe quelques modèles de dispositifs de commande dans les techniques existantes, bien que, dans la pratique, ces fonctions puissent être exécutées par des processeurs appropriés qui ont été fabriqués grâce à la technologie informatique existante. RRVRNDTCA TIONS 1. Convertisseur de puissance pour véhicule électrique non polluant à énergie mixte, comprenant un arbre d'entrée de puissance de moteur à combustion interne (10) et un arbre d'entrée de puissance de batterie (11) ; caractérisé en ce que l'autre extrémité dudit arbre d'entrée de puissance de moteur à combustion interne (10) est l'extrémité de sortie (23) du convertisseur de puissance, l'arbre d'entrée de puissance de moteur à combustion interne (10) est parallèle à l'arbre d'entrée de puissance de batterie (11) et ces deux éléments sont reliés par l'intermédiaire d'un groupe d'engrenages de transmission (C). 2. Convertisseur de puissance selon la revendication 1, dans lequel ledit groupe d'engrenages de transmission (C) comprend un engrenage (12), un engrenage (13), un engrenage (14), un engrenage (15) et un engrenage (16) ; l'engrenage (12) est monté sur ledit arbre d'entrée (10), l'engrenage (13) sur un arbre (17), les engrenages (14) et (15) sur un arbre (18), l'engrenage (16) sur l'arbre (11) ; les arbres (17) et (18) sont parallèles aux dits arbres d'entrée (10) et (11) ; l'engrenage (12) est en engrènement avec l'engrenage (13), l'engrenage (13) avec l'engrenage (14), l'engrenage (15) avec l'engrenage (16). 3. Convertisseur de puissance selon la revendication 2, dans lequel le diamètre dudit engrenage (12) est supérieur à celui de l'engrenage (13), l'engrenage (13) est plus grand que l'engrenage (14), l'engrenage (15) est plus grand que l'engrenage (14) et que l'engrenage (16). 4. Convertisseur de puissance selon la revendication 1, dans lequel un embrayage est installé à l'extrémité d'entrée dudit arbre d'entrée (10). 5. Convertisseur de puissance selon la revendication 1, dans lequel un embrayage est installé à l'extrémité d'entrée dudit arbre d'entrée (11). 6. Convertisseur de puissance selon la revendication 2, dans lequel l'engrenage (12), l'engrenage (13), l'engrenage (14), l'engrenage (15) et l'engrenage (16) sont tous des engrenages cylindriques.