CN202669525U - 用于增程式电动汽车的起动发电一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机领域，具体为一种用于增程式电动汽车的起动发电一体机。一种用于增程式电动汽车的起动发电一体机，包括发动机(1)、启动发电一体电机(21)、发电机控制器(22)和电能储能元件(31)，其特征是：还包括低压蓄电池(32)、驱动电机(41)、驱动电机控制器(42)和交流发电机(5)，电能储能元件(31)连接驱动电机控制器(42)的电流输入端，驱动电机控制器(42)连接驱动电机(41)的电流输入端；发动机(1)的输出轴还和交流发电机(5)转轴的输入端连接，交流发电机(5)的电流输出端连接低压蓄电池(32)。本实用新型结构简单，使用方便，可靠性高。

Description

用于增程式电动汽车的起动发电一体机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，具体为一种用于增程式电动汽车的起动发电一体机。

背景技术

增程式电动汽车采用储能元件和内燃机作为驱动装置的动力源，电能为车辆主要的驱动能源，燃油为备用能源。增程式电动汽车主要有两种工作模式，当储能元件电量不足时工作在串联混合动力工作模式下，此时，增程器开始工作，为储能元件充电，提供车辆行驶的动力，从而提高电动汽车续驶里程，具体步骤是：发动机和发电机启动工作，为车辆行驶提供能量，发动机工作在最佳工况，带动发电机发电，将机械能转化为电能，一部分电能为储能元件充电，另外一部分电能提供给电动机，以继续驱动车辆行驶。增程器主要由发动机、起动发电一体电机及其控制装置构成，起动发电一体电机和发动机匹配工作在最高效率点，起动发电一体电机只工作在发电模式，把机械能转换为电能。当储能元件（一般为动力电池或超级电容）电量充足时工作在纯电动工作模式下，车辆行驶的能量均来自储能元件，储能元件提供电能给驱动电机，驱动电机将电能转换为机械能驱动车辆行驶。纯电动工作模式下，发动机、发电机均不工作，车上的辅助设施（如空气压缩机、交流发电机、助力转向泵、冷却水泵、车灯、仪表等）都无法从发动机获取辅助动力源，车辆的辅助设施需要做较大改动，如增加DC-DC变换器为低压蓄电池充电，使用电空调、采用ESP（即车身电子稳定，Electronic Stability Program）系统等，车辆需要做很大改动，系统复杂，价格昂贵，且目前部分设备技术并不成熟，系统的整体可靠性低。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、使用方便、适用范围广的汽车驱动装置，本实用新型公开了一种用于增程式电动汽车的起动发电一体机。

本实用新型通过如下技术方案达到发明目的：

一种用于增程式电动汽车的起动发电一体机，包括发动机、启动发电一体电机、发电机控制器和电能储能元件，发动机的输出轴和启动发电一体电机转轴的输入端连接，启动发电一体电机的电流输出端通过导线和发电机控制器的电流输入连接，发电机控制器的电流输出端通过导线连接电能储能元件，其特征是：还包括低压蓄电池、驱动电机、驱动电机控制器和交流发电机，电能储能元件还通过导线连接驱动电机控制器的电流输入端，驱动电机控制器的电流输出端通过导线连接驱动电机的电流输入端；发动机的输出轴还和交流发电机转轴的输入端连接，交流发电机的电流输出端通过导线经整流装置后连接低压蓄电池。

所述的用于增程式电动汽车的起动发电一体机，其特征是：电能储能元件选用超级电容或高压蓄电池，电能储能元件的电动势不低于250V，低压蓄电池的电动势不高于150V。

本实用新型使用时，驱动电机转轴的输出端通过机械传动机构驱动车轮，发动机的输出轴还连接若干辅助设施，如空调压缩机、助力转向泵等，发动机还带动交流发电机发电，并整流后向低压蓄电池充电以带动低压负荷。

在电能储能元件的电量较高时，发动机停止工作，电能储能元件输出的直流电经驱动电机控制器逆为三相交流后带动驱动电机运转以驱动车辆正常行驶；启动发电一体电机启动工作并工作在电动机状态，启动发电一体电机从电能储能元件输入电能，以恒转速运行，启动发电一体电机带动发动机旋转，发动机不喷油，而通过皮带轮带动辅助设施工作，由于启动发电一体电机的工作效率很高，且其他辅助设施所消耗功率并不大，所以启动发电一体电机带动发动机工作能够高效地为其他辅助设施提供动力，有效解决了辅助设施的动力供给问题，并能切实降低车辆改装的工作量，降低系统成本，提高工作可靠性。当电能储能元件的电量不足时，发动机启动运行，一方面控制启动发电一体电机切换至以发电机状态工作，启动发电一体电机输出的电能通过发电机控制器输入电能储能元件以实施充电，另一方面，发动机直接为辅助设施及交流发电机提供能量。

本发明通过设计了增程式电动汽车中启动发电一体电机的新的工作模式和控制方法，解决了增程式电动汽车在发动机停止工作时辅助设施动力源的供给问题，不需对原有的空调、压缩机、助力转向泵等实施改造，能够减小车辆的改装工作量，降低系统的成本，提高系统工作的可靠性。本实用新型的有益效果是：结构简单，安装灵活，使用方便，可靠性高，适用范围广。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型使用时的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。

实施例1

一种用于增程式电动汽车的起动发电一体机，包括发动机1、启动发电一体电机21、发电机控制器22、电能储能元件31、低压蓄电池32、驱动电机41、驱动电机控制器42和交流发电机5，如图1所示，具体结构是：发动机1的输出轴和启动发电一体电机21转轴的输入端连接，启动发电一体电机21的电流输出端通过导线和发电机控制器22的电流输入连接，发电机控制器22的电流输出端通过导线连接电能储能元件31，电能储能元件31还通过导线连接驱动电机控制器42的电流输入端，驱动电机控制器42的电流输出端通过导线连接驱动电机41的电流输入端；发动机1的输出轴还和交流发电机5转轴的输入端连接，交流发电机5的电流输出端通过导线经整流装置后连接低压蓄电池32。

本实施例中，电能储能元件31可以选用超级电容，也可以选用高压蓄电池，电能储能元件31的电动势不低于250V，低压蓄电池32的电动势不高于150V。

本实施例使用时，如图2所示，驱动电机41转轴的输出端通过机械传动机构61驱动车轮62，发动机1的输出轴还连接辅助设施63，辅助设施63包括空调压缩机、助力转向泵、冷却水泵等，发动机1还带动交流发电机5发电，并整流后向低压蓄电池32充电以带动低压负荷64，低压负荷64包括仪表、车灯、电控单元等。

在电能储能元件31的电量较高时，发动机1停止工作，电能储能元件31输出的直流电经驱动电机控制器42逆为三相交流后带动驱动电机41运转以驱动车辆正常行驶；启动发电一体电机21启动工作并工作在电动机状态，启动发电一体电机21从电能储能元件31输入电能，以恒转速运行，启动发电一体电机21带动发动机1旋转，发动机1不喷油，而通过皮带轮带动辅助设施63工作，由于启动发电一体电机21的工作效率很高，且其他辅助设施63所消耗功率并不大，所以启动发电一体电机21带动发动机1工作能够高效地为其他辅助设施63提供动力，有效解决了辅助设施63的动力供给问题，并能切实降低车辆改装的工作量，降低系统成本，提高工作可靠性。当电能储能元件31的电量不足时，发动机1启动运行，一方面控制启动发电一体电机21切换至以发电机状态工作，启动发电一体电机21输出的电能通过发电机控制器22输入电能储能元件31以实施充电，另一方面，发动机1直接为辅助设施63及交流发电机5提供能量。

Claims (2)

1. 一种用于增程式电动汽车的起动发电一体机，包括发动机(1)、启动发电一体电机(21)、发电机控制器(22)和电能储能元件(31)，发动机(1)的输出轴和启动发电一体电机(21)转轴的输入端连接，启动发电一体电机(21)的电流输出端通过导线和发电机控制器(22)的电流输入连接，发电机控制器(22)的电流输出端通过导线连接电能储能元件(31)，其特征是：还包括低压蓄电池(32)、驱动电机(41)、驱动电机控制器(42)和交流发电机(5)，

电能储能元件(31)还通过导线连接驱动电机控制器(42)的电流输入端，驱动电机控制器(42)的电流输出端通过导线连接驱动电机(41)的电流输入端；

发动机(1)的输出轴还和交流发电机(5)转轴的输入端连接，交流发电机(5)的电流输出端通过导线经整流装置后连接低压蓄电池(32)。

2. 如权利要求1所述的用于增程式电动汽车的起动发电一体机，其特征是：电能储能元件(31)选用超级电容或高压蓄电池，电能储能元件(31)的电动势不低于250V，低压蓄电池(32)的电动势不高于150V。

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