CN210518010U - 一种增程器发电机及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种增程器发电机及电动汽车，包括壳体、发电装置、旋变发电装置和连接装置，所述发电装置和旋变发电装置通过所述连接装置固定连接，所述发电装置和所述旋变发电装置均与所述壳体固定连接，所述壳体还与发动机缸体固定连接，所述连接装置还与发动机曲轴固定连接。具有简化结构，缩短开发周期，使结构调整更具适应性，降低增程器重量，提高发电机功率密度等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车发电机技术领域，尤其涉及一种增程器发电机。
背景技术
随着时间的推移和时代的发展，汽车产业正在由传统汽车向新能源汽车过度，使用纯电能作为动力能源的纯电动汽车，没有尾气排放，但由于动力电池技术不完善，存在着电池密度较低、寿命较短、成本高和维护困难等缺点，导致纯电动汽车的发展受到很大的限制。
退而求其次的混合动力汽车的研究在目前较为火热，混合动力汽车的技术也日趋成熟，但是排放性能方面还不能够达到人们的要求，所以在研究出了增程式电动汽车，增程式电动汽车是一种在电池电量耗尽的情况下使用其他能源如汽油进行电能补给的电动汽车。其主要工作特点是大多数情况下工作在纯电动模式，少数情况下工作在增程模式，即增程器产生电能提供电机的驱动或者供电池充电，增程器是为了增加纯电动汽车行驶里程而加装在纯电动汽车上的一个附加储能部件。增程器通常有：小型发电机、蓄电池和燃料电池等。
目前常规开发的增程器总成采用内转子双轴承支撑，机座内置水道，机座前后设有端盖进行密封，发电机与发动机通过双质量飞轮的内置花键进行连接，这样造成轴向尺寸过大，电机功率密度降低。并且，花键连接成本高，易磨损或断裂，轴系扭转容易对发动机轴瓦产生磨损等不良影响，双质量飞轮存在开发周期长，适应性差等问题。所以急需一种简化结构，缩短开发周期，使结构调整更具适应性，降低增程器重量，提高发电机功率密度，本实用新型提供了一种增程器发电机及电动汽车使得能够满足上述要求，克服上述问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于常规开发的增程器总成轴向尺寸过大，电机功率密度降低。并且，花键连接成本高，易磨损或断裂，轴系扭转容易对发动机轴瓦产生磨损等不良影响，双质量飞轮存在开发周期长，适应性差等问题，提供一种增程器发电机及电动汽车，所述增程器发电机包括：壳体、发电装置、旋变发电装置和连接装置，所述发电装置和旋变发电装置通过所述连接装置固定连接，所述发电装置和所述旋变发电装置均与所述壳体固定连接，所述壳体还与发动机缸体固定连接，所述连接装置还与发动机曲轴固定连接。
进一步地，所述壳体包括发电机机座、后端盖和后罩盖，所述发电机机座与所述后端盖固定连接，所述后罩盖与所述后端盖固定连接。
进一步地，所述壳体还包括水道，所述水道设置在所述发电机机座的机座壁内部。
进一步地，所述发电装置包括定子铁芯、磁钢、绕组、转子隔磁压板和转子铁芯，所述定子铁芯与所述发电机机座固定连接，所述定子铁芯为空心圆柱，内壁等距离设有凹槽，所述绕组按预先设定的顺序沿所述凹槽缠绕，所述转子铁芯为空心圆柱，所述转子内壁等距离设有凹槽，所述磁钢设置在凹槽内，所述转子铁芯一端与所述定子铁芯活动连接，另一端与所述连接装置固定连接，所述转子铁芯合于转子铁芯连接的连接装置外壁上设置有所述转子隔磁压板。
进一步地，还包括转轴，所述转轴通过连接装置分别与所述发电装置、后罩盖和所述发动机曲轴固定连接，所述转轴还与所述旋变发电装置转动连接，所述转轴为L型。
进一步地，所述连接装置包括转子支架、过渡支架和轴承，所述转子支架设置在所述转轴和所述转子铁芯之间，所述过渡支架设置在所述转轴的拐角处，所述轴承设置在所述转轴远离所述发电装置的端部，所述轴承还与所述后罩盖连接。
进一步地，还包括曲轴信号盘，所述曲轴信号盘与所述过渡支架固定连接，所述曲轴信号盘中心部分设有一孔，所述孔直径与所述发动机曲轴直径相同，所述发动机曲轴穿过所述孔与所述过渡支架固定连接。
进一步地，所述旋变发电装置包括旋变定子、旋变转子和旋变定子压板，所述旋变定子一端与所述后端盖连接，另一端与所述旋变转子连接，所述旋变定子压板设置在所述旋变定子远离后罩盖的一侧，所述旋变定子压板与所述后端盖固定连接。
进一步地，还包括扭转减震器，所述扭转减震器安装在所述过渡支架靠近后端盖的一侧。
一种电动汽车，所述电动汽车包括上述的增程器发电机。
实施本实用新型，具有如下有益效果：
1.本实用新型将发动机曲轴和发电机转子通过过渡盘进行螺栓连接，使得发动机曲轴和电机之间成为刚性连接，可以避免因为发动机扭转振动引起的花键齿间碰撞，克服花键磨损问题。
2.本实用新型采用了单轴承结构，电机转子为悬臂结构，可以避免轴承过定位。此外，取消了发电机左端盖，电机轴向长度缩短，减小了电机后端盖到发动机机体的距离，可以显著减轻电机轴的重量，有利于整车布置，且提高了电机的功率密度。
3.本实用新型加装了扭转减震器，但是不会引起很大的轴向尺寸的变化，同时也就对电机的功率密度等不会发生较大的影响，在保证功率的同时减小扭转振动。
4.本实用新型将曲轴信号盘安装在电机的外部，在不影响信号采集的同时能够增加散热能力。
附图说明
图1是本实用新型的结构图。
其中，图中附图标记对应应为：1-发动机缸体、2-壳体、201-发电机机座、202-后端盖、203-后罩盖、204-水道、3-发电装置、301-定子铁芯、302- 绕组、303-转子隔磁压板、304-磁钢、305-转子铁芯、4-连接装置、401-转子支架、402-过渡支架、403-轴承、5-旋变发电装置、501-旋变转子、502- 旋变定子、503-旋变定子压板、6-曲轴信号盘、7-转轴、8-发动机曲轴。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
实施例
本实施例中，为了解决常规开发的增程器轴向尺寸过大，电机功率密度降低。并且，花键连接成本高，易磨损或断裂，轴系扭转容易对发动机轴瓦产生磨损等不良影响，双质量飞轮存在开发周期长，适应性差等问题，提供了一种增程器发电机及电动汽车，所述增程器发电机包括：壳体2、发电装置3、旋变发电装置5和连接装置4，所述发电装置3和旋变发电装置 5通过所述连接装置4固定连接，所述发电装置3和所述旋变发电装置5均与所述壳体2固定连接，所述壳体2还与发动机缸体1通过螺栓固定连接，所述连接装置4还与发动机曲轴8通过螺栓固定连接。
在一个具体的实施方式中，所述壳体2包括发电机机座201、后端盖 202和后罩盖203，所述发电机机座201与所述后端盖202固定连接，所述后罩盖203与所述后端盖202通过螺栓固定连接。
在一个具体的实施方式中，所述壳体2还包括水道204，所述水道204 设置在所述发电机机座201的机座壁内部。
在一个具体的实施方式中，所述发电装置3包括定子铁芯301、磁钢 304、绕组302、转子隔磁压板303和转子铁芯305，所述定子铁芯301与所述发电机机座201固定连接，所述定子铁芯301为空心圆柱，内壁等距离设有凹槽，所述绕组302按预先设定的顺序沿所述凹槽缠绕，所述转子铁芯305为空心圆柱，所述转子铁芯305内壁等距离设有凹槽，所述磁钢304设置在凹槽内，所述转子铁芯305一端与所述定子铁芯301活动连接，另一端与所述连接装置4固定连接，所述转子铁芯305合于转子铁芯305 连接的连接装置外壁上设置有所述转子隔磁压板303。
在一个具体的实施方式中，还包括转轴7，所述转轴7通过连接装置4 分别与所述发电装置3、后罩盖203和所述发动机曲轴8固定连接，所述转轴7还与所述旋变发电装置5转动连接，所述转轴7为L型。
在一个具体的实施方式中，所述连接装置4包括转子支架401、过渡支架402和轴承403，所述转子支架401设置在所述转轴7和所述转子铁芯 305之间，所述过渡支架402设置在所述转轴7的拐角处，所述轴承403设置在所述转轴7远离所述发电装置3的端部，所述轴承403还与所述后罩盖203连接。
在一个具体的实施方式中，还包括曲轴信号盘6，所述曲轴信号盘6与所述过渡支架402通过螺栓固定连接，所述曲轴信号盘6中心部分设有一孔，所述孔直径与所述发动机曲轴8直径相同，所述发动机曲轴穿过所述孔与所述过渡支架通过螺栓固定连接。
在一个具体的实施方式中，所述旋变发电装置5包括旋变定子502、旋变转子501和旋变定子压板503，所述旋变定子502一端与所述后端盖202 连接，另一端与所述旋变转子501连接，所述旋变定子压板503设置在所述旋变定子502远离后罩盖203的一侧，所述旋变定子压板503与所述后端盖202通过螺栓固定连接。
另一方面本实施例还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括上述的增程器发电机。
增程器发电机的安装过程：曲轴信号盘安装到过渡支架，曲轴信号盘提供转速信号给发动机控制器；再将过渡支架与发动机曲轴通过螺栓进行连接，曲轴提供发动机输出的扭矩拖动发动机进行发电，发电机机座安装到发动机缸体上，发电机机座内置水道，可对电机定子绕组进行冷却，转子铁芯内置永磁体，用于与定子产生磁场，永磁体槽内注入灌封胶，通过转子隔磁压板和螺栓将三者进行紧固，旋变转子通过轴用卡簧固定于转轴尾端，转子总成部分完成后，安装到过渡支架上，旋变定子与旋变定子压板通过螺栓固定至后端盖上，旋变用于提供转子位置和速度信号输出，便于发电机控制器进行控制，后端盖通过螺栓固定于发电机机座上，起到密封作用，轴承安装到后罩盖上，再把后罩盖通过螺栓与后端盖连接紧固。
增程器发电机工作原理：增程器工作时，发动机启动，曲轴带动发电机转子转动，旋变采集转子位置和速度信号并通过电控单元转化为电信号，定子总成的线圈绕组切割磁力线产生反电动势和电流。
实施例
本实施例中，为了解决常规开发的增程器轴向尺寸过大，电机功率密度降低。并且，花键连接成本高，易磨损或断裂，轴系扭转容易对发动机轴瓦产生磨损等不良影响，双质量飞轮存在开发周期长，适应性差等问题，提供了一种增程器发电机及电动汽车，所述增程器发电机包括：壳体2、发电装置3、旋变发电装置5和连接装置4，所述发电装置3和旋变发电装置 5通过所述连接装置4固定连接，所述发电装置3和所述旋变发电装置5均与所述壳体2固定连接，所述壳体2还与发动机缸体1通过螺栓固定连接，所述连接装置4还与发动机曲轴8通过螺栓固定连接。
在一个具体的实施方式中，所述壳体2包括发电机机座201、后端盖 202和后罩盖203，所述发电机机座201与所述后端盖202固定连接，所述后罩盖203与所述后端盖202通过螺栓固定连接。
在一个具体的实施方式中，所述壳体2还包括水道204，所述水道204 设置在所述发电机机座201的机座壁内部。
在一个具体的实施方式中，所述发电装置3包括定子铁芯301、磁钢 304、绕组302、转子隔磁压板303和转子铁芯305，所述定子铁芯301与所述发电机机座201固定连接，所述定子铁芯301为空心圆柱，内壁等距离设有凹槽，所述绕组302按预先设定的顺序沿所述凹槽缠绕，所述转子铁芯305为空心圆柱，所述转子铁芯305内壁等距离设有凹槽，所述磁钢304设置在凹槽内，所述转子铁芯305一端与所述定子铁芯301活动连接，另一端与所述连接装置4固定连接，所述转子铁芯305合于转子铁芯305 连接的连接装置外壁上设置有所述转子隔磁压板303。
在一个具体的实施方式中，还包括转轴7，所述转轴7通过连接装置4 分别与所述发电装置3、后罩盖203和所述发动机曲轴8固定连接，所述转轴7还与所述旋变发电装置5转动连接，所述转轴7为L型。
在一个具体的实施方式中，所述连接装置4包括转子支架401、过渡支架402和轴承403，所述转子支架401设置在所述转轴7和所述转子铁芯 305之间，所述过渡支架402设置在所述转轴7的拐角处，所述轴承403设置在所述转轴7远离所述发电装置3的端部，所述轴承403还与所述后罩盖203连接。
在一个具体的实施方式中，还包括曲轴信号盘6，所述曲轴信号盘6与所述过渡支架402通过螺栓固定连接，所述曲轴信号盘6中心部分设有一孔，所述孔直径与所述发动机曲轴8直径相同，所述发动机曲轴穿过所述孔与所述过渡支架通过螺栓固定连接。
在一个具体的实施方式中，所述旋变发电装置5包括旋变定子502、旋变转子501和旋变定子压板503，所述旋变定子502一端与所述后端盖202 连接，另一端与所述旋变转子501连接，所述旋变定子压板503设置在所述旋变定子502远离后罩盖203的一侧，所述旋变定子压板503与所述后端盖202通过螺栓固定连接。
在一个具体的实施方式中，还包括扭转减震器，所述扭转减震器安装在所述过渡支架靠近后端盖的一侧。
另一方面本实施例还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括上述的增程器发电机。
增程器发电机的安装过程：曲轴信号盘安装到过渡支架，曲轴信号盘提供转速信号给发动机控制器，过渡支架上可增加扭转减震器；再将过渡支架与发动机曲轴通过螺栓进行连接，曲轴提供发动机输出的扭矩拖动发动机进行发电，发电机机座安装到发动机缸体上，发电机机座内置水道，可对电机定子绕组进行冷却，转子铁芯内置永磁体，用于与定子产生磁场，永磁体槽内注入灌封胶，通过转子隔磁压板和螺栓将三者进行紧固，旋变转子通过轴用卡簧固定于转轴尾端，转子总成部分完成后，安装到过渡支架上，旋变定子与旋变定子压板通过螺栓固定至后端盖上，旋变用于提供转子位置和速度信号输出，便于发电机控制器进行控制，后端盖通过螺栓固定于发电机机座上，起到密封作用，轴承安装到后罩盖上，再把后罩盖通过螺栓与后端盖连接紧固。
增程器发电机工作原理：增程器工作时，发动机启动，曲轴带动发电机转子转动，旋变采集转子位置和速度信号并通过电控单元转化为电信号，定子总成的线圈绕组切割磁力线产生反电动势和电流，增加的扭转减震器提高增程器发电机工作时的稳定性。
实施本实用新型，具有如下有益效果：
1.本实用新型将发动机曲轴和发电机转子通过过渡盘进行螺栓连接，使得发动机曲轴和电机之间成为刚性连接，可以避免因为发动机扭转振动引起的花键齿间碰撞，克服花键磨损问题。
2.本实用新型采用了单轴承结构，电机转子为悬臂结构，可以避免轴承过定位。此外，取消了发电机左端盖，电机轴向长度缩短，减小了电机后端盖到发动机机体的距离，可以显著减轻电机轴的重量，有利于整车布置，且提高了电机的功率密度。
3.本实用新型加装了扭转减震器，但是不会引起很大的轴向尺寸的变化，同时也就对电机的功率密度等不会发生较大的影响，在保证功率的同时减小扭转振动。
4.本实用新型将曲轴信号盘安装在电机的外部，在不影响信号采集的同时能够增加散热能力。上所揭露的仅为本实用新型的几个较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种增程器发电机，其特征在于，包括壳体(2)、发电装置(3)、旋变发电装置(5)和连接装置(4)，所述发电装置(3)和旋变发电装置(5)通过所述连接装置(4)固定连接，所述发电装置(3)和所述旋变发电装置(5)均与所述壳体(2)固定连接，所述壳体(2)还与发动机缸体(1)固定连接，所述连接装置(4)还与发动机曲轴(8)固定连接。
2.根据权利要求1所述的增程器发电机，其特征在于，所述壳体(2)包括发电机机座(201)、后端盖(202)和后罩盖(203)，所述发电机机座(201)与所述后端盖(202)固定连接，所述后罩盖(203)与所述后端盖(202)固定连接。
3.根据权利要求2所述的增程器发电机，其特征在于，所述壳体(2)还包括水道(204)，所述水道(204)设置在所述发电机机座(201)的机座壁内部。
4.根据权利要求2所述的增程器发电机，其特征在于，所述发电装置(3)包括定子铁芯(301)、磁钢(304)、绕组(302)、转子隔磁压板(303)和转子铁芯(305)，所述定子铁芯(301)与所述发电机机座(201)固定连接，所述定子铁芯(301)为空心圆柱，内壁等距离设有凹槽，所述绕组(302)按预先设定的顺序沿所述凹槽缠绕，所述转子铁芯(305)为空心圆柱，所述转子铁芯(305)内壁等距离设有凹槽，所述磁钢(304)设置在凹槽内，所述转子铁芯(305)一端与所述定子铁芯(301)活动连接，另一端与所述连接装置(4)固定连接，所述转子铁芯(305)合于转子铁芯(305)连接的连接装置外壁上设置有所述转子隔磁压板(303)。
5.根据权利要求4所述的增程器发电机，其特征在于，还包括转轴(7)，所述转轴(7)通过连接装置(4)分别与所述发电装置(3)、后罩盖(203) 和所述发动机曲轴(8)固定连接，所述转轴(7)还与所述旋变发电装置(5)转动连接，所述转轴(7)为L型。
6.根据权利要求5所述的增程器发电机，其特征在于，所述连接装置(4)包括转子支架(401)、过渡支架(402)和轴承(403)，所述转子支架(401)设置在所述转轴(7)和所述转子铁芯(305)之间，所述过渡支架(402)设置在所述转轴(7)的拐角处，所述轴承(403)设置在所述转轴(7)远离所述发电装置(3)的端部，所述轴承(403)还与所述后罩盖(203)连接。
7.根据权利要求6所述的增程器发电机，其特征在于，还包括曲轴信号盘(6)，所述曲轴信号盘(6)与所述过渡支架(402)固定连接，所述曲轴信号盘(6)中心部分设有孔，所述孔的直径与所述发动机曲轴(8)直径相同，所述发动机曲轴(8)穿过所述孔与所述过渡支架(402)固定连接。
8.根据权利要求7所述的增程器发电机，其特征在于，所述旋变发电装置(5)包括旋变定子(502)、旋变转子(501)和旋变定子压板(503)，所述旋变定子(502)一端与所述后端盖(202)连接，另一端与所述旋变转子(501)连接，所述旋变定子压板(503)设置在所述旋变定子(502)远离后罩盖(203)的一侧，所述旋变定子压板(503)与所述后端盖(202)固定连接。
9.根据权利要求8所述的增程器发电机，其特征在于，还包括扭转减震器，所述扭转减震器安装在所述过渡支架(402)靠近后端盖(202)的一侧。
10.一种电动汽车，其特征在于包括如权利要求1-9任意一项所述增程器发电机。
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| CN112491179A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-12 | 北京未来智酷汽车科技有限公司 | 增程器 |
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2019
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |