CN215621428U - 一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组，包括发动机驱动轴，所述发动机驱动轴的输出端与一变速单元的输入端相连，所述变速单元的输出端与一动力传输单元的输入端相连，所述动力传输单元的输出端连接有分级传动单元，所述分级传动单元的输出端连接有发电机组，本实用新型通过变速单元、动力传输单元以及分级传动单元之间的配合使用，能够提升分级传动单元的输出转速，以提高发电机组的发电效率，确保对发动机驱动轴所产生的机械能充分利用，以保证机械能的转化效率。

Description

一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组

技术领域

本实用新型涉及燃油发动机能源回收技术领域，尤其涉及一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组。

背景技术

增程器是指能够为车辆或者电动设备提供额外的电能，以帮助车辆或者电动设备延长运行时间的动能设备，就目前而言，增程器常用于电动车辆当中，通过在车辆上设置增程器，能够有效解决电动汽车的续航问题，使得车辆在运行过程中进行充电蓄能，以使其将多余的电能储存起来并加以利用。但是，现有的增程器发电设备在使用时通常只连接单台发电机，电能转化效率较差，导致车辆发动机在运转时大量的机械能被浪费，故现有的增程发电设备发电能力不高，实用性不强，在相同油耗下发电量和充电效率仍有很大提升空间。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是解决现有技术中所存在的问题，提供一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组，包括发动机驱动轴，所述发动机驱动轴的输出端与一变速单元的输入端相连，所述变速单元的输出端与一动力传输单元的输入端相连，且所述发动机驱动轴、变速单元与动力传输单元之间构成一无级变速机构，所述动力传输单元的输出端连接有分级传动单元，所述分级传动单元的输出端连接有发电机组。

进一步地，所述变速单元包括主动轮、从动轮和第一传动带，所述主动轮固定套设于发动机驱动轴上，所述从动轮与动力传输单元的输入端相连接，且该从动轮通过第一传动带与主动轮传动相连。

进一步地，所述主动轮和从动轮均设置为变速轮，所述第一传动带设置为变速带。

进一步地，所述动力传输单元包括第一传动轮、第二传动轮和第二传动带，所述第一传动轮和从动轮于同一转轴上固定相连，所述第二传动轮连接于分级传动单元的输入端，且该第二传动轮与第一传动轮之间通过第二传动带传动相连。

进一步地，所述第一传动轮的直径大于第二传动轮的直径。

进一步地，所述分级传动单元包括主齿轮、副齿轮和分级齿轮，所述主齿轮和第二传动轮于同一转轴固定相连，所述副齿轮与主齿轮相啮合，所述分级齿轮和副齿轮于同一转轴固定相连，且该分级齿轮的输出端与发电机组的输入端相连接。

进一步地，所述主齿轮的齿数大于副齿轮的齿数。

进一步地，所述发电机组包括驱动齿轮和发电机本体，所述驱动齿轮与分级齿轮相啮合，所述发电机本体的输入端与驱动齿轮固定相连。

进一步地，所述分级齿轮的齿数大于驱动齿轮的齿数。

进一步地，所述发电机组设置为多组。

进一步地，多组所述发电机组分别与一蓄电装置电性相连。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型结构简单，稳定可靠，通过变速单元、动力传输单元以及分级传动单元之间的配合使用，能够提升分级传动单元的输出转速，使得分级传动单元中分级齿轮的转速得到提高，从而加大发电机组发电时的转速，确保发动机驱动轴输出的机械能的能够被充分的回收利用，保证机械能的转化效率；且发电机组设置为多组，发电机组的发电效率，从而提高发电机组的发电效果和车辆的续航能力。

附图说明

图1是本实用新型立体结构示意图；

图2是本实用新型的正面示意图。

图中：1、发动机驱动轴；2、变速单元；21、主动轮；22、从动轮；23、第一传动带；3、动力传输单元；31、第一传动轮；32、第二传动轮；33、第二传动带；4、分级传动单元；41、主齿轮；42、副齿轮；43、分级齿轮；5、发电机组；51、驱动齿轮；52、发电机本体。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。

如图1所示，一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组，包括发动机驱动轴1，发动机驱动轴1的输出端与一变速单元2的输入端相连，变速单元2的输出端与一动力传输单元3的输入端相连，发动机驱动轴1、变速单元2与动力传输单元3之间构成一无级变速机构，动力传输单元3的输出端连接有分级传动单元4，分级传动单元4的输出端连接有发电机组5，车辆在行驶过程中，发动机驱动轴1会带动与其输出端相连接的变速单元2进行工作，以提高变速单元2的输出转速，并通过动力传输单元3带动分级传动单元4进行工作，再由分级传动单元4带动发电机组5进行工作，利用发电机组5将机械能转化为电能；且分级传动单元4的输出转速经过变速单元2、动力传输单元3以及分级传动单元4后得到提升，使其能够极大提高燃油发动机带动发电机组5的工作效率，进而提升发电机组5的转速和发电量，利用发电机组5所产生的并联电能可实现对车内电池组的大功率快充，提高车辆的续航能力，故相对于传统的单台发电机发电方案可大幅度降低燃油消耗。

如图2所示，变速单元2包括主动轮21、从动轮22和第一传动带23，主动轮21固定套设于发动机驱动轴1上，从动轮22与动力传输单元3的输入端相连接，且该从动轮22通过第二传动带33与主动轮21传动相连，因此主动轮21与从动轮22的线速度相同；主动轮21和从动轮22均设置为变速轮，第一传动带23设置为变速带，发动机启动后，发动机驱动轴1带动主动轮21进行转动，由主动轮21通过第一传动带23带动从动轮22进行转动；由于主动轮21和从动轮22为变速轮，第一传动带23设置为变速带，根据带式无级变速机构的传动原理可知，在发动机启动或低速转动时，主动轮21带动第一传动带23进行运动，此时第一传动带23于主动轮21上的工作直径较小，第一传动带23于从动轮22的工作直径较大，由于从动轮22与第一传动轮31同轴相连，故此时第一传动轮31的传输扭矩较大，转速较小；反之，当发动机高速转动时，第一传送带23于主动轮21上工作直径较大，于从动轮22上的工作直径较小，故此时第一传动轮31的传输扭矩较小、转速较大，进而实现对动力的传输与转速的改变。

如图2所示，动力传输单元3包括第一传动轮31、第二传动轮32和第二传动带33，第一传动轮31和从动轮22于同一转轴上固定相连，第二传动轮32连接于分级传动单元4的输入端，且该第二传动轮32与第一传动轮31之间通过第二传动带33传动相连，第一传动轮31的直径大于第二传动轮32的直径，由于第一传动轮31和从动轮22固定于同一转轴上，因此第一传动轮31与从动轮22具有相同的转速；根据现有技术可知，物体在进行圆周运动时，其线速度与转速之间的关系公式为V＝πdn；其中V代表线速度，d代表半径，n代表转速，由于第一传动轮31通过第二传动带33带动第二传动轮32进行转动，故两者之间的线速度相同，且由于第一传动轮31的直径大于第二传动轮32的直径，因此根据上述公式可以得出第二传动轮32的转速大于第一传动轮31的转速，故通过采用动力传输单元3，第二传动轮32的转速相对于从动轮22的转速有进一步地提升。

如图2所示，分级传动单元4包括主齿轮41、副齿轮42和分级齿轮43，主齿轮41和第二传动轮32于同一转轴固定相连，副齿轮42与主齿轮41相啮合，分级齿轮43和副齿轮42于同一转轴固定相连，且该分级齿轮43的输出端与发电机组5的输入端相连接；主齿轮41的齿数大于副齿轮42的齿数，由于第二传动轮32与主齿轮41固定于同一转轴上，因此第二传动轮32和主齿轮41具有相同的转速；设主齿轮41的齿数为z₁，主齿轮41的转速为n₁，设副齿轮42的齿数为z₂，副齿轮42的转速为n₂，由于主齿轮41和副齿轮42相啮合，根据现有技术中相啮合齿轮间的传动关系公式可知：n₁z₁＝n₂z₂，因此可以看出，当主齿轮41的齿数大于副齿轮42的齿数时，副齿轮42的转速会大于主齿轮41的转速，故相较于第二传动轮32的转速，副齿轮42的转速会进一步提升，且副齿轮42和分级齿轮43均固定于同一转轴上，因此分级齿轮43会以与主齿轮41相同的转速进行转动，且相对于发动机驱动轴1，分级齿轮43的转速有了进一步的提升，因此机械能转化电能的转化效果更好。

如图2所示，发电机组5包括驱动齿轮51和发电机本体52，驱动齿轮51与分级齿轮43相啮合，发电机本体52的输入端与驱动齿轮51固定相连；分级齿轮43的齿数大于驱动齿轮51的齿数，同理，转动的分级齿轮43会带动与其相啮合的驱动齿轮51进行转动，设分级齿轮43的齿数为z₃，分级齿轮43的转速为n₃，设驱动齿轮51的齿数为z₄，驱动齿轮51的转速为n₄，由于分级齿轮43和驱动齿轮51相啮合，根据现有技术中相啮合的两个齿轮间传动关系式可知n₃z₃＝n₄z₄可知，当分级齿轮43的齿数大于驱动齿轮51的齿数时，驱动齿轮51的转速相较于分级齿轮43有了更大的提升，由此可得，发动机驱动轴1的转速经过变速单元2、动力传输单元3与分级传动单元4后，有了极大的提升，故能够以更高的转速带动发电机组5进行发电；发电机组5设置为多组；多组发电机组5分别与一蓄电装置电性相连，由于多组驱动齿轮51相配合外啮合于分级齿轮43上，使得转动的分级齿轮43带动驱动齿轮51进行转动，以使转动的驱动齿轮51带动发电机组5将机械能转换能电能，并将所产生的电能输送至与其电性相连的蓄电装置当中，以供车辆行驶使用。

另外，上述中的变速单元2、分级传动单元4和发电机组5可根据汽车的具体结构、车型尺寸和空间布局进行合理的安装与配置；其中主齿轮41、副齿轮42、分级齿轮43和分级齿轮43的具体型号规格需根据本实用新型的规格参数等选型计算确定，其选型计算方法为现有技术，且发动机驱动轴1和发电机本体52和蓄电装置的具体结构和工作原理均属于本技术领域现有技术，本申请未对其进行改进；且两者发电机本体52与蓄电装置之间的电性控制关系、电性连接方式和电性连接原理均属于本技术领域现有技术，本实用新型未对其进行改进，故不在进行赘述。

本实用新型结构简单，稳定可靠，通过变速单元2、动力传输单元3以及分级传动单元4之间的配合使用，能够提升分级传动单元4的输出转速，使得分级传动单元4中分级齿轮43的转速得到提高，从而加大发电机组5发电时的转速，确保发动机驱动轴1输出的机械能的能够被充分的回收利用，保证机械能的转化效率；且发电机组5设置为多组，发电机组5的发电效率，从而提高发电机组5的发电效果和车辆的续航能力，本实用新型的具体工作流程如下：

在车辆行驶过程中，其发动机带动发动机驱动轴1进行转动，转动的发动机转动轴带动变速单元2中的主动轮21进行转动，并通过第一传动带23带动从动轮22进行转动，同时两者的线速度相同，且主动轮21的直径大于从动轮22的直径，因此从动轮22的转速会大于主动轮21的转速，从而实现转速的提升；且从动轮22与第一传动轮31固定于同一转轴上，因此从动轮22和第一传动轮31的转速相同，且第一传动轮31的直径大于第二传动轮32的直径，两者通过第二传动带33进行传动连接，故第二传动轮32的转速大于第一传动轮31的转速；转动的第二传动轮32带动与其固定于同一转轴上的主齿轮41进行转动，并由主齿轮41带动副齿轮42进行转动，由于主齿轮41的齿数大于副齿轮42的齿数，且两者间相啮合，因此副齿轮42的转速会大于主齿轮41的转速，且分级齿轮43与副齿轮42固定于同一转轴上，故两者之间的转速相同；分级齿轮43通过带动多组驱动齿轮51进行转动，且分级齿轮43的齿数大于驱动齿轮51的齿数，因此驱动齿轮51的转速有了进一步的提升，转动的驱动齿轮51带动发电机本体52进行转动发电，使其将机械能转化成电能，并将所产生的电能储存至蓄电装置当中。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组，包括发动机驱动轴(1)，其特征在于：所述发动机驱动轴(1)的输出端与一变速单元(2)的输入端相连，所述变速单元(2)的输出端与一动力传输单元(3)的输入端相连，且所述发动机驱动轴(1)、变速单元(2)与动力传输单元(3)之间构成一无级变速机构，所述动力传输单元(3)的输出端连接有分级传动单元(4)，所述分级传动单元(4)的输出端连接有发电机组(5)。

2.根据权利要求1所述的一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组，其特征在于：所述变速单元(2)包括主动轮(21)、从动轮(22)和第一传动带(23)，所述主动轮(21)固定套设于发动机驱动轴(1)上，所述从动轮(22)与动力传输单元(3)的输入端相连接，且该从动轮(22)通过第一传动带(23)与主动轮(21)传动相连。

3.根据权利要求2所述的一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组，其特征在于：所述主动轮(21)和从动轮(22)均设置为变速轮，所述第一传动带(23)设置为变速带。

4.根据权利要求3所述的一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组，其特征在于：所述动力传输单元(3)包括第一传动轮(31)、第二传动轮(32)和第二传动带(33)，所述第一传动轮(31)和从动轮(22)于同一转轴上固定相连，所述第二传动轮(32)连接于分级传动单元(4)的输入端，且该第二传动轮(32)与第一传动轮(31)之间通过第二传动带(33)传动相连。

5.根据权利要求4所述的一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组，其特征在于：所述第一传动轮(31)的直径大于第二传动轮(32)的直径。

6.根据权利要求5所述的一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组，其特征在于：所述分级传动单元(4)包括主齿轮(41)、副齿轮(42)和分级齿轮(43)，所述主齿轮(41)和第二传动轮(32)于同一转轴固定相连，所述副齿轮(42)与主齿轮(41)相啮合，所述分级齿轮(43)和副齿轮(42)于同一转轴固定相连，且该分级齿轮(43)的输出端与发电机组(5)的输入端相连接。

7.根据权利要求6所述的一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组，其特征在于：所述主齿轮(41)的齿数大于副齿轮(42)的齿数。

8.根据权利要求7所述的一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组，其特征在于：所述发电机组(5)包括驱动齿轮(51)和发电机本体(52)，所述驱动齿轮(51)与分级齿轮(43)相啮合，所述发电机本体(52)的输入端与驱动齿轮(51)固定相连。

9.根据权利要求8所述的一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组，其特征在于：所述分级齿轮(43)的齿数大于驱动齿轮(51)的齿数。

10.根据权利要求9所述的一种应用于汽车上的列阵式增程器发电机组，其特征在于：所述发电机组(5)设置为多组，多组所述发电机组(5)分别与一蓄电装置电性相连。

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