CN217532578U - 一种高性能增程器总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及增程器领域，具体来说是一种高性能增程器总成，包括内燃发动机；所述内燃发动机通过主传动轴与主发电机相连接；所述内燃发动机连接有排气系统，所述排气系统连接有斯特林发动机；所述斯特林发动机通过次传动轴连接有次发电机；所述主发电机与次发电机通过传输线束与电机控制器相连接；所述电机控制器通过传递线束与电池组相连接；本实用新型公开了一种高性能增程器总成，本实用新型通过斯特林发动机以及次发电机的配合使用，可以提供第二条增程线路，增加增程器的增程里程；同时本实用新型可以使得内燃机外排废气的二次利用，有利于废气能量的回收利用。

Description

一种高性能增程器总成

技术领域

本实用新型涉及增程器领域，具体来说是一种高性能增程器总成。

背景技术

新能源汽车在使用的过程中是节能和环保的。

从能量利用率上来讲，相比传统燃油汽车的能量利用率仅有50％-60％，混合动力电动汽车的能量利用率可大大提升到90％左右，而且混合动力电动汽车的油耗能降低20％～40％，尾气排放也减少50％左右。

纯电动汽车在使用过程中不产生污染气体，环保性能相对更加好；从能源转化效率方面来看，传统汽车的能量转化效率约为17％，而电动汽车在综合能源转化效率和发电效率后，仍然能够达到30％，约为传统汽车的两倍，节能效果非常明显；从使用成本上来看，因为电的成本仅是油的1/5，故电动汽车的使用成本比传统燃油车要低很多。

纯电动汽车具有动力系统结构简单、零排放的优点，受到很大的关注，成为未来汽车行业发展的趋势之一；但是，纯电动汽车由于受到动力电池技术的制约，充电时间长、续驶里程短、电池成本高、充电桩没有大范围推广，并且电池经常处于深度放电状态，这些都限制了纯电动汽车的推广应用；而其中续驶里程短的问题是急需要解决的。

增程式电动汽车是一种可增加续驶里程的纯电动汽车，配备有发动机和发电机组成的增程器，电池只保持在浅度放电，一旦电池电量不足时，增程器就会给电池充电。

在车辆行驶的过程中，只利用电能驱动车辆，兼有混合动力电动汽车和纯电动汽车的特征，是现阶段解决新能源汽车技术问题最切实可靠的方案之一，研究增程式电动汽车的关键技术对我国新能源汽车的发展与推广有着重要的意义。

增程式电动汽车动力系统的基本结构主要由发动机与发电机耦合组成的辅助动力系统、动力电池、驱动电机、电压转换器和传动系统组成。

动力电池是主要动力来源，当车辆以纯电动方式行驶时，驱动电机所需要的电量完全由动力电池提供；发动机和发电机组是辅助动力源，当动力电池电量不足时，辅助动力系统给动力电池充电并且提供驱动电机所需电量。

传统内燃机在工作中约有40％的能量被高温尾气带走，虽然增程器中发动机可以在高效区间运行，但是尾气能量损耗无法避免；为了提高传统内燃机效率，各种发动机相关的先进技术层出不穷；但是对发动机效率的提高都比较有限；如果能把传统内燃机高温废气能量利用起来；对发动机效率的提高将会有质的飞跃。

故而一种能够利用内燃机高温废气增加增程式电动汽车续航里程的装置是现在所需要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够利用内燃机高温废气增加增程式电动汽车续航里程的增程器总成结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种高性能增程器总成，包括内燃发动机；所述内燃发动机通过主传动轴与主发电机相连接；所述内燃发动机连接有排气系统，所述排气系统连接有斯特林发动机；所述斯特林发动机通过次传动轴连接有次发电机；所述主发电机与次发电机通过传输线束与电机控制器相连接；所述电机控制器通过传递线束与电池组相连接。

所述主发电机与次发电机并联布置。

所述主发电机与次发电机通过同一电机控制器与电池组相连接。

所述传输线束和传递线束均为集成线束。

本实用新型的优点在于：

本实用新型公开了一种高性能增程器总成，本实用新型通过斯特林发动机以及次发电机的配合使用，可以提供第二条增程线路，增加增程器的增程里程；同时本实用新型可以使得内燃机外排废气的二次利用，有利于废气能量的回收利用。

附图说明

下面对本实用新型说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中加固套壳的结构示意图。

上述图中的标记均为：

1、内燃发动机，2、主传动轴，3、主发电机，4、传输线束，5、排气系统，6、斯特林发动机，7、次传动轴，8、次发电机，9、电池组，10、传递线束， 11、电机控制器。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

一种高性能增程器总成，包括内燃发动机1；所述内燃发动机1通过主传动轴2与主发电机3相连接；所述内燃发动机1连接有排气系统5，所述排气系统 5连接有斯特林发动机6；所述斯特林发动机6通过次传动轴7连接有次发电机8；所述主发电机3与次发电机8通过传输线束4与电机控制器11相连接；所述电机控制器11通过传递线束10与电池组9相连接；本实用新型公开了一种高性能增程器总成，本实用新型通过斯特林发动机6以及次发电机8的配合使用，可以提供第二条增程线路，增加增程器的增程里程；同时本实用新型可以使得内燃机外排废气的二次利用，有利于废气能量的回收利用。

具体，本实用新型公开的高性能增程器总成主要是两路增程线路；一条是传统内燃发动机1的增程线路，另外一条是内燃发动机1废气利用的增程线路；本实用新型主要是使用了斯特林发动机6，通过斯特林发动机6利用内燃发动机 1排气系统5中的废气热量，使得内燃发动机1排气系统5中的能量得到再次利用，减少了内燃机能量外排损失。

内燃发动机1缸内燃烧，内燃发动机1的动力通过主传动轴2传递给主发电机3；主发电机3启动发电，主发电机3产生的电能通过传输线束4经过电机控制器11转移至电池组9进行存储，以供后续驱动汽车行驶。

而在内燃发动机1启动后，内燃发动机1排气系统5进行废气的排放，而废气具有一定的热量，废气的热量对斯特林发动机6进行加热工作，使得斯特林发动机6进行工作，斯特林发动机6带动次传动轴7转动，次传动轴7带动次发电机8工作，次发电机8启动后进行发电产生电能，次发电机8产生的电能通过传输线束4经过电机控制器11转移至电池组9进行存储，以供后续驱动汽车行驶。

进一步的，在本实用新型中所述主发电机3与次发电机8并联布置；这样的设置，方便了两路增程线路的布置，同时减少两个增程线路之间的相互干涉。

进一步的，在本实用新型所述主发电机3与次发电机8通过同一电机控制器11与电池组9相连接；这样的设置，减少了电机控制器11的使用，减少成本的投入，另外，两路增程线路通过同一电机控制器11进行，可以保证两个增程线路进入电池组9电流的一致性，避免两路增程线路对电池组9具有不同的电流冲击；影响电池使用寿命。

进一步的，在本实用新型中所述传输线束4和传递线束10均为集成线束；这样的布置方式，可以极大减少传输线束4和传递线束10的杂乱，方便整个高性能增程器总成的布置安放。

进一步的，在本实用新型中所述传输线束包括主线束4-1；所述主线束4-1 通过第一桥接线束4-3与主发电机相连接，所述主线路还通过第二桥接线束4-2 与次发电机相连接；所述第一桥接线束4-3、主线路以及第二桥接线束4-2为一体式结构；这样的设置，减少了线束的杂乱；另外，在本实用新型中第一桥接线束4-3与主线路以及第二桥接线束4-2与主线路连接处设有加固套壳41；(加固壳体包括横向管道和纵向管道，横向管道套接在主线路上；横向管道用于与主线路相连接，纵向管道套接在第一桥接线束或者第二桥接线束上；纵向管道用于与第一桥接线束或者第二桥接线束相连接)加固套壳41的设置，可以增加第一桥接线束4-3与主线路以及第二桥接线束4-2与主线路连接处的强度，避免桥接处断裂等问题，加固套壳41包括左套壳411和右套壳412；左套壳411 与右套壳412相对布置；左套壳411与右套壳412水平投影均为倒T字型；这样的设置，方便了加固套壳41在线束上的安装；另外，在本发明加固套壳41 上设有桥接板413，所述桥接板413上设有固定孔414，桥接板413以及固定孔 414的设置，方便螺栓穿过桥接板413与车身相连接；进而保证传输线束布置的稳定性。

具体；

本实用新型目的是利用传统内燃机高温尾气能量，从而大大提升发动机性能。

传统增程器中的内燃发动机1不参与车辆驱动，ECU控制内燃机在最经济的转速区间工作，驱动发电机发电，将电能存储到电池组9。

所述主发电机3直接由发动机驱动发电。

所述次发电机8由高温废气驱动斯特林发动机6工作，斯特林发动机6驱动次发电机8发电。

所述电机控制器11同时控制主发电机3和次发电机8，将两个发电机输出的电能转换存储到电池组9。

本实用新型公开的增程器，在传统增程器基础上将一款斯特林发动机6集成到传统内燃机的排气系统5上；使得传统内燃机排出的高温废气，经过排气系统5时，驱动斯特林发动机6工作；斯特林发动机6是一种外部加热的闭式循环发动机，热源可以通过内燃机高温废气来提供，由于燃烧产物不与工作流体混合因此不与斯特林发动机6的内部部件接触，斯特林发动机6可以使用内燃机高温废气做为能量来源；基于这样的设计，使得传统内燃发动机1和斯特林发动机6都驱动对应发电机发电。从而把现阶段发动机以及增程器的性能大幅度提高。

具体，本实用新型公开的增程器总成，主要包括内燃发动机1、主传动轴2、主发电机3、传输线束4、排气系统5、集成于排气系统5上的斯特林发动机6、次传动轴7以及次发电机8。

内燃发动机1在工作中带动主传动轴2和内燃发动机1的曲轴同转速转动；主传动轴2和主发电机3的转子连接，保证主传动轴2和主发电机3的转子同速转动，使得主发电机3发电；

内燃发动机1工作中产生的高温废气通过排气系统5排向空气，斯特林发动机6集成在排气系统5靠近内燃发动机1的位置；内燃发动机1在工作中排出的高温气体驱动斯特林发动机6工作；斯特林发动机6在工作中带动次传动轴7和斯特林发动机6同转速转动；次主传动轴2和次发电机8的转子连接，保证次传动轴7和次发电机8的转子同速转动，使得次发电机8发电；内燃发动机1的燃料在气缸内燃烧，将化学能转化成机械能，同时释放出大量热能，热能通过排气系统5排出，本实用新型过斯特林发动机6将原来浪费的热能加以利用；从而使得增程器的性能大幅提高。

内燃发动机1在工作中直接驱动主发电机3发电，经过电机控制器11转换后存储到电池组9；内燃发动机1工作中排出的废气在经过排气系统5的时候，集成在排气系统5上的斯特林发动机6受热开始工作，工作中的斯特林发动机6 驱动次发电机8发电，电能经过电机控制器11转换后存储到电池组9；传输线束4是一组集成线束，同时兼具控制电机工作状态和把发电机发出的电能传递到电机控制器11的作用；电机控制器11把两个发电机发出的电能转换后经过传递线束10传递到电池组9进行存储；本实用新型是利用内燃发动机1的一次缸内点火燃烧，两次利用燃烧能量；缸内燃烧是内燃发动机1工作的需要，高温气体排出内燃发动机1后斯特林发动机6利用内燃发动机1排出的废气加热进行工作；实现传统发动机无法做到的废气能量利用，从而大大提高增程器的发电性能。

显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高性能增程器总成，其特征在于，包括内燃发动机；所述内燃发动机通过主传动轴与主发电机相连接；所述内燃发动机连接有排气系统，所述排气系统连接有斯特林发动机；所述斯特林发动机通过次传动轴连接有次发电机；所述主发电机与次发电机通过传输线束与电机控制器相连接；所述电机控制器通过传递线束与电池组相连接。

2.根据权利要求1所述的一种高性能增程器总成，其特征在于，所述主发电机与次发电机并联布置。

3.根据权利要求2所述的一种高性能增程器总成，其特征在于，所述主发电机与次发电机通过同一电机控制器与电池组相连接。

4.根据权利要求3所述的一种高性能增程器总成，其特征在于，所述传输线束和传递线束均为集成线束。

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