JP2018513802A - レンジエクステンダー型電気自動車 - Google Patents

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Abstract

本発明は、レンジエクステンダー型電気自動車を開示し、前記レンジエクステンダー型電気自動車は、フレーム１２シャーシーに配置されたターボシャフトエンジン１と、ターボシャフトエンジンコントローラー２と、発電機３と、バッテリーパック４と、バッテリーコントローラー５と、駆動モーター６と、バッテリーラジエーター７と、ガスタンク９と、を含み、ターボシャフトエンジン１は、信号端がターボシャフトエンジンコントローラー２に接続され、伝動軸１-６が発電機３の回転軸に接続され、発電機３は電気エネルギーを出力してそれぞれバッテリーパック４と駆動モーター６に供給し、バッテリーパック４は駆動モーター６に接続され、且つ信号端にバッテリーコントローラー５が接続され、駆動モーター６の動力伝達軸は車輪１１に接続され、バッテリーラジエーター７の冷風通路はバッテリーパック４につながっており、ガスタンク９のガス輸送管路はターボシャフトエンジン１のガス流入管路に接続されている。高効率且つ安定であり、環境にやさしいシステムが形成され、高出力重量比と、低電力消耗と、低排出と、低騒音振動と、排気ガス処理システム不要と、メンテナンスしやすい上に寿命が長いとの利点を有する。【選択図】 図２

Description

優先権情報
本出願は、２０１５年３月２４日に提出された発明の名称が「レンジエクステンダー型電気自動車」であり、特許出願番号が２０１５１０１２９２５４．８である特許出願の優先権及び権益を主張する。
本発明は、自動車分野に関し、特に、レンジエクステンダー型電気自動車に関する。
空気品質の悪化及び益々多くの人々の環境保全に対する意識が強まっていることに伴い、レンジエクステンダー型電気自動車は、新エネルギー車として諸般の客観的な要素の促しで益々人々に歓迎されてきている。
レンジエクステンダー型電気自動車とは、地上充電及び車載電気供給機能が配備され、電気だけで駆動される電気自動車である。つまり、レンジエクステンダー型電気自動車はの全ての走行は、電気で駆動されるものである。レンジエクステンダー型電気自動車の動力システムは、動力バッテリーシステムと、動力駆動システムと、車両全体制御システムと、補助動力システム（ＡＰＵ）とによって構成され、車両全体コントローラーにより運転制御ポリシーが完成される。
従来のレンジエクステンダー型電動自動車の設計において、動力駆動システムに使用される発電機組はピストン式内燃機関である。走行距離が短い場合、走行は、車載動力バッテリーシステムにより供給された電力だけで完成されるが、相対的に長い走行距離の場合、内燃機関又は燃料バッテリーにより供給された追加の電気エネルギーで車両を駆動する。このようなピストン式内燃機関は、ピストン式エンジンの仕事方式に制約され、大量のピストンの運動エネルギーが無駄になり、エンジンの運転温度が高く、放熱によって大量の内部エネルギーが消耗発散等し、全体の熱効率が１０％−３０％しかない。よって、このようなピストン式内燃機関は、非常にエネルギーを無駄する。
従来のピストンエンジンに基づくレンジエクステンダー型電気自動車は、充電システムの排出が普通のピストンエンジンにほぼ類似する。ピストン式エンジンの作動方式は間欠点火方式であるため、従来の４サイクルピストン式エンジンは、長年の進化を経て、圧縮比が絶えずに向上し、燃焼方式も絶えずに最適化されているが、今になっても燃焼不十分及び排気ガスの酸化不足等の弊害を依然として克服できないせいで、従来のレンジエクステンダー型電気自動車は、未だに従来のピストン式エンジンに使用される排気ガス処理システムのセットを必要とする。
本発明の目的は、レンジエクステンダー型電気自動車を提供することであり、前記レンジエクステンダー型電気自動車は、エネルギーの利用率を高めることができる上に、排気ガス処理システムを必要としない。
本発明の目的を達成するために、本発明は、以下のような技術案を提供する。
本発明は、レンジエクステンダー電気自動車を提供し前記レンジエクステンダー型電気自動車は、車輪と、フレームと、フレームのシャーシーに配置されたターボシャフトエンジンと、ターボシャフトエンジンコントローラーと、発電機と、バッテリーパックと、バッテリーコントローラーと、駆動モーターと、バッテリーラジエーターと、ガスタンクと、を含み、
前記ターボシャフトエンジンは、信号端がターボシャフトエンジンコントローラーに接続され、伝動軸が発電機の回転軸に接続され、発電機を発電するように駆動し、
発電機から出力された電気エネルギーは、それぞれバッテリーパック及び駆動モーターに供給され、バッテリーパックは駆動モーター６に接続され、且つ信号端にバッテリーコントローラーが接続され、
駆動モーターの動力伝達軸は車輪の駆動軸に接続され、
バッテリーラジエーターの冷風通路はバッテリーパックにつながっており、
ガスタンクのガス輸送管路は、ターボシャフトエンジンの燃焼室のガス流入管路に接続され、ターボシャフトエンジンへのガスの供給を実現する。
より更に、前記レンジエクステンダー型電気自動車は、中央コントローラーを更に含み、
前記発電機と、バッテリーパックと、駆動モーターとの信号端はそれぞれ中央コントローラーに接続されることにより、発電機が中央コントローラーにより提供された電気制御割合に基づいて定額電力の電気エネルギーをバッテリーパックと駆動モーターとに輸送することが実現される。
より更に、前記レンジエクステンダー型電気自動車は、バッテリー熱エネルギー管理システムを更に含み、
前記バッテリー熱エネルギー管理システムは、温度センサーとアクチュエータとを含み、前記温度センサーとアクチュエータとの間に信号線により接続され、前記温度センサーはバッテリーパックの表面に設けられ、アクチュエータはターボシャフトエンジンのスイッチに接続されている。
より更に、前記レンジエクステンダー型電気自動車は、熱エネルギー回収装置と、熱エネルギー輸送管と、圧縮空気ヒーターと、を更に含み、
前記熱エネルギー回収装置はターボシャフトエンジンの燃焼室の尾部に設けられ、ターボシャフトエンジンの燃焼してから生じた熱量を吸収し、
前記熱エネルギー輸送管は、入口端が前記熱エネルギー回収装置に接続され、出口端が前記圧縮空気ヒーターに接続され、
前記圧縮空気ヒーターの出口に二つの分岐管が設けられ、その内一つの分岐管は前記ターボシャフトエンジンの燃焼室の空気流入口に接続されてターボシャフトエンジンに入った空気を加熱し、もう一つの分岐管は車両の温風流出口に接続されて車両に暖房を供給する。
より更に、前記熱エネルギー回収装置はフィン式熱交換器である。
より更に、前記駆動モーターは二つ又は四つである。
本発明は上記のようなレンジエクステンダー型電気自動車の充電方法を更に提供し、前記充電方法は、
駆動モーターが作動しない場合、中央コントローラーにより発電機がバッテリーパックを低速充電又は急速充電するように制御する静止充電モードと、
駆動モーターが標準電力で作動する場合、中央コントローラーにより発電機がバッテリーパックに充電するように制御し、駆動モーターが超高電力で作動する場合、中央コントローラーにより発電機とバッテリーパックとが同時に駆動モーターに給電するように制御する行進充電モードと、を含み、
バッテリーが切れたが、高性能で走行するのが要求される場合、中央コントローラーにより発電機が大きい電力で直接に駆動モーターを駆動して作動させ、且つバッテリーパックへの充電を停止するように制御し、走行状況のエネルギー消耗が駆動モーターが標準電力で作動するようになるまで低下した場合、行進充電モードに切り替え、車両が止まると、自動的に静止充電モードに切り替える。
本発明は、ターボエンジンを更に提供し、前記ターボエンジンは、燃焼室と、圧力調節ノズルと、吸気タービンと、排気タービンと、テールパイプと、伝動軸と、を含み、
前記吸気タービンは浮遊回転方式のタービンロータであり、前記吸気タービンの上にガイドベーンが設けられ、前記ガイドベーンは燃焼室の吸気配管の入口に取り付けられ、入ってきた気体を前記ガイドベーンにより燃焼室の吸気配管に導入し、
燃焼室の吸気口は吸気配管に接続され、燃焼室の尾端に伝動軸と排気タービンとが設けられ、
排気タービンは浮遊回転方式のタービンロータであり、ガイドベーンが設けられ、前記ガイドベーンが位置する空洞体の出口はテールパイプの入口に接続され、圧力調節ノズルが燃焼室の吸気口の前端に設けられ、燃焼室に入った気圧を調節する。
上記本発明の技術案から見ると、本発明はターボシャフトエンジンにより電気自動車を駆動し、ターボシャフトエンジンは低電力消費及び低排出という特点を有するため、従来技術における全体の熱効率が低いという問題を解決することができる。
また、本発明におけるターボシャフトエンジンの燃焼過程は連続に途切れなくターボシャフトの燃焼室で行われ、且つこの燃焼室は一定の長さを有し、燃焼室全体は、燃料が十分に燃焼するための十分長い時間を提供することができ、且つ酸素が十分であり、酸化反応全体が完全に行われるのに足り、燃焼不十分と排気ガス酸化不足という問題が存在しないため、排気ガス処理システムを必要としない。
本発明のターボシャフトエンジンの構成概略図である。 本発明のレンジエクステンダー型電気自動車の構造平面図である。 本発明のレンジエクステンダー型電気自動車の構造正面図である。 本発明のレンジエクステンダー型電気自動車の中央制御回線概略図である。 本発明のもう一つのレンジエクステンダーにおいて追加された熱エネルギー回収システムの構成概略図である。
１-１ 燃焼室
１-２ 圧力調節ノズル
１-３ 吸気タービン
１-４ 排気タービン
１-５ テールパイプ
１-６ 伝動軸
１ ターボシャフトエンジン
２ ターボシャフトエンジンコントローラー
３ 発電機
４ バッテリーパック
５ バッテリーコントローラー
６ 駆動モーター
７ バッテリーラジエーター
８ バッテリー熱エネルギー管理システム（図示ぜず）
９ ガスタンク
１０ 中央コントローラー
１１ 車輪
１２ フレーム
１３ 熱エネルギー輸送管
１４ 圧縮空気ヒーター
１５ 圧縮空気ヒーター
本発明者は、ヘリコプター、戦車又は火力発電所等の場所に使われているターボシャフトエンジンを考慮し、その熱効率が３０％−６０％まで達することができるため、ターボシャフトエンジンをレンジエクステンダー型電気自動車の動力駆動システムに使用される発電機組として選択するのは、間違いなく極めて大きな優勢がある。しかし、レンジエクステンダー型電気自動車は、ヘリコプター、戦車又は火力発電所より体積がずいぶん小さいため、上記場所に使用されるターボシャフトエンジンが縮められなければ、レンジエクステンダー電動自動車に使用することができない。しかし、ターボシャフトエンジンの体積を単に縮めるには、以下のような二つの技術的難題を解決する必要がある。
１、各部品の加工精度を向上させる必要がある。これにより、加工工法の困難さが増加する。
２、各部品の体積が減少するため、同様な出力を満たす条件で、エンジンの回転速度を増やす必要がある。しかし、エンジンの回転速度の向上につれて、一連の問題、例えば、騒音が大きくなり、温度が上昇する等がもたらされる。温度が上昇するため、ロータの潤滑問題を解決する必要があり、特に大出力重量比の超高回転速度のガスタービンの場合、相対的に高い回転速度によって巨大な遠心力をもたらし、潤滑剤をロータから離脱させるせいでこ、潤滑が不十分になり、ロータの接触点の温度が上昇し、運転状況が悪化し、エンジンの使用寿命に厳しく影響する。
以上から見ると、ヘリコプター、戦車又は火力発電所等の場所に使われているターボシャフトエンジンの構造を作り直す必要があり、そうすると、レンジエクステンダー型電気自動車に適用することができる。本発明もまさにこのターボシャフトエンジンについて設計を行い、更に他の部品を結合し、それを利用してレンジエクステンダー型電気自動車を駆動する。
以下に、図面を参照しながら本発明の技術案を詳しく説明する。
実施例１
本発明は、ターボエンジンを提供し、その構成は、図１に示すように、燃焼室１-１と、圧力調節ノズル１-２と、吸気タービン１-３と、排気タービン１-４と、テールパイプ１-５と、伝動軸１-６と、を含む。
吸気タービン１-３は浮遊回転方式のタービンロータである。これは、ロータの辺縁とエンジンの空洞体の内壁との隙間が非常に小さく、強い気流が通過する時に巨大な作用力が生じることにより、浮遊ロータの回転を促し、ロータの回転速度が高ければ高いほど作用力が大きいからである。吸気タービン１-３にガイドベーンが設けられ、該ガイドベーンは燃焼室１−１の吸気配管の入口に取り付けられ、入ってきた気体を該ガイドベーンにより燃焼室１−１の吸気配管に導入する。燃焼室１-１が一定の長さを備えるのは、気流を速やかに流して燃焼をより十分にさせるためである。燃焼室１-１の吸気口は吸気配管に接続され、燃焼室１-１の尾端に伝動軸１-６と排気タービン１-４とが設けられている。排気タービン１-４も浮遊回転方式のタービンロータであり、同様にガイドベーンが設けられ、該ガイドベーンが位置する空洞体の出口はテールパイプ１-５の入口に接続されている。圧力調節ノズル１-２は燃焼室１-１の吸気口の前端に設けられ、燃焼室１-１に入った気圧を調節する。
ターボシャフトエンジンは、浮遊回転方式のタービンロータを使用しており、タービンロータはエンジン本体と一切接触しないため、回転速度が如何に上昇しても、タービンロータの温度は影響を受けることがなく、高速タービンロータの潤滑問題が完全に回避される。これは、ターボシャフトエンジンの寿命を延ばすだけではなく、同時に本ターボシャフトエンジンに超長いメンテナンスサイクル等の優勢をもたらし、本ターボシャフトエンジンをより安全且つ安定に運転させることができる。
ターボシャフトエンジンの燃焼過程は連続的に途切れなくターボシャフトの燃焼室１-１で行なわれ、且つこの燃焼室１-１は一定の長さを有し、燃焼室１-１全体は、燃料が十分に燃焼するための十分長い時間を提供することができ、且つ酸素が十分であり、酸化反応全体が完全に行われるのに足りる。従って、該ターボシャフトエンジンの燃焼排出物の構成は伝統的なピストン式エンジンより遥かに優れ、およそユーロ５基準の１/１０−１/２０に相当する。同時にピストン式エンジンの排気ガス処理システムセットは回避され、排気ガス処理システムをメンテナンス及び保守する必要が更にない。従って、車両排気ガス処理システムの失効による環境汚染も避けられ、確かに根本から排出が改善され、環境保全の性能が向上する。
実施例２
本発明は、レンジエクステンダー型電気自動車を更に提供し、その構造は、図２と図３に示すように、具体的に、ターボシャフトエンジン１と、ターボシャフトエンジンコントローラー２と、発電機３と、バッテリーパック４と、バッテリーコントローラー５と、駆動モーター６と、バッテリーラジエーター７と、バッテリー熱エネルギー管理システム８（図示せず）と、ガスタンク９と、中央コントローラー１０と、車輪１１と、フレーム１２と、を含む。
フレーム１２は自動車全体のケーシングと、シャーシーと、シャーシーに設けられた操縦設備と、を含み、シャーシーにターボシャフトエンジン１と、ターボシャフトエンジンコントローラー２と、発電機３と、バッテリーパック４と、バッテリーコントローラー５と、駆動モーター６と、バッテリーラジエーター７と、バッテリー熱エネルギー管理システム８と、ガスタンク９と、中央コントローラー１０とが配置されている。
上記ターボシャフトエンジン１の信号端はターボシャフトエンジンコントローラー２に接続され、ターボシャフトエンジンコントローラー２は該信号端によりターボシャフトエンジン１の出力電力を調節して制御する。
上記ターボシャフトエンジン１の伝動軸１-６は発電機３の回転軸に接続され、発電機３を発電するように駆動して車両の全体に給電するので、ターボシャフトエンジン１と発電機３とは発電機組と総称される。発電機組から出力された電気エネルギーはそれぞれバッテリーパック４及び駆動モーター６に供給され、バッテリーパック４も駆動モーター６に接続され、且つ信号端にバッテリーコントローラー５が接続されている。バッテリーコントローラー５はバッテリーパック４の出力電力を調節して制御する。
図４に示すように、上記ターボシャフトエンジン１と発電機３とからなる発電機組と、バッテリーパック４と、駆動モーター６の信号端はそれぞれ中央コントローラー１０に接続されている。
この中央コントローラー１０により、ターボシャフトエンジン１と発電機３からなる発電機組から供給された電気エネルギーの流れ方向は、二つの経路があり、それぞれバッテリーパック及び駆動モーター６である。これは、以下のことを意味する。バッテリーパック４を単独に充電し、駆動モーター６に電気エネルギーを供給しないことができること、又は、中央コントローラー１０によって提供された電気制御割合（中央制御回路の演算結果）に従い、定額電力の電気エネルギーを同時に駆動モーター６とバッテリーパック４とに供給すること、さらに、バッテリーパック４には電気エネルギーが一切貯蓄されていなく、且つ最大電力で駆動モーター６を使用するのが要求された場合、ターボシャフトエンジン１と発電機３とからなる発電機組は、全ての電気エネルギーを駆動モーター６に完全に供給することができ、最強の動力性能を確保するようにバッテリーパック４を一時充電しない。また、このような状況においても、ターボシャフトエンジン１と発電機３とからなる発電機組も３０−６０ｋｗの電気エネルギーを駆動モーター６に直接供給し、燃油が完全に切れるまで車両全体を１５０-１６０ｋｍ/ｈのままで走行させることができる。中央コントローラー１０の制御により、本発明のレンジエクステンダー型電気自動車は以下のような三つの充電モードに達することができる。
１、駆動モーター６が作動しなく、車両が停止した状態で、中央コントローラー１０により発電機３がバッテリーパック４を低速充電又は急速充電（使用者の需要次第）するようにする静止充電モード。
２、駆動モーター６が標準電力で作動する場合、発電機３はバッテリーパック４に給電し、駆動モーター６が超高電力で作動する場合、発電機３とバッテリーパック４とが同時に駆動モーター６に給電し、瞬間に極めて高い車両全体の性能を発揮する行進充電モード。
３、バッテリーが切れたが、高性能で走行するのが要求される（高速道路の状況）場合、発電機３は、駆動モーター６が作動するように３０−６０ｋｗの大電力で直接駆動し、１５０−１６０ｋｍ/ｈの最高走行速度を提供する。この時、バッテリーパック４を充電するのを中止する。走行状況のエネルギー消耗が低下すると、車両は、自動的に行進充電モードに切り替え、車両が止まると、自動的に静止充電モードに切り替える。
具体的には、以下のようなステップを含む。
ステップＳ１０１：中央コントローラー１０は駆動モーター６の走行速度に基づいて駆動モーター６の状態を判断する。
駆動モーター６が作動中止すると、ステップＳ１０２、即ち、中央コントローラー１０は、バッテリーパック４を低速充電又は急速充電するように発電機３に送信する静止充電モードを実行する。
駆動モーター６が標準電力で作動すると、中央コントローラー１０は、発電機３がバッテリーパック４に給電するように発電機３に送信するステップＳ１０３を実行する。
駆動モーター６が超高電力で作動すると、中央コントローラー１０は、発電機３とバッテリーパック４とが同時に駆動モーター６に給電するように発電機３とバッテリーパック４に送信すると共に、中央コントローラー１０は、バッテリーパック４の電気エネルギーが切れたか否かを監視するステップＳ１０４を実行する。
中央コントローラー１０がバッテリーパック４の電気エネルギーが切れたことを監視できており、且つこの時、駆動モーター６が依然として超高電力で作動していると判定した場合、を実行する。、中央コントローラー１０は、発電機３が３０−６０ｋｗの大電力で直接に駆動モーター６を作動するように駆動し、１５０−１６０ｋｍ/ｈの最高走行速度を供給し、バッテリーパック４へのを停止するように発電機３に送信するステップＳ１０５を実行する。
中央コントローラー１０が、走行状況のエネルギー消耗が低下していること、即ち駆動モーター６が標準電力で作動していることを判定すると、ステップＳ１０３を実行するように切り替えられ、中央コントローラー１０が、駆動モーター６が作動中止したと判定すると、ステップＳ１０２を実行するように切り替えられる。
上記駆動モーター６の動力伝達軸は車輪１１の駆動軸に接続されている。駆動モーター６は四つ又は二つであってもよい。駆動モーター６の所に車両走行速度即ち駆動モーター６の回転速度を感知するためのセンサーが設けられ、それが配線により中央コントローラー１０に接続されて該駆動モーター６の回転速度を伝達する。駆動モーター６が四つであれば、駆動モーター６の動力伝達軸は車両の前後車輪１１の駆動軸に接続され、それぞれ四つの車輪１１の回転を駆動する。駆動モーター６が二つであれば、車両前方の車輪１１だけを駆動する、又は車両後方の車輪１１だけを駆動する。
上記バッテリーパックは、頻繁に充電するうちに大量の熱が生じる。そのため、本発明は、バッテリーラジエーター７をさらに設け、該バッテリーラジエーター７は一つであってもよいし、複数であってもよい。バッテリーラジエーター７の冷風通路はバッテリーパック４に直接につながっており、車両走行過程の冷風を利用してバッテリーパック４をリアルタイムに冷却して温度を下げる。
バッテリー熱エネルギー管理システム８（図示せず）は、温度センサーとアクチュエータとを含み、該温度センサーとアクチュエータとの間に信号線により接続されている。前記温度センサーはバッテリーパック４の表面に設けられ、アクチュエータはターボシャフトエンジン１のスイッチに接続されている。バッテリー熱エネルギー管理システム８は温度センサーによりバッテリーパック４の過熱状況をリアルタイムに監視する。バッテリーパック４の単位時間内における発熱量が所定安全閾値を超えると、起動するようにアクチュエータをトリガーし、アクチュエータは、ターボシャフトエンジン１のスイッチをターンオフし、ターボシャフトエンジン１がバッテリーパック４を充電するのを中止させる。
上記ガスタンク９のガス輸送管路はターボシャフトエンジン１の燃焼室のガス流入管路に接続され、ターボシャフトエンジン１へのガスの供給を実現する。
実施例３
本発明は、もう一つのレンジエクステンダー型電気自動車を更に提供し、前記レンジエクステンダー型電気自動車は、上記実施例２のもとで、図５に示す熱エネルギー回収装置１３と、熱エネルギー輸送管１４と、圧縮空気ヒーター１５と、を更に含む。
上記熱エネルギー回収装置１３はターボシャフトエンジンの燃焼室の尾部に設けられ、ターボシャフトエンジン１の燃焼してから生じた熱量を吸収する。該熱エネルギー回収装置１３はフィン式熱交換器であり、熱エネルギーを吸収する効果をより良くする。
上記熱エネルギー輸送管１４は、入口端が熱エネルギー回収装置１３に接続され、出口端が圧縮空気ヒーター１５に接続されている。該熱エネルギー輸送管１４により、熱エネルギー回収装置１３によって回収された熱エネルギーを圧縮空気ヒーター１５に輸送する。
圧縮空気ヒーター１５の出口に二つの分岐管が設けられ、その内一つの分岐管がターボシャフトエンジン１の燃焼室の空気流入口に接続されてターボシャフトエンジン１に入った空気を加熱し、ターボシャフトエンジン１の燃焼性能を改善する。もう一つの分岐管は車両の温風出口に接続されて車両に暖房を供給する。
上記本発明の実施例から見ると、本発明のレンジエクステンダー型電気自動車において、電気エネルギーを供給するのは、かつてない高効率のターボシャフトエンジンである。革新及び最適化することにより、本発明は、高出力重量比と、低電力消耗と、低排出と、低騒音振動と、メンテナンスしやすい上に寿命が長いとの利点を有する。
本発明に係るレンジエクステンダー型電気自動車の全体設計及び配置は、ターボシャフトエンジンの優勢を完全に発揮し、発電機と、バッテリーパックと、中央コントローラーと一緒に、高効率且つ安定であり、環境にやさしいシステム設計案を形成する。
なお、以上に、具体的な実施例及び図面に合わせて本発明を詳しく説明しましたが、上記説明はただ例示的なものであり、当業者に理解されるためのものであり、図に示された部品の具体的な細かい点は発明の保護範囲を限定ものではない。また、上記実施例は本発明の例示的な実現方式を解釈するだけのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
本発明は、ターボシャフトエンジンを更に提供し、前記ターボシャフトエンジンは、燃焼室と、圧力調節ノズルと、吸気タービンと、排気タービンと、テールパイプと、伝動軸と、を含み、
前記吸気タービンは浮遊回転方式のタービンロータであり、前記吸気タービンの上にガイドベーンが設けられ、前記ガイドベーンは燃焼室の吸気配管の入口に取り付けられ、入ってきた気体を前記ガイドベーンにより燃焼室の吸気配管に導入し、
燃焼室の吸気口は吸気配管に接続され、燃焼室の尾端に伝動軸と排気タービンとが設けられ、
排気タービンは浮遊回転方式のタービンロータであり、ガイドベーンが設けられ、前記ガイドベーンが位置する空洞体の出口はテールパイプの入口に接続され、圧力調節ノズルが燃焼室の吸気口の前端に設けられ、燃焼室に入った気圧を調節する。
１-１ 燃焼室
１-２ 圧力調節ノズル
１-３ 吸気タービン
１-４ 排気タービン
１-５ テールパイプ
１-６ 伝動軸
１ ターボシャフトエンジン
２ ターボシャフトエンジンコントローラー
３ 発電機
４ バッテリーパック
５ バッテリーコントローラー
６ 駆動モーター
７ バッテリーラジエーター
８ バッテリー熱エネルギー管理システム（図示ぜず）
９ ガスタンク
１０ 中央コントローラー
１１ 車輪
１２ フレーム
１３ 熱エネルギー回収装置
１４ 熱エネルギー輸送管
１５ 圧縮空気ヒーター
実施例１
本発明は、ターボシャフトエンジンを提供し、その構成は、図１に示すように、燃焼室１-１と、圧力調節ノズル１-２と、吸気タービン１-３と、排気タービン１-４と、テールパイプ１-５と、伝動軸１-６と、を含む。

Claims (8)

  1. 車輪１１とフレーム１２とを含むレンジエクステンダー型電気自動車であって、
    フレーム１２のシャーシーに配置されたターボシャフトエンジン１と、ターボシャフトエンジンコントローラー２と、発電機３と、バッテリーパック４と、バッテリーコントローラー５と、駆動モーター６と、バッテリーラジエーター７と、ガスタンク９と、を更に含み、
    前記ターボシャフトエンジン１は、信号端がターボシャフトエンジンコントローラー２に接続され、伝動軸が発電機３の回転軸に接続されて発電機３を発電するように駆動し、
    発電機３から出力された電気エネルギーは、それぞれバッテリーパック４及び駆動モーター６に供給され、バッテリーパック４は駆動モーター６に接続され、且つ信号端にバッテリーコントローラー５が接続され、
    駆動モーター６の動力伝達軸は車輪１１の駆動軸に接続され、
    バッテリーラジエーター７の冷風通路はバッテリーパック４につながっており、
    ガスタンク９のガス輸送管路はターボシャフトエンジン１の燃焼室のガス流入管路に接続され、ターボシャフトエンジン１へのガスの供給を実現する、
    ことを特徴とするレンジエクステンダー型電気自動車。
  2. 前記レンジエクステンダー型電気自動車は、中央コントローラー１０を更に含み、
    前記発電機３と、バッテリーパック４と、駆動モーター６との信号端は、それぞれ中央コントローラー１０に接続され、発電機３が中央コントローラー１０によって提供された電気制御割合に基づいて定額電力の電気エネルギーをバッテリーパック４と駆動モーター６とに輸送することを実現する、
    ことを特徴とする請求項１に記載のレンジエクステンダー型電気自動車。
  3. 前記レンジエクステンダー型電気自動車は、バッテリー熱エネルギー管理システム８を更に含み、
    前記バッテリー熱エネルギー管理システム８は、温度センサーとアクチュエータとを含み、前記温度センサーとアクチュエータとの間に信号線により接続され、前記温度センサーはバッテリーパック４の表面に設けられ、アクチュエータはターボシャフトエンジン１のスイッチに接続されている、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンジエクステンダー型電気自動車。
  4. 前記レンジエクステンダー型電気自動車は、熱エネルギー回収装置１３と、熱エネルギー輸送管１４と、圧縮空気ヒーター１５と、を更に含み、
    前記熱エネルギー回収装置１３はターボシャフトエンジン１の燃焼室の尾部に設けられ、ターボシャフトエンジン１の燃焼してから生じた熱量を吸収し、
    前記熱エネルギー輸送管１４は、入口端が前記熱エネルギー回収装置１３に接続され、出口端が前記圧縮空気ヒーター１５に接続され、
    前記圧縮空気ヒーター１５の出口に二つの分岐管が設けられ、そのうち一つの分岐管は前記ターボシャフトエンジン１の燃焼室の空気流入口に接続されてターボシャフトエンジン１に入った空気を加熱し、もう一つの分岐管は車両の温風流出口に接続されて車両に暖房を供給する、
    ことを特徴とする請求項３に記載のレンジエクステンダー型電気自動車。
  5. 前記熱エネルギー回収装置１３はフィン式熱交換器である、
    ことを特徴とする請求項４に記載のレンジエクステンダー型電気自動車。
  6. 前記駆動モーター６は二つ又は四つである、
    ことを特徴とする請求項４に記載のレンジエクステンダー型電気自動車。
  7. 請求項２に記載のレンジエクステンダー型電気自動車の充電方法であって、
    駆動モーター６が作動しない場合、中央コントローラー１０により発電機３がバッテリーパック４を低速充電又は急速充電するように制御する静止充電モードと、
    駆動モーター６が標準電力で作動する場合、中央コントローラー１０により発電機３がバッテリーパック４を充電するように制御し、駆動モーター６が超高電力で作動する場合、中央コントローラー１０により発電機３とバッテリーパック４とが同時に駆動モーター６に給電するように制御する行進充電モードと、を含み、
    バッテリーが切れたが、高性能で走行するのが要求される場合、中央コントローラー１０により発電機３が大電力で直接に駆動モーター６を駆動して作動させ、且つバッテリーパック４への充電を停止するように制御し、走行状況のエネルギー消耗が駆動モーター６が標準電力で作動するようになるまで低下した場合、行進充電モードに切り替え、車両が止まると、自動的に静止充電モードに切り替える、
    ことを特徴とするレンジエクステンダー型電気自動車の充電方法。
  8. 燃焼室１-１と、圧力調節ノズル１-２と、吸気タービン１-３と、排気タービン１-４と、テールパイプ１-５と、伝動軸１-６と、を含み、
    前記吸気タービン１-３は浮遊回転方式のタービンロータであり、前記吸気タービン１-３に.が設けられ、前記ガイドベーンは燃焼室１-１の吸気配管入口に取り付けられ、入ってきたガスを該ガイドベーンにより燃焼室１-１の吸気配管に導入し、
    燃焼室１-１は、吸気口が吸気配管に接続され、尾端に伝動軸１-６と排気タービン１-４とが設けられ、
    排気タービン１-４は浮遊回転方式のタービンロータであり、ガイドベーンが設けられ、前記ガイドベーンが位置する空洞体の出口はテールパイプ１-５の入口に接続され、圧力調節ノズル１-２は燃焼室１-１の吸気口の前端に設けられ、燃焼室１-１に入った気圧を調節する、
    ことを特徴とするターボエンジン。
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