增程型电动轿车车载发电机

摘要

本发明公开了一种增程型电动轿车车载发电机，设置有发动机，该发动机设置有左曲轴和右曲轴，其特征在于：所述左曲轴和右曲轴分别从所述发动机壳体的两侧伸出，该左曲轴和右曲轴分别连接在左、右发电机的转子上。本发明的显著效果是：由于把发动机和发电机集成为一体，在同等发电功率的情况下，其空间几何尺寸更小，便于小型电动车的布置，且制造成本较低；发动机曲轴的左右两端对称地布置发电机，有利于发动机曲轴的平衡，减少发动机振动，提高整车舒适性；通过电源适配器不同的调节，可以适用多种车型的需求。

权利要求

1.一种增程型电动轿车车载发电机，包括发动机(1)，该发动机(1)设置有左曲轴(2)和右曲轴(2’)，其特征在于：所述左曲轴(2)和右曲轴(2’)分别从所述发动机(1)壳体的两侧伸出，该左曲轴(2)和右曲轴(2’)分别连接在左、右发电机(3、3’)的转子(4)上。

2.根据权利要求1所述增程型电动轿车车载发电机，其特征在于：所述左、右发电机(3、3’)的电源输出端连接在同一台电源适配器(5)上。

3.根据权利要求2所述增程型电动轿车车载发电机，其特征在于：所述左、右发电机(3、3’)的转子(4)为磁缸，所述左、右发电机(3、3’)的定子(6)安装在磁缸中，并且所述定子(6)与发动机(1)壳体固定连接，该定子(6)通过线束与所述电源适配器(5)连接。

4.根据权利要求3所述增程型电动轿车车载发电机，其特征在于：所述左曲轴(2)和右曲轴(2’)分别穿过所述定子(6)后，与所述转子(4)固定连接，所述左曲轴(2)、右曲轴(2’)、转子(4)和定子(6)的中心线在同一直线上。

5.根据权利要求1所述增程型电动轿车车载发电机，其特征在于：还包括有启动电机(7)、启动减速机构(8)和超越离合器(9)，所述启动电机(7)的输出轴兼作启动减速机构(8)的输入轴，该启动减速机构(8)的输出齿轮啮合有超越启动齿轮(10)，该超越启动齿轮(10)空套在所述左曲轴(2)上，超越离合器(9)固定在所述左曲轴(2)上，且该超越离合器(9)的超越滚子与所述超越启动齿轮(10)的轴颈连接。

6.根据权利要求1所述增程型电动轿车车载发电机，其特征在于：所述右曲轴(2’)上固定有主动齿轮(11)，该主动齿轮(11)同时啮合有机油泵从动齿轮(12)和水泵从动齿轮(13)。

说明书

增程型电动轿车车载发电机

技术领域

[0001] 本发明属于一种电动轿车的车载发电机，尤其涉及一种小型电动轿车用的新型增程型电动车载发电机。

背景技术

[0002] 当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，统计表明在占80％以上的道路条件下，一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40％，在市区还会跌至25％，更为严重的是排放废气污染环境。20世纪90年代以来，世界各国对改善环保的呼声日益高涨，各种各样的电动汽车脱颖而出。

[0003] 由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到人们所要求的数值，专家估计在10年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车，现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法，开发了一种混合动力装置。就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。形象一点说，就是将传统发动机尽量做小，让一部分动力由电池-电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短，汽车的热效率可提高10％以上，废气排放可改善30％以上，由此产生了混合动力汽车。

[0004] 目前，混合动力汽车有串联式、并联式、串并联式结构形式。

[0005] 串联式动力由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成，它们之间用串联的方式组成SHEV的动力单元系统。负荷小时由电池驱动电动机带动车轮转动，负荷大时则由发动机带动发电机发电驱动电动机。当电动车处如启动、加速、爬坡的工况时，发动机-电动机组和电池组共同向电动机提供电能；当电动车处低速、滑行、怠速的工况时，则由电池组驱动电动机，由发动机-发电机组向电池组充电。这种串联式电动车不管在什么工况下，最终都要由电动机来驱动车轮。

[0006] 并联式装置的发动机和电动机以机械能叠加的方式驱动汽车，发动机与电动机分属两套系统，可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用，又称为电动-发电机组。由于没有单独的发电机，发动机可以直接通过传动机构驱动车轮，因此该装置更接近传统的汽车驱动系统，得到比较广泛的应用。

[0007] 串并联式动力又称混联式动力：包含了串联式和并联式的特点。

[0008] 现有技术的缺点是：现有电动汽车由于包含发动机、发电机和电动机三部分动力实体，其结构复杂，而电池又占有了大量的空间位置，整个动力系统的空间布置是很难解决的问题。

发明内容

[0009] 本发明的目的是提出一种增程型电动轿车车载发电机，能够简化电动汽车动力实体的结构，有效合理地解决整个动力系统的空间布置问题。

[0010] 为达到上述目的，本发明是一种增程型电动轿车车载发电机，设置有发动机1，该发动机1设置有左曲轴和右曲轴，其关键在于：所述左曲轴和右曲轴分别从所述发动机1壳体的两侧伸出，该左曲轴和右曲轴分别连接在左、右发电机的转子上。

[0011] 针对小型串联式混合动力汽车空间结构紧凑的特点，在发动机的左曲轴和右曲轴各集成一发电机，两端发电机输出的电源经过处理后转换成电池或主电机所需的电源。

[0012] 发动机在ECU控制下，启动后在一恒定的转速范围内工作，左曲轴和右曲轴同时输出一定的转速和扭矩，并分别传递给左端转子和右端转子；旋转的左端转子和右端转子分别产生旋转的磁场，从而分别让左端定子和右端定子的多级线圈产生电流，即得左端电流和右端电流；左端电流和右端电流同时输入电源适配器处理后，转换成输出电源——电池或主电机所需的电源。

[0013] 由于把发动机和发电机集成为一体，在同等发电功率的情况下，其空间几何尺寸更小，便于小型电动车的布置，且制造成本较低。

[0014] 所述左、右发电机的电源输出端连接在同一台电源适配器上。

[0015] 发动机左右两端发电机产生的电流，通过电源适配器不同的调节，可以适用多种车型的需求。

[0016] 所述转子为磁缸，所述左、右发电机的定子安装在磁缸中，并且所述定子与发动机1壳体固定连接，该定子通过线束与所述电源适配器连接。

[0017] 所述左曲轴和右曲轴分别穿过所述定子后，与所述转子固定连接，所述左曲轴、右曲轴、转子和定子的中心线在同一直线上。

[0018] 由于在发动机左曲轴和右曲轴上对称地布置发电机，有利于发动机曲轴的平衡，减少发动机振动，提高整车舒适性。

[0019] 还设置有启动电机、启动减速机构和超越离合器，所述启动电机的输出轴兼作启动减速机构的输入轴，该启动减速机构的输出齿轮啮合有超越启动齿轮，该超越启动齿轮空套在所述左曲轴上，超越离合器固定在所述左曲轴上，且该超越离合器的超越滚子与所述超越启动齿轮的轴颈连接。

[0020] 所述右曲轴上固定有主动齿轮，该主动齿轮同时啮合有机油泵从动齿轮和水泵从动齿轮。

[0021] 本发明的显著效果是：

[0022] 1、由于把发动机和发电机集成为一体，在同等发电功率的情况下，其空间几何尺寸更小，便于小型电动车的布置，且制造成本较低；

[0023] 2、由于在发动机曲轴的左右两端对称地布置发电机，有利于发动机曲轴的平衡，减少发动机振动，提高整车舒适性；

[0024] 3、发动机左右两端发电机产生的电流，通过电源适配器不同的调节，可以适用多种车型的需求。

附图说明

[0025] 图1是本发明的总成图；

[0026] 图2是发动机的设计原理图。

具体实施方式

[0027] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

[0028] 如图1所示：一种增程型电动轿车车载发电机，设置有发动机1和左、右发电机3、3’，其中发动机1的左曲轴2和右曲轴2’分别从所述发动机1壳体的两侧伸出，该左曲轴
2和右曲轴2’分别同左、右发电机3、3’的转子4固定连接。

[0029] 所述左、右发电机3、3’的电源输出端连接在同一台电源适配器5上。

[0030] 所述转子4为磁缸，所述左、右发电机3、3’的定子6安装在磁缸中，并且所述定子6与发动机1壳体固定连接，该定子6通过线束与所述电源适配器5连接。两个定子6的电源输出端连接在同一电源适配器5上。

[0031] 所述左曲轴2和右曲轴2’分别穿过所述定子6后，与所述转子4固定连接，所述左曲轴2、右曲轴2’、转子4和定子6的中心线在同一直线上。

[0032] 还设置有启动电机7、启动减速机构8和超越离合器9，所述启动电机7的的输出轴兼作启动减速机构8的输入轴，该启动减速机构8的输出齿轮啮合有超越启动齿轮10，该超越启动齿轮10空套在所述左曲轴2上，超越离合器9固定在所述左曲轴2上，且该超越离合器9的超越滚子与所述超越启动齿轮10的轴颈连接。

[0033] 所述右曲轴2’上固定有主动齿轮11，该主动齿轮11同时啮合有机油泵从动齿轮12和水泵从动齿轮13。

[0034] 启动电机7、启动减速机构8、超越离合器9、机油泵从动齿轮12和水泵从动齿轮13都布置在发动机1的壳体内。

[0035] 其工作原理如下：

[0036] 启动电机7由12V蓄电池提供电源，启动电机7内设计启动电机轴；启动电机轴作为启动减速机构8的第一级主动齿轮，超越启动齿轮10作为启动减速机构8的末级从动齿轮，启动减速机构8是多级减速机构；超越启动齿轮10空套在左曲轴2上，同超越离合器9联接；超越离合器9同左曲轴2固定连接。

[0037] 启动电机7接通12V蓄电池后，启动电机7进行转动，通过启动减速机构8减速后，运动传递给超越启动齿轮10；此时由于发动机1未工作，左曲轴2和右曲轴2’处于静止状态，超越离合器9同超越启动齿轮10的联接处于接合状态，运动从超越启动齿轮10通过超越离合器9传递给左曲轴2，左曲轴2通过曲柄销、连杆、活塞销传递给活塞；传递给活塞的运动通过“进气”、“排气”和“正时点火”使发动机1启动。

[0038] 当发动机1启动后，燃气对活塞产生的推力使其运动，活塞的上下运动通过活塞销、连杆、曲柄销传递给左曲轴2和右曲轴2’，左曲轴2和右曲轴2’同时转动；左曲轴2转速达到一定数值，超越离合器9在惯性力的作用下同超越启动齿轮10的联接处于断开状态，则超越启动齿轮10、启动减速机构8、启动电机轴、启动电机7这条传动链与左曲轴2断开；启动电机7即可断开12V电源，发动机1进入正常工作状态。

[0039] 当发动机1正常工作后，右曲轴还带动主动齿轮11转动，分别同主动齿轮11啮合的机机油泵从动齿轮12和水泵从动齿轮13也产生转动，同时带动机油泵总成、水泵总成工作，对发动机1进行润滑和冷却。

[0040] 当发动机1在ECU控制下，在一恒定转速范围内工作，左曲轴2和右曲轴2’同时转动，并带动固定连接的左、右发电机3、3’的转子4转动，旋转的左、右端转子分别产生旋转的磁场，从而分别让左端定子和右端定子的多级线圈产生电流，即得左端电流和右端电流；左端电流和右端电流同时输入电源适配器处理后，转换成输出电源——电池或主电机所需的电源。