一種具有渦軸發(fā)動機的增程式電動汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種增程式電動機汽車技術(shù)，尤其涉及一種具有渦軸發(fā)動機的增程式電動汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代汽車的整體實用新型中，主要有傳統(tǒng)活塞式發(fā)動機為動力源的實用新型，純電動，插電式使用電動機作為驅(qū)動的實用新型，混合動力(hybrid)，既有傳統(tǒng)活塞發(fā)動機又有電動機，兩套完整系統(tǒng)的實用新型。混合動力汽車的實用新型，主要是用活塞式發(fā)動機提供能量來對電池進行充電，再由電動機驅(qū)動。而増程式電動車，是不使用發(fā)動機直接輸出的動能的，而是首先把動能全部轉(zhuǎn)化為電能，再提供給電機使用。現(xiàn)有的增程式電動車，都是以活塞式發(fā)動機作為充電機使用，而混合動力汽車(hybrid)，同樣是以活塞式發(fā)動機作為充電機來實現(xiàn)増程過程?；钊桨l(fā)動機的熱效率與燃?xì)廨啓C的熱效率有著巨大的差異，因此，使用燃?xì)廨啓C作為增程式電動車的發(fā)電機，擁有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]但是目前的增程式電動車采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機作為動力，發(fā)動機結(jié)構(gòu)體積龐大，使得增程式電動車動力系統(tǒng)的整體效率低下。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種具有渦軸發(fā)動機的增程式電動汽車，在該電動汽車完全發(fā)揮渦軸發(fā)動機的優(yōu)勢，并與電池電控系統(tǒng)一起，形成了高效、穩(wěn)定、環(huán)保的系統(tǒng)實用新型方案。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:一種具有渦軸發(fā)動機的增程式電動汽車，包括渦軸發(fā)動機電池控制器，渦軸發(fā)動機控制器，儲氣罐，電池組，電池?zé)崮芄芾硐到y(tǒng)，電池散熱器，其特征在于:
[0006]渦軸發(fā)動機的動力輸軸與發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸相連，帶動發(fā)電機進行發(fā)電，發(fā)電機將電力存儲在電池組中，電池組分別與電池控制器和驅(qū)動電機相連，電池控制器用于對電池輸出功率的調(diào)節(jié)和控制；電池?zé)崮芄芾硐到y(tǒng)設(shè)置在電池組和渦軸發(fā)動機之間；
[0007]電池組設(shè)置在車輛底盤的中間位置，電池組后方布置有渦軸發(fā)動機；渦軸發(fā)動機的兩側(cè)分別設(shè)置電池控制器和渦軸發(fā)動機控制器；
[0008]兩個電池散熱器分別設(shè)置在車輛前方車燈的下方，電池散熱器的冷風(fēng)通道直接通向電池組；
[0009]儲氣罐布置在車輛的底盤后部，通過輸氣管路實現(xiàn)對渦軸發(fā)動機燃?xì)獾墓┙o。
[0010]本實用新型的有益效果是:
[0011](I)本實用新型所述增程式電動車與現(xiàn)有技術(shù)相比，提供電能的發(fā)電機組是從未有過的高效率帶回?zé)嵫b置的微型燃?xì)廨啓C，通過創(chuàng)新與優(yōu)化，使得本實用新型的動力系統(tǒng)具有高功重比，低功耗，低排放，低噪音震動，易于維護壽命長的特性。
[0012](2)燃?xì)廨啓C還具有功率密度極大，啟動速度快和運轉(zhuǎn)平順噪音低的優(yōu)勢。在一般情況下，同等功率的燃?xì)廨啓C體積只有活塞式發(fā)動機的四分之一到五分之一，這是由燃?xì)廨啓C本身所具有的連續(xù)熱力學(xué)循環(huán)本質(zhì)所決定的。
[0013](3)以往的增程式電動機中，使用的發(fā)電機組是活塞式內(nèi)燃機，受制于活塞發(fā)動機的做工方式，損失了大量的活塞動能，發(fā)動機運行溫度高，散熱導(dǎo)致大量內(nèi)能耗散等，導(dǎo)致總體熱效率只有10% — 30%，而渦輪軸發(fā)動機多用于直升機，坦克，或火力發(fā)電站等，其熱效率甚至可達(dá)到30% — 60%。因此，選擇渦軸發(fā)動機作為電動車的發(fā)電裝置無疑擁有極大優(yōu)勢。
[0014](4)本實用新型所述燃?xì)廨啓C增程式電動車，用更小的發(fā)電機組，更輕的重量，發(fā)起了車輛實用新型新的布局革命，同時更大的功率保證了增程式電動車可以使用更少量的電池來滿足日常的需求，因此，可以扭轉(zhuǎn)以往發(fā)電機組和電池帶來的空間實用新型瓶頸，發(fā)揮更大的實用新型自由度，提升車輛的可用空間。
[0015](6)本實用新型所述的渦軸發(fā)動機，由于使用了懸浮轉(zhuǎn)子，無論轉(zhuǎn)速如何升高，由于轉(zhuǎn)子跟發(fā)動機本體不存在任何接觸，完全回避了高速轉(zhuǎn)子的潤滑問題，故本發(fā)動機的壽命也遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C。
[0016](7)本實用新型的另一巨大優(yōu)勢，就是完全不需要使用尾氣處理系統(tǒng)。在渦軸發(fā)動機的整個燃燒過程中，四沖程活塞式發(fā)動機的燃燒過程被連續(xù)的、不間斷的渦軸燃燒室所替代，燃燒過程是沒有間斷的。同樣，燃燒室具有一定的長度，整個燃燒室可以提供足夠長的時間共給燃油充分的燃燒，且氧氣充足，足夠整個氧化反應(yīng)完全進行。因此，渦軸發(fā)動機的燃燒排放產(chǎn)物結(jié)構(gòu)是大大優(yōu)于傳統(tǒng)活塞式發(fā)動機的，大約相當(dāng)于歐五標(biāo)準(zhǔn)的1/10-1/20。同時也避免了活塞式發(fā)動機的一整套尾氣處理系統(tǒng)，更無需維護和保養(yǎng)尾氣處理系統(tǒng)。因而，也規(guī)避了因車輛尾氣處理系統(tǒng)失效二造成的環(huán)境污染，真正做到了從根源上改善排放，提尚環(huán)保性能。
【附圖說明】
[0017]圖1是渦軸發(fā)動機的增程式電動汽車的總體布置圖；
[0018]圖2是熱能回收和空氣加熱器示意圖。
[0019]其中:1_渦軸發(fā)動機，2-電池控制器，3-渦軸發(fā)動機控制器，4-儲氣罐，5-電池組，6-電池?zé)崮芄芾硐到y(tǒng)，7-電池散熱器，8-驅(qū)動電機，9-發(fā)電機。10-熱能回收裝置，11-熱能輸送管，12-壓縮空氣加熱器。
【具體實施方式】
[0020]下將結(jié)合附圖1-2對本實用新型進行詳細(xì)說明。
[0021]如圖1所示，本實用新型提供了一種具有渦軸發(fā)動機的增程式電動汽車，該動力系統(tǒng)包括；渦軸發(fā)動機1，電池控制器2，渦軸發(fā)動機控制器3，儲氣罐4，電池組5，電池?zé)崮芄芾硐到y(tǒng)6，電池散熱器7，其中，渦軸發(fā)動機I的動力輸軸與發(fā)電機9的轉(zhuǎn)軸相連，帶動發(fā)電機9進行發(fā)電，發(fā)電機9將電力存儲在電池組5中，電池組5分別與電池控制器2和驅(qū)動電機8相連，電池控制器2用于對電池輸出功率的調(diào)節(jié)和控制。
[0022]驅(qū)動電機8在中央控制器的控制下，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的變化，進而實現(xiàn)對一種增程式電動車的驅(qū)動。
[0023]電池組5設(shè)置在車輛底盤的中間位置，電池組后方布置有渦軸發(fā)動機I，車輛底盤前方設(shè)置渦軸發(fā)動機控制器3，底盤中間儲氣罐上方設(shè)置電池控制器2。
[0024]電池組頻繁充電的過程中會產(chǎn)生的大量的熱，因此，本實用新型還設(shè)置了電池散熱器7，兩個電池散熱器7分別設(shè)置在電池側(cè)后方，電池散熱器7的冷風(fēng)通道直接通向電池組5，利用車輛行駛過程中的冷風(fēng)，對電池組進行實時的冷卻降溫。冷風(fēng)通過電池散熱器進入冷風(fēng)管，通向電池組上方的散熱風(fēng)扇，冷風(fēng)順著風(fēng)扇的扇葉走向一圈圈冷卻電池組。
[0025]驅(qū)動電機8分別設(shè)置在車輛前輪的驅(qū)動軸上，驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動軸直接與前輪的驅(qū)動軸相連；
[0026]電池?zé)崮芄芾硐到y(tǒng)6設(shè)置在電池組5和渦軸發(fā)動機I之間，用于實時監(jiān)控電池組5的過熱情況，如果電池組單位時間的發(fā)熱量超過預(yù)先設(shè)定的安全閾值，電池?zé)崮芄芾硐到y(tǒng)將啟動自動保護系統(tǒng)，從而終止渦軸發(fā)動機I對電池組5的充電。
[0027]儲氣罐4布置在車輛的底盤后部，通過輸氣管路實現(xiàn)對渦軸發(fā)動機燃?xì)獾墓┙o。
[0028]如圖2所示，為了提高整個車輛的熱能利用效率，本實用新型所述的增程式電動車還包括了熱能回收利用裝置。該熱能回收利用裝置具體包括熱能回收裝置，熱能輸送管和壓縮空氣加熱器。其中，熱能回收裝置為翅片式換熱器，翅片式換熱器吸收止渦軸發(fā)動機I燃燒后產(chǎn)生的熱量，利用熱能輸送管中循環(huán)的冷卻介質(zhì)將熱量提供壓縮空氣加熱器，壓縮空氣加熱器可以對進入止渦軸發(fā)動機I的空氣進行加熱，從而改善渦軸發(fā)動機I的燃燒性會K。
[0029]此外，本實用新型中采用了渦軸發(fā)動機轉(zhuǎn)子的懸浮旋轉(zhuǎn)方式。以往的燃?xì)廨?，由于轉(zhuǎn)子依然與內(nèi)函道存在接觸面，因此，轉(zhuǎn)子的潤滑問題需要得到解決，特別是大功重比的超高轉(zhuǎn)速燃?xì)廨啓C，相對高的轉(zhuǎn)速帶來了巨大的離心力，將潤滑劑甩離轉(zhuǎn)子，造成潤滑不充分，轉(zhuǎn)子接觸點溫度上升，工況惡化，嚴(yán)重影響燃?xì)廨啓C的使用壽命。
[0030]在本實用新型中，發(fā)電機組主要提供整車的電力，能量流向有兩條途徑，分別為電池組和電動機組。這就意味著，渦軸發(fā)動機可以單獨給電池組充電，不供應(yīng)電動機組電能；發(fā)電機或者按照電控比例(中央控制電路運算控制)，同時把額定功率的電能輸送給電動機組和電池組；甚至在電池組完全沒有電能儲備，有要求最大功率使用電機的情況下，發(fā)電機組可以完全將所有電能提供給電機組使用，暫時不進行電池充電，以保障最強動力性能。因此，本實用新型所示的增程式電動車分為一下幾種工作模式:
[0031]1.靜止充電模式，在電動機不工作，車輛停止的狀態(tài)下，通過中央控制電路讓發(fā)電機組對電池組進行緩沖電或快充電(取決于使用者的需求)。
[0032]2.行進充電模式，電動機標(biāo)準(zhǔn)功率工作，發(fā)電機組對電池組供電，當(dāng)電動機超高功率工作，發(fā)電機組和電池組同時對電動機供電，瞬間爆發(fā)極高整車性能。
[0033]3.電池耗盡，但要求高性能行駛(高速公路路況)，發(fā)電機組30_60kw大功率驅(qū)動電動機，提供150-160km/h行駛速度，不對電池組充電，待行駛狀況能量消耗降低，車輛自動轉(zhuǎn)入工作模式2，車輛停止后，自動轉(zhuǎn)入工作模式。
[0034]盡管參考附圖詳細(xì)地公開了本，但應(yīng)理解的是，這些描述僅僅是示例性的，并非用來限制本的應(yīng)用。本的保護范圍由附加權(quán)利要求限定，并可包括在不脫離本保護范圍和精神的情況下針對所作的各種變型、改型及等效方案。
【主權(quán)項】
1.一種具有渦軸發(fā)動機的增程式電動汽車，包括渦軸發(fā)動機(I)，電池控制器(2)，渦軸發(fā)動機控制器(3)，儲氣罐(4)，電池組(5)，電池?zé)崮芄芾硐到y(tǒng)(6)，電池散熱器(7)，其特征在于: 渦軸發(fā)動機(I)的動力輸軸與發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸相連，帶動發(fā)電機進行發(fā)電，發(fā)電機將電力存儲在電池組(5)中，電池組分別與電池控制器(2)和驅(qū)動電機⑶相連，電池控制器(2)用于對電池輸出功率的調(diào)節(jié)和控制；電池?zé)崮芄芾硐到y(tǒng)(6)設(shè)置在電池組(5)和渦軸發(fā)動機⑴之間； 電池組(5)設(shè)置在車輛底盤的中間位置，電池組后方布置有渦軸發(fā)動機(I);渦軸發(fā)動機⑴的兩側(cè)分別設(shè)置電池控制器⑵和渦軸發(fā)動機控制器⑶； 兩個電池散熱器(7)分別設(shè)置在車輛電池組(5)側(cè)后方，電池散熱器(7)的冷風(fēng)通道直接通向電池組(5); 儲氣罐(4)布置在車輛的底盤后部，通過輸氣管路實現(xiàn)對渦軸發(fā)動機燃?xì)獾墓┙o。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有渦軸發(fā)動機的增程式電動汽車，其特征在于:驅(qū)動電機(8)分別設(shè)置在車輛前后輪的驅(qū)動軸上，驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動軸直接與前后輪的驅(qū)動軸相連。
【專利摘要】本實用新型提供了一種具有渦軸發(fā)動機的增程式電動汽車，包括渦軸發(fā)動機(1)，電池控制器(2)，渦軸發(fā)動機控制器(3)，儲氣罐(4)，電池組(5)，電池?zé)崮芄芾硐到y(tǒng)(6)，電池散熱器(7)，其特征在于：渦軸發(fā)動機(1)的動力輸軸與發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸相連，帶動發(fā)電機進行發(fā)電，發(fā)電機將電力存儲在電池組(5)中，電池組分別與電池控制器(2)和驅(qū)動電機(8)相連，電池控制器(2)用于對電池輸出功率的調(diào)節(jié)和控制；電池?zé)崮芄芾硐到y(tǒng)(6)設(shè)置在電池組(5)和渦軸發(fā)動機(1)之間；本實用新型的電動汽車具有高功重比，低功耗，低排放，低噪音震動，易于維護壽命長的特性。
【IPC分類】B60L11-12, B60L11-02
【公開號】CN204586535
【申請?zhí)枴緾N201520217439
【發(fā)明人】靳普
【申請人】至玥騰風(fēng)科技投資有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月10日