[發(fā)明專利]一種基于直線ISG電機/發(fā)動機的車用增程器

有效

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• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN103010037A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王哲;尹兆雷;孫晨樂;鄧俊;胡玉巖;吳虎威;李惠聰;章桐
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學(xué)
• 主分類號: B60L11/02
• 分類號: B60L11/02
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動汽車增程器，屬于車輛工程領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于直線ISG電機/發(fā)動機的車用增程器。

背景技術(shù)

電動汽車具有零排放、無污染、能源利用率高的特點，符合汽車節(jié)能、環(huán)保的趨勢，被認為是未來汽車發(fā)展的方向。但受制于現(xiàn)階段電池技術(shù)及配套設(shè)施，目前的電動汽車普遍存在如下缺點：

①單次充電續(xù)駛里程較短。目前電池組單位質(zhì)量儲存的能量太少，如裝載與汽油質(zhì)量相同的鉛酸電池組的電動汽車，其續(xù)駛里程僅為燃油汽車的1/70。

②購車及維護成本高。電池組及電機控制器價格昂貴是購車成本高的主要原因，如純電動公交車中電池組成本占整車成本的1/3，且電動汽車的維修保養(yǎng)成本也較高。

③充電時間長。一次充電完成約需要6～10小時，即使是大電流快速充電，一般也需要10～20分鐘，可充到電量的70％左右，但快速充電有損電池的使用壽命。

電動汽車的這些問題正成為制約其發(fā)展的瓶頸。而增程式電動汽車作為一種新形式的電動汽車，既具有純電動車高效率、低排放的特點，又可延長純電動汽車的續(xù)駛里程，是當(dāng)前解決節(jié)能與環(huán)保問題切實可行的方案。目前的增程式電動汽車均采用傳統(tǒng)內(nèi)燃機帶動旋轉(zhuǎn)發(fā)電機對電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)進行供電，然而這種結(jié)構(gòu)形式仍有其缺陷：①由于采用傳統(tǒng)內(nèi)燃機，無法克服目前內(nèi)燃機效率較低的問題。②無法避免起動等需要加濃混合氣的工況，使得燃油經(jīng)濟性較差。這些弊端無疑將抵消電動汽車本身節(jié)能、環(huán)保的突出優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、有效克服純電動汽車續(xù)駛里程短、大幅降低電動汽車的電池容量、極大降低電動汽車成本的基于直線ISG電機/發(fā)動機的車用增程器。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種基于直線ISG電機/發(fā)動機的車用增程器，該增程器包括：

氣缸體：設(shè)有兩個，分別位于增程器的兩端；

活塞組件：設(shè)有兩個，分別位于兩個氣缸體內(nèi)，在氣缸體內(nèi)自由直線往復(fù)運動；

連桿組件：兩端分別與兩個活塞組件連接；

掃氣箱：與氣缸體的內(nèi)側(cè)連接，儲存及預(yù)壓縮可燃混合氣；

節(jié)氣門體：連接掃氣箱，節(jié)氣門體上設(shè)有噴油器；

氣缸蓋：設(shè)在氣缸體外側(cè)；

火花塞：設(shè)在氣缸蓋上，點燃氣缸體內(nèi)的可燃混合氣；

直線ISG(ISG，Integrated?Starter?and?Generator，汽車起動發(fā)電一體機)電機動子：設(shè)在連桿組件的中部，與活塞組件及連桿組件一起做直線運動；

直線ISG電機定子：固定在兩氣缸體之間、直線ISG電機動子外，與直線ISG電機動子互相作用，將電池組產(chǎn)生的電能與活塞組件運動產(chǎn)生的機械能互相轉(zhuǎn)換；

電控單元：分別與噴油器及火花塞電氣連接，控制噴油器噴油，控制火花塞點火。

所述的連桿組件上設(shè)有直線位移傳感器及霍爾傳感器，所述的直線位移傳感器及霍爾傳感器電氣連接電控單元，向電控單元傳遞活塞組件的瞬時位移與運動頻率。

所述的節(jié)氣門體上還設(shè)有節(jié)氣門位置傳感器及空氣流量傳感器，所述的節(jié)氣門位置傳感器及空氣流量傳感器均與電控單元電氣連接，電控單元控制著節(jié)氣門體的開度。

所述的直線ISG電機動子由固定在連桿組件上的直線ISG電機動子鐵芯及永磁體組成。

所述的直線ISG電機定子由直線ISG電機定子鐵芯及直線ISG電機線圈組成，所述的直線ISG電機定子接受電池組的電流，產(chǎn)生磁場帶動直線ISG電機動子運動，或受到直線ISG電機動子產(chǎn)生的磁場產(chǎn)生電流，向電動車主驅(qū)動電機及電池組充電。

所述的直線ISG電機定子鐵芯分別連接電流傳感器及電壓傳感器，所述的電流傳感器及電壓傳感器電氣連接電控單元。

所述的直線ISG電機線圈連接功率變換器，該功率變換器分別連接電池組及電動車主驅(qū)動電機。