一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)，該車(chē)具有一個(gè)主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)，主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)就是一臺(tái)發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)，主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)的能源由車(chē)載蓄電池提供，柴油發(fā)電電動(dòng)汽車(chē)配有一個(gè)備用發(fā)電系統(tǒng)，備用發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)是一臺(tái)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，備用發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)就是作為主機(jī)的發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)，備用發(fā)電系統(tǒng)設(shè)有一個(gè)備用油箱，主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)和備用發(fā)電系統(tǒng)共同構(gòu)成一機(jī)雙系統(tǒng)的遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，因此該車(chē)具有純電動(dòng)行駛、停車(chē)油電快速雙充、不停車(chē)充電三種工作模式，真正突破了車(chē)載電池的瓶頸，僅用較小的低成本，就給電動(dòng)汽車(chē)插上飛翔的翅膀，沖出城市，可在高速公路上作城際旅行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種交通領(lǐng)域中的新型電動(dòng)汽車(chē)，特別是一種裝有備用能源系統(tǒng)的可不停車(chē)充電的遠(yuǎn)程續(xù)航電動(dòng)汽車(chē)。

【背景技術(shù)】
[0002]為了改善環(huán)境、持續(xù)發(fā)展，全世界都在開(kāi)發(fā)節(jié)能環(huán)保的新能源汽車(chē)，特別是電動(dòng)汽車(chē)。不過(guò)，作為電動(dòng)汽車(chē)生命的蓄電池是限制發(fā)展的瓶頸，很難突破。世界各大汽車(chē)集團(tuán)公司投入巨資研發(fā)，但至今電動(dòng)汽車(chē)仍然只能在市內(nèi)轉(zhuǎn)悠。再好的電動(dòng)汽車(chē)一旦上了高速公路，電量耗盡除用大車(chē)拖拉托運(yùn)，別無(wú)他法。而且，開(kāi)發(fā)更大容量電池使成本飆升，電動(dòng)汽車(chē)會(huì)越來(lái)越貴。于是有人就想:能不能找一個(gè)自己給電動(dòng)汽車(chē)充電的好辦法哪？人們首先想到的，自然是利用廉價(jià)的風(fēng)能發(fā)電。這方面設(shè)計(jì)方案很多。例如美國(guó)專(zhuān)利VEHICLE USINGWIND F0RCE(US2006/0113118)、以及 WIND-POWRE VEHICLE AKA WPV (US2008/0041643A1)等，都公開(kāi)了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)提供動(dòng)力的汽車(chē)。我國(guó)甚至有人發(fā)明不用能源的自充電電動(dòng)汽車(chē)(ZL 200610153979.1)，安裝一個(gè)發(fā)電機(jī)，用鏈條與輪轂電機(jī)掛接，邊行進(jìn)邊發(fā)電。實(shí)踐證明，由于能量守恒定律的制約，這些設(shè)計(jì)都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了突破電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展瓶頸，解決車(chē)載電池容量小航程短的難題，本發(fā)明提供一種裝有備用能源系統(tǒng)的可自救充電的一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)。這種電動(dòng)汽車(chē)與現(xiàn)有的純電動(dòng)汽車(chē)以及混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)都不相同，這種電動(dòng)汽車(chē)依靠一臺(tái)作為驅(qū)動(dòng)主機(jī)的發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)，創(chuàng)建了一機(jī)雙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可在行駛中不停車(chē)充電，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)遠(yuǎn)程續(xù)航。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)目標(biāo)，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)具有一個(gè)主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)，主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)就是一臺(tái)發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)，主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)的能源由車(chē)載蓄電池提供，一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)配有一個(gè)備用發(fā)電系統(tǒng)，備用發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)是一臺(tái)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，備用發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)就是作為主機(jī)的發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)，備用發(fā)電系統(tǒng)設(shè)有一個(gè)備用油箱，主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)和備用發(fā)電系統(tǒng)共同構(gòu)成一機(jī)雙系統(tǒng)的遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。所述遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)之一是:柴油發(fā)動(dòng)機(jī)使用前置電控離合器與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)的輸入軸連接，發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)的輸出軸使用后置電控離合器與變速箱連接，變速箱通過(guò)連接軸把動(dòng)力傳遞給前驅(qū)動(dòng)橋或后驅(qū)動(dòng)橋，備用油箱通過(guò)油路與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相連接，遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的主機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和備用發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行和切換受整車(chē)控制器控制。所述遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)之二是:柴油發(fā)動(dòng)機(jī)使用前置電控離合器與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)的輸入軸連接，發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)的輸出軸與變速箱連接，變速箱通過(guò)連接軸把動(dòng)力傳遞給前驅(qū)動(dòng)橋，并在汽車(chē)的后驅(qū)動(dòng)橋上或后輪轂上安裝后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，備用油箱通過(guò)油路與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相連接，遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的主機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和備用發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行和切換受整車(chē)控制器控制。所述整車(chē)控制器的第一離合控制腳控制前置離合器，第二離合控制腳控制后置電控離合器，前置離合器操縱腳與前置離合器開(kāi)關(guān)鎖相連接，后置離合器操縱腳控制離合器操縱桿，電源輸入腳經(jīng)電源開(kāi)關(guān)鎖與車(chē)載蓄電池輸出相連接，電源輸出腳與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)相連接，后電機(jī)驅(qū)動(dòng)腳與后電機(jī)相連接，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行腳與柴油機(jī)控制鈕相連接，發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)運(yùn)行腳與加速踏板相連接，充電控制腳與充電控制器輸入端相連接，充電控制器輸出端與車(chē)載蓄電池相連接。所述整車(chē)控制器控制遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，整車(chē)控制器控制遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)改變前置電控離合器及后置電控離合器的離合狀態(tài)，產(chǎn)生三種工作模式:控制發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)形成純電動(dòng)工作做模式、控制發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)停轉(zhuǎn)而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)形成停車(chē)油電快速雙充工作模式、控制發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)形成不停車(chē)充電驅(qū)動(dòng)工作模式；在此不停車(chē)充電驅(qū)動(dòng)模式中，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)鎖，啟動(dòng)后驅(qū)動(dòng)橋或后輪轂上的后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從而形成在不停車(chē)充電的情況下油電雙驅(qū)的加強(qiáng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式。所述純電動(dòng)工作模式的控制情況是:將前置電控離合器開(kāi)關(guān)鎖鎖定在關(guān)閉位置，即將前置電控離合器鎖定在“離”態(tài)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)的輸入軸被斷開(kāi)，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)鎖，此時(shí)柴油機(jī)停止運(yùn)行而發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，便進(jìn)入主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)工作模式，即純電動(dòng)行駛模式。所述停車(chē)快速油電雙充工作模式的控制情況是:撥動(dòng)后置電控離合器操縱桿掛空擋，使后置電控離合器處于“離”態(tài)，而將前置電控離合器開(kāi)關(guān)鎖定在打開(kāi)位置，即將前置電控離合器鎖定在“合”態(tài)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)的輸入軸被接通，此時(shí)腳踩加速踏板電機(jī)起動(dòng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)鎖，發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)斷電停轉(zhuǎn)而柴油機(jī)運(yùn)行，柴油機(jī)發(fā)電并經(jīng)充電控制器向車(chē)載電池充電，同時(shí)插接市電網(wǎng)插頭與充電粧相連，進(jìn)行停車(chē)油電快速雙充工作模式。所述不停車(chē)充電驅(qū)動(dòng)模式的控制情況是:車(chē)輛行進(jìn)中，撥動(dòng)后置電控離合器操縱桿掛空擋，而前置電控離合器均處于“合”態(tài)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)的輸入軸被接通，此時(shí)因發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)正在運(yùn)行，柴油機(jī)被起動(dòng)運(yùn)行，控制柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電并經(jīng)充電控制器向車(chē)載電池充電，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)功率較大，有剩余動(dòng)力，此時(shí)關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)鎖，撥動(dòng)后置電控離合器操縱桿掛擋，將柴油機(jī)剩余動(dòng)力傳送到前驅(qū)動(dòng)橋，從而形成行駛過(guò)中程柴油機(jī)邊發(fā)電充電邊提供驅(qū)動(dòng)力的不停車(chē)充電驅(qū)動(dòng)工作模式；在此工作模式下，啟動(dòng)后驅(qū)動(dòng)橋或后輪轂上的后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從而形成在不停車(chē)充電的情況下油電雙驅(qū)的加混合力驅(qū)動(dòng)模式。所述發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)實(shí)際上是一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)不做限制，不論直流電動(dòng)機(jī)、或是永磁電動(dòng)機(jī)、或是交流電動(dòng)機(jī)、或是開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，只要具有發(fā)電功能，在使用機(jī)械力驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有較高的發(fā)電效率都可以使用；發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)最佳首選是多路定子發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)。所述多路定子發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)具有發(fā)電電動(dòng)盤(pán)式定子和盤(pán)式轉(zhuǎn)子，發(fā)電電動(dòng)盤(pán)式定子上具有多路定子線(xiàn)圈，多路定子線(xiàn)圈是將每一相線(xiàn)圈都分成M段相等的等份，每一等份的首端并接在一起，每一等份的尾端并接在一起，最后將三相線(xiàn)圈的尾端并接在一起，而將三相線(xiàn)圈的每一相首端導(dǎo)線(xiàn)引出線(xiàn)纜引出；多路定子線(xiàn)圈等分M段的分段條件是:為確保發(fā)電工作時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)不低于在電動(dòng)工作時(shí)的端電壓，在將每一相線(xiàn)圈等分成M段的同時(shí)，線(xiàn)圈繞線(xiàn)的匝數(shù)N也應(yīng)增大到M倍，M段并聯(lián)電路所產(chǎn)生的發(fā)電功率也增大到M倍，同時(shí)多路定子發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)在通電狀態(tài)下工作時(shí)，就是一臺(tái)大功率電動(dòng)機(jī)，其多路定子線(xiàn)圈等分M段形成的并聯(lián)電路，使其在電動(dòng)機(jī)工作下功率增大M倍。
[0005]本發(fā)明以發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)為主機(jī)，配備了完整的一機(jī)雙系統(tǒng)的遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有純電動(dòng)工作模式、停車(chē)油電快速雙充模式、行駛過(guò)程中不停車(chē)充電驅(qū)動(dòng)工作模式共三種運(yùn)行模式，換句話(huà)說(shuō)，就是有電時(shí)電動(dòng)行駛，沒(méi)電時(shí)停車(chē)快速充電，也可以邊行駛邊充電，而且更進(jìn)一步，在充電行駛過(guò)程中，柴油機(jī)較大剩余動(dòng)力還可驅(qū)動(dòng)前驅(qū)動(dòng)橋，減小車(chē)載電池的消耗，延長(zhǎng)充電時(shí)間，以達(dá)到不停車(chē)充滿(mǎn)電的最佳效果。多路定子發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)具有多路定子線(xiàn)圈，在每相線(xiàn)圈等分4段時(shí)其功率可增大4倍。那么，一兩家用轎車(chē)，以60km/h的速度勻速行駛，并以純電動(dòng)模式——不停車(chē)充電模式——純電動(dòng)模式行駛，平均每百公里油耗大約2.2L，如此低油耗與最好的混合動(dòng)力車(chē)相當(dāng)。即便是車(chē)載蓄電池缺電，汽車(chē)以不停車(chē)充電模式起步，其百公里耗電量也僅為3.3L，達(dá)到了混合動(dòng)力車(chē)的油耗水平。因此一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)不用停車(chē)充電，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程旅行，真正突破了車(chē)載電池的瓶頸。也許，我們不再需要投入億萬(wàn)巨資研發(fā)天價(jià)電池，也不再需要計(jì)劃在城市無(wú)數(shù)街道栽下大量的充電粧，一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)僅用較小的低成本，就給電動(dòng)汽車(chē)插上飛翔的翅膀，沖出城市，可以在高速公路上做城際航行。由此可見(jiàn)，本發(fā)明的積極意義非同一般。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0007]圖1是本發(fā)明公開(kāi)的一種一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明公開(kāi)的另一種一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3— I是純電動(dòng)工作模式示意圖。
[0010]圖3— 2是停車(chē)油電快速雙充電工作模式示意圖。
[0011 ] 圖3— 3是不停車(chē)充電驅(qū)動(dòng)模式示意圖。
[0012]圖4是本發(fā)明公開(kāi)的一種主機(jī)式多路定子發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖5-1是普通定子線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖5-2是本發(fā)明公開(kāi)的一種多路電子線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)不意圖。
[0015]圖1、圖2、圖3— 1、圖3—2、圖3— 3中，I是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，2是發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)，A是前置電控離合器，B是后置電控離合器，3是變速箱，4是前驅(qū)動(dòng)橋，8是前輪，IW是備用油箱，5是整車(chē)控制器，e是前離合控制腳，r是前離合開(kāi)關(guān)腳，g是后離合控制腳，h是電源輸入腳，z是后電源輸出腳，P是充電控制腳，k是加速控制腳，j是柴油機(jī)運(yùn)行腳，t是后離合控制腳，f是電源輸出腳，A5是前離合開(kāi)關(guān)鎖，B5是后離合器操縱桿，B6電源開(kāi)關(guān)鎖，
6是車(chē)載蓄電池，7是充電控制器，c是充電控制器輸入端，i是充電控制器輸出端，15是柴油機(jī)控制鈕，25是加速踏板，CZ是外接充電插座，4W是后驅(qū)動(dòng)橋，2W是后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，8是前車(chē)輪，9是后車(chē)輪。
[0016]圖4中，21是機(jī)軸，22是多路定子線(xiàn)圈，202是發(fā)電電動(dòng)盤(pán)式定子，20是多路定子線(xiàn)圈引出線(xiàn)纜，23是轉(zhuǎn)子磁鋼，203是轉(zhuǎn)子，24是電機(jī)外殼，2是定子。
圖5-1、圖5-2中，N是普通線(xiàn)圈的匝數(shù)，MN是多路定子線(xiàn)圈每一等份段的匝數(shù)。

【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1、圖2所示，一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)具有一個(gè)主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)，主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)就是一臺(tái)發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)2，主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)的能源由車(chē)載蓄電池6提供，備用能源電動(dòng)汽車(chē)配有一個(gè)備用發(fā)電系統(tǒng)，備用發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)是一臺(tái)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)1，備用發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)就是作為主機(jī)的發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)2，備用發(fā)電系統(tǒng)設(shè)有一個(gè)備用油箱1W，主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)和備用發(fā)電系統(tǒng)共同構(gòu)成一機(jī)雙系統(tǒng)的遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)之一是:柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I使用前置電控離合器A與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)2的輸入軸連接，發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)2的輸出軸使用后置電控離合器B與變速箱3連接，變速箱3通過(guò)連接軸把動(dòng)力傳遞給前驅(qū)動(dòng)橋4或后驅(qū)動(dòng)橋4W，備用油箱IW通過(guò)油路與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I相連接，遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的主機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和備用發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行和切換受整車(chē)控制器5控制。所述遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)之二是:柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I使用前置電控離合器A與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)2的輸入軸連接，發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)2的輸出軸與變速箱3連接，變速箱3通過(guò)連接軸把動(dòng)力傳遞給前驅(qū)動(dòng)橋4，并在汽車(chē)的后驅(qū)動(dòng)橋或后輪轂上安裝后驅(qū)動(dòng)電機(jī)4W，車(chē)載蓄電池6分為多個(gè)車(chē)載電池組，備用油箱IW通過(guò)油路與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I相連接，遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的主機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和備用發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行和切換受整車(chē)控制器5控制。整車(chē)控制器5的第一離合控制腳e控制前置離合器A，第二離合控制腳t控制后置電控離合器B，前置離合器操縱腳r與前置離合器開(kāi)關(guān)鎖A5相連接，后置離合器操縱腳g控制離合器操縱桿B5，電源輸入腳h經(jīng)電源開(kāi)關(guān)鎖B6與車(chē)載蓄電池6輸出相連接，電源輸出腳f與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)2相連接，后電源輸出腳z與后驅(qū)動(dòng)電機(jī)2W相連接，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行腳j與柴油機(jī)控制鈕15相連接，發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)運(yùn)行腳k與加速踏板25相連接，充電控制腳P與充電控制器7輸入端c相連接，充電控制器7輸出端i與車(chē)載蓄電池6相連接。
[0018]如圖、圖3— 1、圖3— 2、圖3— 3所示，整車(chē)控制器5控制遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，產(chǎn)生三種工作模式:第一、純電動(dòng)工作模式:將前置電控離合器開(kāi)關(guān)鎖A5鎖定在關(guān)閉位置，即將控制前置電控離合器A鎖定在“離”態(tài)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I的曲軸與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)2的輸入軸被斷開(kāi)，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)鎖B6，柴油機(jī)I停止運(yùn)行而發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)2運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)便進(jìn)入主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)工作模式，即純電動(dòng)行駛模式。第二、停車(chē)油電快速雙充工作模式:撥動(dòng)后置電控離合器操縱桿B5掛空擋，即使后置電控離合器B處于“離”態(tài)，而將前置電控離合器開(kāi)關(guān)A5鎖定在打開(kāi)位置，即將前置電控離合器鎖定在“合”態(tài)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I的曲軸與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)2的輸入軸被接通，此時(shí)腳踩加速踏板25發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)2起動(dòng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)鎖B6，發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)2斷電停轉(zhuǎn)而柴油機(jī)I運(yùn)行，柴油機(jī)發(fā)電并經(jīng)充電控制器7向車(chē)載電池6充電，同時(shí)插接市電網(wǎng)插頭CZ與充電粧相連，進(jìn)入油電快速雙充工作模式。第三、不停車(chē)充電驅(qū)動(dòng)工作模式:車(chē)輛行進(jìn)中，撥動(dòng)后置電控離合器操縱桿B5掛空擋，而前、后置電控離合器A、B均處于“合”態(tài)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I的曲軸與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)2的輸入軸被接通，此時(shí)因發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)2正在運(yùn)行，柴油機(jī)I被起動(dòng)運(yùn)行，控制柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電并經(jīng)充電控制器7向車(chē)載續(xù)電池6充電，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I功率較大，有較大剩余動(dòng)力，此時(shí)關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)鎖B6，撥動(dòng)后置電控離合器B操縱桿掛擋，將柴油機(jī)剩余動(dòng)力傳送到前驅(qū)動(dòng)橋4，從而形成行駛過(guò)中程柴油機(jī)邊發(fā)電充電邊提供驅(qū)動(dòng)力的不停車(chē)充電驅(qū)動(dòng)工作模式。如果此時(shí)啟動(dòng)后驅(qū)動(dòng)橋或后輪轂上的后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2W)，則在柴油機(jī)剩余能量驅(qū)動(dòng)前驅(qū)動(dòng)橋的同時(shí)，電池能量又驅(qū)動(dòng)后驅(qū)動(dòng)橋，從而形成在不停車(chē)充電的情況下油電雙驅(qū)的加強(qiáng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式。
[0019]如圖4所示，發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)實(shí)際上是一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)不做限制，不論直流電動(dòng)機(jī)、或是永磁電動(dòng)機(jī)、或是交流電動(dòng)機(jī)、或是開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，只要具有發(fā)電功能，在使用機(jī)械力驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有較高的發(fā)電效率都可以使用。本發(fā)明的具體實(shí)施例屬于盤(pán)式永磁電動(dòng)機(jī)，稱(chēng)為多路定子發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)。多路定子發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)200具有發(fā)電電動(dòng)盤(pán)式定子202和203盤(pán)式轉(zhuǎn)子，并具有內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子兩種不同結(jié)構(gòu):內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)稱(chēng)為主機(jī)結(jié)構(gòu)，即發(fā)電電動(dòng)盤(pán)式定子202通過(guò)支架與電機(jī)外殼24固定在一起，在發(fā)電電動(dòng)盤(pán)式定子202上具有多路定子線(xiàn)圈22，而轉(zhuǎn)子磁鋼23固定在穿過(guò)機(jī)軸21的支架上，如圖4所示。外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)稱(chēng)為輪轂結(jié)構(gòu)，即發(fā)電電動(dòng)盤(pán)式定子202固定在穿過(guò)機(jī)軸21的支架上，在發(fā)電電動(dòng)盤(pán)式定子202上具有多路定子線(xiàn)圈22，而轉(zhuǎn)子磁鋼23固定在作為轉(zhuǎn)子203電機(jī)外殼24上。
如圖5-1、圖5-2所示，多路定子線(xiàn)圈22的每一相線(xiàn)圈都是多路并聯(lián)式線(xiàn)圈，即每一相線(xiàn)圈都不同于普通定子線(xiàn)圈的一路串聯(lián)到底，多路并聯(lián)式定子線(xiàn)圈22是將每一相線(xiàn)圈都分成M段相等的等份，每一等份的首端并接在一起，每一等份的尾端并接在一起，最后將三相線(xiàn)圈的尾端并接在一起，而將三相線(xiàn)圈的每一相首端導(dǎo)線(xiàn)引出線(xiàn)纜20引出。多路并聯(lián)式定子線(xiàn)圈22等分M段的分段條件是:在將每一相線(xiàn)圈等分成M段的同時(shí)，線(xiàn)圈繞線(xiàn)的匝數(shù)也應(yīng)相應(yīng)增大到M倍，因此等分M段后每段線(xiàn)圈的匝數(shù)均為MN;據(jù)感生電動(dòng)勢(shì)ε= NBSo,在保持磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)速參數(shù)不變的情況下，每段線(xiàn)圈產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)保持不變，而M段并聯(lián)形成的并聯(lián)電路所產(chǎn)生的發(fā)電功率也增大到M倍。多路定子發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)2在通電狀態(tài)下工作時(shí)，就是一臺(tái)大功率電動(dòng)機(jī)，其多路定子線(xiàn)圈等分M段形成的并聯(lián)電路，使其在電動(dòng)機(jī)工作下功率增大M倍。
[0020]最后，我們計(jì)算一下一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)每百公里的油耗。設(shè)定條件是小型家用轎車(chē)，在車(chē)重1.6噸(含8kwh鋰電池及四人)，勻速行駛60km/h的情況下，該車(chē)消耗電功率< 8kw，因此可配置最大功率可達(dá)20kw發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)，和30馬力柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其中柴油發(fā)電油耗是0.2kg/kw/h。為簡(jiǎn)單明了，可分三段行程計(jì)算:第一段滿(mǎn)電純電動(dòng)模式出發(fā)行駛60公里，第二段啟動(dòng)不停車(chē)充電模式行駛I小時(shí)60公里，功率分配Skw給驅(qū)動(dòng)前橋，另8kw采用計(jì)算機(jī)控制多芯同時(shí)充電方式在一小時(shí)內(nèi)充滿(mǎn)8kwh電量，充電效率90%，第三段關(guān)閉柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以純電動(dòng)模式行駛60公里，共計(jì)行程180公里，各段油耗分別是:第一段OL
第二段(8*0.2+8*0.2/90%) /0.85=3.97L
第三段OL
因此，每百公里油耗應(yīng)是3.97*100/180=2.2L
這相當(dāng)于最好的混合動(dòng)力車(chē)的油耗水平。即便是車(chē)載電池缺電，汽車(chē)以不停車(chē)充電模式起步，其百公里油耗也僅為3.3L，達(dá)到了混合動(dòng)力車(chē)水平。
【權(quán)利要求】
1.一種一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)，其特征在于:柴油發(fā)電電動(dòng)汽車(chē)有一個(gè)主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)，主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)就是一臺(tái)發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)(2)，主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)的能源由車(chē)載蓄電池(6)提供，柴油發(fā)電電動(dòng)汽車(chē)配有一個(gè)備用發(fā)電系統(tǒng)，備用發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)是一臺(tái)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，備用發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)就是作為主機(jī)的發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)(2)，備用發(fā)電系統(tǒng)設(shè)有一個(gè)備用油箱(1W)，主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)和備用發(fā)電系統(tǒng)共同構(gòu)成一機(jī)雙系統(tǒng)的遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)，其特征在于:遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)之一是:柴油發(fā)動(dòng)機(jī)⑴使用前置電控離合器㈧與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)⑵的輸入軸連接，發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)(2)的輸出軸使用后置電控離合器(B)與變速箱(3)連接，變速箱(3)通過(guò)連接軸把動(dòng)力傳遞給前驅(qū)動(dòng)橋⑷或后驅(qū)動(dòng)橋(4W)，備用油箱(1W)通過(guò)油路與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(1)相連接，遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的主機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和備用發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行和切換受整車(chē)控制器(5)控制。
3.如權(quán)利要求1所述的一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)，其特征在于:遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)之二是:柴油發(fā)動(dòng)機(jī)⑴使用前置電控離合器㈧與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)⑵的輸入軸連接，發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)(2)的輸出軸與變速箱(3)連接，變速箱(3)通過(guò)連接軸把動(dòng)力傳遞給前驅(qū)動(dòng)橋(4)，并在汽車(chē)的后驅(qū)動(dòng)橋(4W)上或后輪轂上安裝后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2W)，備用油箱(1W)通過(guò)油路與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(1)相連接，遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的主機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和備用發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行和切換受整車(chē)控制器(5)控制。
4.如權(quán)利要求2所述的一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)，其特征在于:整車(chē)控制器(5)的第一離合控制腳e控制前置離合器(A)，第二離合控制腳t控制后置電控離合器(B)，前置離合器操縱腳r與前置離合器開(kāi)關(guān)鎖(A5)相連接，后置離合器操縱腳g控制離合器操縱桿(B5)，電源輸入腳h經(jīng)電源開(kāi)關(guān)鎖(6B)與車(chē)載蓄電池(6)輸出端相連接，電源輸出腳f與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)⑴相連接，后電機(jī)驅(qū)動(dòng)腳z與后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2W)相連接，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行腳j與柴油機(jī)控制鈕(15)相連接，發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)運(yùn)行腳k與加速踏板(25)相連接，充電控制腳P與充電控制器(7)輸入端c相連接，充電控制器輸出端i與車(chē)載蓄電池(6)相連接。
5.如權(quán)利要求2所述的一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)，其特征在于:整車(chē)控制器(5)控制遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)改變前置電控離合器(A)及后置電控離合器(B)的離合狀態(tài)，產(chǎn)生三種工作模式:控制發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)(2)運(yùn)轉(zhuǎn)而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(1)停轉(zhuǎn)形成純電動(dòng)工作做模式、控制發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)(2)停轉(zhuǎn)而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(1)運(yùn)轉(zhuǎn)形成停車(chē)油電快速雙充工作模式、控制發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)(1)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(1)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)形成不停車(chē)充電工作模式；在此工作模式下，啟動(dòng)后驅(qū)動(dòng)橋或后輪轂上的后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2W)，從而形成在不停車(chē)充電的情況下油電雙驅(qū)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式。
6.如權(quán)利要求5所述的一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)，其特征在于:純電動(dòng)工作模式的具體控制情況是:將前置電控離合器開(kāi)關(guān)鎖(A5)鎖定在關(guān)閉位置，即將前置電控離合器(A)鎖定在“離”態(tài)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)⑴的曲軸與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)⑵的輸入軸被斷開(kāi)，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)鎖(B6)，此時(shí)柴油機(jī)(1)停止運(yùn)行而發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)(2)運(yùn)轉(zhuǎn)，便進(jìn)入主機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)工作模式，即純電動(dòng)行駛模式。
7.如權(quán)利要求5所述的一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)，其特征在于:停車(chē)快速油電雙充工作模式的具體控制情況是:撥動(dòng)后置電控離合器操縱桿(B5)掛空擋，使后置電控離合器處于“離”態(tài)，而將前置電控離合器開(kāi)關(guān)鎖(A5)鎖定在打開(kāi)位置，即將前置電控離合器鎖定在“合”態(tài)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的曲軸與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)(2)的輸入軸被接通，此時(shí)腳踩加速踏板(25)電機(jī)起動(dòng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)⑴運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)鎖，發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)⑵斷電停轉(zhuǎn)而柴油機(jī)⑴運(yùn)行，柴油機(jī)發(fā)電并經(jīng)充電控制器(7)向車(chē)載蓄電池(6)充電，同時(shí)插接市電網(wǎng)插頭(CZ)與充電粧相連，進(jìn)行停車(chē)油電快速雙充工作模式。
8.如權(quán)利要求5所述的一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)，其特征在于:不停車(chē)充電驅(qū)動(dòng)模式的控制情況是:車(chē)輛行進(jìn)中，撥動(dòng)后置電控離合器操縱桿(B5)掛空擋，而前置電控離合器(A)和后置電控離合器(B)均處于“合”態(tài)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的曲軸與發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)(2)的輸入軸被接通，此時(shí)因發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)(2)正在運(yùn)行，柴油機(jī)(1)被起動(dòng)運(yùn)行，控制柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電并經(jīng)充電控制器(7)向車(chē)載電池(6)充電，而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(1)功率較大，有剩余動(dòng)力，此時(shí)關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)鎖(B6)，撥動(dòng)后置電控離合器操縱桿(B5)掛擋，將柴油機(jī)(1)剩余動(dòng)力傳送到前驅(qū)動(dòng)橋(4)，從而形成行駛過(guò)中程柴油機(jī)邊發(fā)電充電邊提供驅(qū)動(dòng)力的不停車(chē)充電驅(qū)動(dòng)工作模式；在此不停車(chē)充電驅(qū)動(dòng)模式中，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)鎖(B6)，啟動(dòng)后驅(qū)動(dòng)橋或后輪轂上的后驅(qū)動(dòng)電機(jī)(2W)，從而形成在不停車(chē)充電的情況下油電雙驅(qū)的加強(qiáng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式。
9.如權(quán)利要求1所述的一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)，其特征在于:發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)(2)實(shí)際上是一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)不做限制，不論直流電動(dòng)機(jī)、或是永磁電動(dòng)機(jī)、或是交流電動(dòng)機(jī)、或是開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，只要具有發(fā)電功能，在使用機(jī)械力驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有較高的發(fā)電效率都可以用；發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)最佳首選是多路定子發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)(200)。
10.如權(quán)利要求9所述的一機(jī)雙系統(tǒng)遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)，其特征在于:所述多路定子發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)(200)具有發(fā)電電動(dòng)盤(pán)式定子(202)和盤(pán)式轉(zhuǎn)子(203)，在發(fā)電電動(dòng)盤(pán)式定子(202)上具有多路定子線(xiàn)圈(22)，多路定子線(xiàn)圈(22)是將每一相線(xiàn)圈都分成Μ段相等的等份，每一等份的首端并接在一起，每一等份的尾端并接在一起，最后將三相線(xiàn)圈的尾端并接在一起，而將三相線(xiàn)圈的每一相首端導(dǎo)線(xiàn)引出線(xiàn)纜引出；多路定子線(xiàn)圈(22)等分Μ段的分段條件是:為確保發(fā)電工作時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)不低于在電動(dòng)工作時(shí)的端電壓，在將每一相線(xiàn)圈等分成Μ段的同時(shí)，線(xiàn)圈繞線(xiàn)的匝數(shù)Ν也應(yīng)增大到Μ倍，因此等分Μ段后每段線(xiàn)圈的匝數(shù)均為ΜΝ; Μ段并聯(lián)形成的并聯(lián)電路所產(chǎn)生的發(fā)電功率也增大到Μ倍；多路定子發(fā)電電動(dòng)一體機(jī)在通電狀態(tài)下工作時(shí)，就是一臺(tái)大功率電動(dòng)機(jī)，其多路定子線(xiàn)圈等分Μ段形成的并聯(lián)電路，使其在電動(dòng)機(jī)工作下功率增大Μ倍。
【文檔編號(hào)】B60L11/12GK104494458SQ201410741074
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
【發(fā)明者】趙幼儀 申請(qǐng)人:趙幼儀