混合动力装置和电动汽车制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种混合动力装置和电动汽车，属于动力装置领域，包括柴油机、电动/发电一体机、变速机构和锂电池组，通过变速机构使柴油机的一个循环过程对应转子转动一定的角度，通过调节使得活塞位于上止点或下止点时转子与定子之间的相对位置关系来调节柴油机的负载。通过对电动/发电一体机的输入端与柴油机的输出端之间的转速比的调节，使得柴油机完成一个工作循环时转子转动特定的角度，活塞位于不同位置时，曲轴的负载不同，可以有效保证柴油机的做功更加充分，曲轴的转速更加均匀，节省能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动力装置领域，具体而言，涉及混合动力装置和电动汽车。
技术介绍
电动汽车中一般使用锂电池组作为动力源，由于锂电池组的电池容量不足、价格尚高等因素，需要使用混合动力装置作为动力源。现有的混合动力源的燃料燃烧不充分，导致能源的浪费。
技术实现思路
本专利技术提供了一种混合动力装置和电动汽车，使上述问题得到改善。本专利技术是这样实现的:一种混合动力装置，包括:柴油机，所述柴油机包括壳体、气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴和连杆，所述活塞滑动设置在所述气缸内，所述进气道和所述排气道均与所述气缸连通，所述进气阀用于控制所述进气道的通断，所述排气阀用于控制所述排气道的通断，所述连杆的两端分别与所述活塞和所述曲轴转动连接，所述曲轴转动设置在所述壳体上，所述曲轴的一端设置有飞轮，另一端设置有输出端；电动/发电一体机，所述电动/发电一体机包括机壳、定子和转子，所述定子和所述转子均设置在所述机壳的内部，所述转子通过转动轴与所述机壳转动连接，所述转动轴的靠近所述曲轴的一端设置有输入端；所述定子包括相互连接的第一固定部和第一伸出部，所述转子包括相互连接的第二固定部和第二伸出部，所述第一固定部和所述第二固定部均为圆柱状，所述第一固定部与所述机壳固定连接，所述第二固定部与所述转动轴固定连接，所述第一伸出部和所述第二伸出部的横截面均为“T”字形，所述第一伸出部设置在所述第一固定部的内侧，所述第二伸出部设置在所述第二固定部的外侧，所述第一伸出部和所述第二伸出部之间设置有气隙，所述第一伸出部和所述第二伸出部均为N个，N为偶数，相邻的两个所述第一伸出部之间设置有缠绕定子绕线的第一绕线槽，所述第二伸出部为永磁体；变速机构，所述变速机构的两端分别与所述输出端和所述输入端传动连接，所述输出端与所述输入端的转速比为N/2 ；锂电池组，所述锂电池组与所述电动/发电一体机电连接。柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成一个工作循环。进气冲程开始时，活塞位于上止点，当曲轴旋转时，连杆带动活塞由上止点朝向下止点移动，同时利用与曲轴相连的传动机构使进气阀打开，新鲜空气从进气道进入气缸内；随着活塞的不断运动，气缸内的活塞上方的容积逐渐增大，造成气缸内的空气压力低于进气道内的压力，因此外界空气不断地充入气缸。压缩冲程开始时，活塞由下止点朝向上止点运动，此时，进气阀关闭，活塞运动可以提高空气的温度，为燃料在压缩过程中自行发火做准备，并且为气体膨胀做功创造条件。燃烧膨胀冲程开始时，燃料在气缸内燃烧释放大量的热量，因此气体的压力和温度均升高，活塞在高温高压气体的作用下向下运动，并通过连杆使曲轴转动对外做功。排气冲程开始时，活塞位于下止点附近，排气阀开启，活塞在曲轴和连杆的带动下，由下止点向上止点运动，并将废气排出气缸外，完成一个循环。在四冲程的柴油机中，只有燃烧膨胀过程才会产生动力对外做功，而其余三个冲程都是消耗能量的准备过程，为此需要在柴油机上安装飞轮，利用飞轮的转动惯性，使曲轴在四个冲程中连续而均匀地运转。电动/发电一体机既可以当做电动机使用，也可以当做发电机使用，二者的过程是可逆的。在启动柴油机时，锂电池组提供电能，电动/发电一体机的转动轴在定子和转子的作用下开始转动，转动轴的输入端带动柴油机的输出端转动，即曲轴开始工作，柴油机正式进入四个冲程时，锂电池组不再提供电力，曲轴的输出端可以带动转动轴的输入端转动，柴油机输出的动力一部分驱动汽车运动，一部分在定子和转子的作用下进行发电并充入锂电池组中。变速箱实现输出端与输入端的传动比，输出端与输入端的转速比为N/2，N为偶数，一般情况下，N大于或等于4，当然，N也可以为2，因此，输出端与输入端的转速比大于等于I且为正整数，即曲轴转动I圈，则转动轴转动N/2圈，根据需要，调节电动/发电一体机的输出电流，即调节柴油机的负载，在活塞到达上止点前，降低负载，过了上止点后加重载，使柴油机在做功过程中充分出力，直到活塞通过下止点。锂电池组既可以在平常时作为动力源驱动汽车等，也可以推动柴油机开始工作，在使用柴油机作为动力时，柴油机产生的能量的一部分直接驱动汽车，一部分进入锂电池组中进行充电，当然，锂电池组也可以在柴油机提供的动力不足的情况下对其进行补充，满足汽车运动所需要的能量。进一步地，所述变速机构采用变速齿轮箱，所述变速齿轮箱包括相互连接的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮和所述小齿轮转动设置在所述变速齿轮箱的内部，所述大齿轮的轴心线与所述小齿轮的轴心线重合，所述大齿轮的齿数多于所述小齿轮的齿数；所述输出端设置有输出齿轮，所述输入端设置有输入齿轮，所述大齿轮与所述输出齿轮啮合，所述小齿轮与所述输入齿轮啮合，所述大齿轮的齿数多于所述输出齿轮的齿数，所述小齿轮的齿数少于所述输入齿轮的齿数。变速齿轮箱的大齿轮和小齿轮一体成型，柴油机开始工作时，输出齿轮带动大齿轮转动，小齿轮带动输入齿轮转动，齿槽的形状均可以调节，通过调节齿槽的形状，大齿轮与输出齿轮之间及小齿轮与输入齿轮之间的啮合关系改变，可以得到合适的阻力变化，柴油机的一个燃烧膨胀冲程对应转子转动的一定角度，该角度为相邻的两个第二伸出部之间的夹角，柴油机的负载调节更加多样化，可以使燃烧膨胀冲程释放的能量得到充分的利用，另外，齿轮啮合的传动方式更加稳定可靠。进一步地，所述第一伸出部和所述第二伸出部均为四个，所述输出齿轮与所述输入齿轮的转速比N为2，所述活塞位于上止点时，相邻的所述第一伸出部和所述第二伸出部的磁性相反，所述活塞位于下止点时，相邻的所述第一伸出部和所述第二伸出部的磁性相同。活塞运动一个完整的循环过程，曲轴转动一圈，带动转动轴转动半圈，电动/发电一体机的转速降低较少，可以基本满足转速的要求。活塞位于上止点时，相邻的第一伸出部和第二伸出部的磁性相反，柴油机在燃烧膨胀冲程开始时，第一伸出部对相邻的第二伸出部产生吸力，使其转动较为困难，即对柴油机施加重载，柴油机的能量可以充分利用；活塞位于下止点时，相邻的第一伸出部和第二伸出部的磁性相同，柴油机在排气冲程开始时，第一伸出部对相邻的第二伸出部产生排斥力，使其转动较为轻松，即减少柴油机的负载，飞轮的转速可以维持在较为合适的范围，避免负载较大导致的飞轮转动速度变化较大，柴油机的运转更加平稳。进一步地，所述柴油机为四缸高速柴油机。四缸的柴油机高速运转，可以使转动轴的转速达到设定的范围，发电效果更好，四缸使得曲轴始终受到作用力进行旋转，此时可以将飞轮取消而柴油机仍然可以持续工作，柴油机的工作更加平稳。进一步地，所述柴油机设置有用于向所述汽缸内喷油雾的电喷供油机构。进一步地，所述混合动力装置还包括控制所述电动/发电一体机输出电流的控制器。控制器用于控制电动/发电一体机的输出电流，即调节电动/发电一体机的负载，使柴油机在燃烧膨胀冲程中的能量被充分利用，使燃料的燃烧更加充分，得到较好的节油效果。在活塞过上止点后，通过控制器使电动/发电一体机输出几个脉冲电，防止气缸内的气体爆燃。进一步地，所述转子由多片表面有绝缘层的硅钢片叠压制成，所述硅钢片采用D240牌号。硅钢片的导磁性能良好，增加两磁极之间的磁通密度；硅钢片的表面有绝缘层，叠加后形成的转子可以防止电涡流损耗电能，提高电机的效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力装置，其特征在于，包括：柴油机，所述柴油机包括壳体、气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴和连杆，所述活塞滑动设置在所述气缸内，所述进气道和所述排气道均与所述气缸连通，所述进气阀用于控制所述进气道的通断，所述排气阀用于控制所述排气道的通断，所述连杆的两端分别与所述活塞和所述曲轴转动连接，所述曲轴转动设置在所述壳体上，所述曲轴的一端设置有飞轮，另一端设置有输出端；电动/发电一体机，所述电动/发电一体机包括机壳、定子和转子，所述定子和所述转子均设置在所述机壳的内部，所述转子通过转动轴与所述机壳转动连接，所述转动轴的靠近所述曲轴的一端设置有输入端；所述定子包括相互连接的第一固定部和第一伸出部，所述转子包括相互连接的第二固定部和第二伸出部，所述第一固定部和所述第二固定部均为圆柱状，所述第一固定部与所述机壳固定连接，所述第二固定部与所述转动轴固定连接，所述第一伸出部和所述第二伸出部的横截面均为“T”字形，所述第一伸出部设置在所述第一固定部的内侧，所述第二伸出部设置在所述第二固定部的外侧，所述第一伸出部和所述第二伸出部之间设置有气隙，所述第一伸出部和所述第二伸出部均为N个，N为偶数，相邻的两个所述第一伸出部之间设置有缠绕定子绕线的第一绕线槽，所述第二伸出部为永磁体；变速机构，所述变速机构的两端分别与所述输出端和所述输入端传动连接，所述输出端与所述输入端的转速比为N/2；锂电池组，所述锂电池组与所述电动/发电一体机电连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林耿，丁一声，
申请(专利权)人：江西东江机电有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36