一种直线往复式运动发电机、发电的方法和车辆技术

本发明专利技术的实施例公开了一种直线往复式运动发电机、发电的方法和车辆，该发电机在定子铁芯中设置两个动子铁芯，第一动子铁芯的两端分别设置了第一活塞和第二活塞，第二动子铁芯的两端分别设置了第三活塞和第四活塞。每一活塞均在与之匹配的缸内运动，生成带动第一动子铁芯和第二动子铁芯运动的动力。该发电机通过活塞在气缸内的运动带动第一动子铁芯和第二动子铁芯在定子铁芯中运动，产生感应电动势，这种多缸的发电机结构，通过两个动子铁芯的运动提高了发电效率。同时，第一活塞和第四活塞同时做功，第二活塞和第三活塞同时做功，两组活塞交替做功，保证了发电机持续发电。

【技术实现步骤摘要】
一种直线往复式运动发电机、发电的方法和车辆
本专利技术实施例涉及新能源汽车增程
，尤其是涉及一种直线往复式运动发电机、发电的方法和车辆。
技术介绍
目前，为了节能减排，出现了汽车新能源的概念，并由此产生了燃料电池汽车、混合动力/弱混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等概念。在未来的几年中会限制纯燃油物流车在高峰时间营运，而纯电动物流车受到电池容量的限制也无法在市区内长时间高负荷营运，因此小型高效率直线发电机增程器会有很大的需求。目前自由活塞式内燃直线发电机是由单缸独立工作输出动力。燃烧室膨胀做功，带动直线发电机往复运动发电。上述机构在进气-压缩-做功-排气四个冲程中，只有做功冲程可以主动提供活塞运动的动力，其它三个冲程均需借助其他部件提供动力。这种结构的自由活塞式内燃直线发电机气缸单一，发电效率低，且发电不连续。在实现本专利技术实施例的过程中，专利技术人发现现有发电机的气缸单一、发电机发电效率较低且发电不连续。
技术实现思路
本专利技术要解决现有的发电机的气缸单一、发电机发电效率较低且发电不连续的问题。针对以上技术问题，本专利技术的实施例提供了一种直线往复式运动发电机，包括第一动子铁芯、第二动子铁芯、定子铁芯、绕组和设置在所述第一动子铁芯和所述第二动子铁芯上的动子磁极：所述第一动子铁芯和所述第二动子铁芯均穿过由所述定子铁芯和所述绕组组成的通孔内；所述第一动子铁芯的第一端设置有第一活塞和与所述第一活塞匹配的第一缸，所述第一动子铁芯的第二端设置有第二活塞和与所述第二活塞匹配的第二缸；所述第二动子铁芯的第一端设置有第三活塞和与所述第三活塞匹配的第三缸，所述第二动子铁芯的第二端设置有第四活塞和与所述第四活塞匹配的第四缸；所述第一动子铁芯的第一端和所述第二动子铁芯的第一端位于所述定子铁芯的同一端，所述第一动子铁芯的第二端和所述第二动子铁芯的第二端位于所述定子铁芯的同一端；其中，在所述发电机发电的过程中，所述第一缸内气体的状态和所述第四缸内气体的状态相同，所述第二缸内气体的状态和所述第三缸内气体的状态相同。本实施例提供了一种上述发电机发电的方法，包括：所述第一活塞运动使得所述第一缸内的混合气体处于压缩状态且所述第四活塞运动使得所述第四缸内混合气体的处于压缩状态后，所述第一缸的点火装置点火且所述第四缸的点火装置点火，使得所述第一活塞向靠近所述定子铁芯的第一方向运动且所述第四活塞向靠近所述定子铁芯的第二方向运动；在所述第一活塞向所述第二方向运动使得所述第一缸内气体压缩的过程中，所述第二缸先通过设置在所述第二缸的排气孔排气再通过设置在所述第二缸的进气孔向所述第二缸充入气体；在所述第四活塞向所述第一方向运动使得所述第四缸内气体压缩的过程中，所述第三缸先通过设置在所述第三缸的排气孔排气再通过设置在所述第三缸的进气孔向所述第三缸充入气体；其中，所述第一活塞推动所述第一动子铁芯向所述第一方向运动，所述第四活塞推动所述第二动子铁芯向所述第二方向运动，在所述定子铁芯内切割磁力线，产生感应电势。本实施例提供了一种车辆，包括以上任一项所述的发电机。本专利技术的实施例提供了一种直线往复式运动发电机、发电的方法和车辆，该发电机在定子铁芯中设置两个动子铁芯，第一动子铁芯的两端分别设置了第一活塞和第二活塞，第二动子铁芯的两端分别设置了第三活塞和第四活塞。每一活塞均在与之匹配的缸内运动，生成带动第一动子铁芯和第二动子铁芯运动的动力。该发电机通过活塞在气缸内的运动带动第一动子铁芯和第二动子铁芯在定子铁芯中运动，产生感应电动势，这种多缸的发电机结构，通过两个动子铁芯的运动提高了发电效率。同时，第一活塞和第四活塞同时做功，第二活塞和第三活塞同时做功，两组活塞交替做功，保证了发电机持续发电。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一个实施例提供的直线往复式运动发电机的内部结构示意图；图2是本专利技术另一个实施例提供的发电机中包含其中一个动子铁芯的剖面结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本实施例提供的一种直线往复式运动发电机的内部结构示意图，参见图1，该直线往复式运动发电机包括第一动子铁芯101、第二动子铁芯102、定子铁芯103、绕组104和设置在所述第一动子铁芯101和所述第二动子铁芯102上的动子磁极105：所述第一动子铁芯101和所述第二动子铁芯102均穿过由所述定子铁芯103和所述绕组104组成的通孔内；所述第一动子铁芯101的第一端设置有第一活塞1和与所述第一活塞1匹配的第一缸，所述第一动子铁芯101的第二端设置有第二活塞2和与所述第二活塞2匹配的第二缸；所述第二动子铁芯102的第一端设置有第三活塞3和与所述第三活塞3匹配的第三缸，所述第二动子铁芯102的第二端设置有第四活塞4和与所述第四活塞4匹配的第四缸；所述第一动子铁芯101的第一端和所述第二动子铁芯102的第一端位于所述定子铁芯103的同一端，所述第一动子铁芯101的第二端和所述第二动子铁芯102的第二端位于所述定子铁芯103的同一端；其中，在所述发电机发电的过程中，所述第一缸内气体的状态和所述第四缸内气体的状态相同，所述第二缸内气体的状态和所述第三缸内气体的状态相同。本实施例提供的直线往复式运动发电机通过第一动子铁芯和第二动子铁芯在定子铁芯内同时运动切割磁感线产生感应电动势。每一动子铁芯均通过安装在该动子铁芯两端的活塞带动其在定子铁芯内往复运动。相比于普通的旋转式发电机，本实施例提供的发电机省略了曲柄连杆和凸轮机构，使得系统质量减轻、结构紧凑，而且能量损失少。进一步地，所述发电机中的定子铁芯、第一动子铁芯和第二动子铁芯均为圆柱形，动子铁芯上安放永磁体，永磁体之间用非导磁材料隔开，定子铁芯上绕有绕组，通过动子铁芯往复运动，绕组切割磁感线运动而产生感应电动势。本实施例提供的这种圆筒型往复运动发电机有双边型的功率高、成本低、体积小、材料利用率高等优点。进一步地，所述发电机为两冲程发电机。四缸对置。进一步地，将所述发电机与电机控制器(MCU)和电池组连接，由所述电机控制器控制控制车辆的电机运行；其中，当电机低功率运行时，由所述发电机直接驱动电机运行，并为所述电池组充电；当电机大功率运行时，由所述发电机驱动电机运行并由所述电池组对电机补充充电。电机大功率运行，例如，车辆加速过程中。由此可见，由于本实施例提供的发电机为多缸结构，且本实施例提供的发电机通过两个动子铁芯在定子铁芯中的运动产生感应电动势，发电效率较高。另一方面，本实施例提供的发电机中包括4个活塞，四个活塞分为两组，交替驱动动子铁芯在定子铁芯中运动，保证了发电机连续发电。将本实施例提供的发电机应用于新能源电动汽车中，直接颠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直线往复式运动发电机，其特征在于，包括第一动子铁芯、第二动子铁芯、定子铁芯、绕组和设置在所述第一动子铁芯和所述第二动子铁芯上的动子磁极：所述第一动子铁芯和所述第二动子铁芯均穿过由所述定子铁芯和所述绕组组成的通孔内；所述第一动子铁芯的第一端设置有第一活塞和与所述第一活塞匹配的第一缸，所述第一动子铁芯的第二端设置有第二活塞和与所述第二活塞匹配的第二缸；所述第二动子铁芯的第一端设置有第三活塞和与所述第三活塞匹配的第三缸，所述第二动子铁芯的第二端设置有第四活塞和与所述第四活塞匹配的第四缸；所述第一动子铁芯的第一端和所述第二动子铁芯的第一端位于所述定子铁芯的同一端，所述第一动子铁芯的第二端和所述第二动子铁芯的第二端位于所述定子铁芯的同一端；其中，在所述发电机发电的过程中，所述第一缸内气体的状态和所述第四缸内气体的状态相同，所述第二缸内气体的状态和所述第三缸内气体的状态相同。

【技术特征摘要】
1.一种直线往复式运动发电机，其特征在于，包括第一动子铁芯、第二动子铁芯、定子铁芯、绕组和设置在所述第一动子铁芯和所述第二动子铁芯上的动子磁极：所述第一动子铁芯和所述第二动子铁芯均穿过由所述定子铁芯和所述绕组组成的通孔内；所述第一动子铁芯的第一端设置有第一活塞和与所述第一活塞匹配的第一缸，所述第一动子铁芯的第二端设置有第二活塞和与所述第二活塞匹配的第二缸；所述第二动子铁芯的第一端设置有第三活塞和与所述第三活塞匹配的第三缸，所述第二动子铁芯的第二端设置有第四活塞和与所述第四活塞匹配的第四缸；所述第一动子铁芯的第一端和所述第二动子铁芯的第一端位于所述定子铁芯的同一端，所述第一动子铁芯的第二端和所述第二动子铁芯的第二端位于所述定子铁芯的同一端；其中，在所述发电机发电的过程中，所述第一缸内气体的状态和所述第四缸内气体的状态相同，所述第二缸内气体的状态和所述第三缸内气体的状态相同。2.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述第一缸、所述第二缸、所述第三缸和所述第四缸均设置有喷油器、点火装置、进气孔和排气孔；设置在所述第一缸内的点火装置用于在所述第一缸内的混合气体处于压缩状态时点火，促使所述第一活塞运动，待所述第一缸的混合气体从设置在所述第一缸的排气孔排出后，通过设置在所述第一缸的进气孔向所述第一缸充入空气，充气结束后，设置在所述第一缸内的喷油器向所述第一缸喷射汽油燃料，使得所述充入所述第一缸的空气和汽油燃料混合；设置在所述第二缸内的点火装置用于在所述第二缸内的混合气体处于压缩状态时点火，促使所述第二活塞运动，待所述第二缸的混合气体从设置在所述第二缸的排气孔排出后，通过设置在所述第二缸的进气孔向所述第二缸充入空气，充气结束后，设置在所述第二缸内的喷油器向所述第二缸喷射汽油燃料，使得所述充入所述第二缸的空气和汽油燃料混合；设置在所述第三缸内的点火装置用于在所述第三缸内的混合气体处于压缩状态时点火，促使所述第三活塞运动，待所述第三缸的混合气体从设置在所述第三缸的排气孔排出后，通过设置在所述第三缸的进气孔向所述第三缸充入空气，充气结束后，设置在所述第三缸内的喷油器向所述第三缸喷射汽油燃料，使得所述充入所述第三缸的空气和汽油燃料混合；设置在所述第四缸内的点火装置用于在所述第四缸内的混合气体处于压缩状态时点火，促使所述第四活塞运动，待所述第四缸的混合气体从设置在所述第四缸的排气孔排出后，通过设置在所述第四缸的进气孔向所述第四缸充入空气，充气结束后，设置在所述第四缸内的喷油器向所述第四缸喷射汽油燃料，使得所述充入所述第四缸的空气和汽油燃料混合。3.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，在所述第一动子铁芯上，相邻的两个动子磁极的磁性相反，且在所述第二动子铁芯上，相邻的两个动子磁极的磁性相反。4.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，设置在所述定子铁芯内的绕组中，相邻的绕组上的感应电势的方向相反，由感应电动势为第一方向的绕组引出的第一接线端和由感应电动势为第二方向的绕组引出的第二接线端输出三相交流电。5.一种基于权利要求1-4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝晖，何文鑫，高志远，伊春山，
申请(专利权)人：湖南宏达天恒汽车电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43