一种增程器及车辆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种增程器及车辆，属于电动车领域；所述增程器包括：发动机、发电机和电动机；所述发电机为普通三相交流发电机；所述电动机为可变级的三相异步电动机；所述的普通三相交流发电机的转子由所述的发动机的输出轴带动，并将所获得的电能提供给所述的三相异步电动机。本实用新型专利技术通过控制内燃机转速的变化，使发电机发出不同频率的正弦交流电、来替代现有技术中的非正弦波变频器变频、以实现电机调速。本实用新型专利技术结构简单，可靠性强，重量轻，成本低、效率高、寿命长，本实用新型专利技术用于车辆。

【技术实现步骤摘要】
一种增程器及车辆
本技术涉及一种增程器及车辆，属于电动车领域。
技术介绍
众所周知，目前纯电动汽车有一个两难问题，就是续航里程与电池数量的矛盾，要增加续航里程，所配备的电池就要多，这样不仅体积大重量重而且价格也高，反之，要减轻重量降低成本就要减少电池，就会导致续航里程短，车子跑不了长途。于是，车企们开始考虑能否在设计上减少电池数量，进而既能为汽车减重又降低成本，同时又能满足消费者对续驶里程的需求。于是，增程式电动汽车问世。利用一个增程器来解决用户对纯电动汽车的“里程焦虑”感，并且能够大幅度减少电池数量，这就是增程式电动汽车设计理念的由来。普通增程式电动汽车，是在纯电动汽车基础上，装备一个小型的辅助发电机组以备电池电量不足时为电池充电，我们简称这个小型辅助发电机组为“增程器”。增程式电动汽车，内部具有一套电力驱动系统，包括电机、控制电路、电池。电动机直接驱动车轮，发动机则用来驱动发电机给电池进行充电。由于发动机和发电机并不直接驱动电动机，是经过了电池和控制电路再驱动电动机，造成了部分功率浪费，影响电动机效率的发挥。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足之处，本技术提供一种增程器及车辆，其结构简单，可靠性强，重量轻，成本低、效率高、寿命长，从而能够有效地解决上述现有技术存在的问题。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：第一方面，提供了一种增程器，包括：发动机、发电机和电动机，所述增程器是用改变发动机转速的办法改变发电机的转速，从而使发电机发出不同频率的正弦波交流电，达到电动机调速目的。所述发动机为内燃机。所述发电机为普通三相交流发电机。所述电动机为可变级的三相异步电动机。内燃机的输出轴直接带动普通三相交流发电机。实际应用过程中，通过控制踩踏油门的深度，提高或降低内燃机转速，在所述内燃机中产生机械能带动发电机，三相交流发电机中将机械能转换成正弦三相交流电，并将所获得的电能提供给三相异步电动机，从而直接驱动电动机，其中借助于对内燃机的转速控制调节发出的交流电频率。由此，不需要借助于逆变器及变频器、以实现电机调速。使电动机获得不同的转速以满足电动车不同速度的行驰要求。可选的，所述新型电动车增程器还可包括辅助电池，增程器中的发电机发出的电量可以直接驱动电动车中的电动机工作。因为内燃机一直在运转，在车辆停止不动的情况下（比如遇到红灯），发电机发出的多余电量可以为辅助电池充电而不至于浪费，所述辅助电池可以把发电机发出的电储存起来。可选的，该增程器还可以包括控制系统，该控制系统用于控制内燃机的启动与关闭。该控制系统可以包括速度传感器，当速度低于设定值（比如10公里/小时，可根据用户需要自行设置）时自动切换到电池驱动，同时让内燃机熄火，反之，当速度高于该设定值时，内燃机点火并自动切换到发电机驱动。本技术的工作原理是：用改变内燃机转速的办法改变发电机的转速，从而使发电机发出不同频率的正弦波交流电，达到电动机调速目的。通过控制踩踏油门的深度，提高或降低内燃机转速，内燃机带动普通三相交流发电机，从而使其发出不同频率的正弦交流电，由于异步电动机的转速是由电源频率决定的，所以异步电动机会根据发电机发出的不同频率的正弦交流电获得大小不同的转速，以满足电动车不同速度的行驰要求。第二方面，提供了一种车辆，所述车辆包括第一方面所述的增程器。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1.本技术中的增程器应用于电动汽车上时，具有以下有益技术效果：首先，由于其具有一台可变级的交流异步电动机，因此不需要配备变速箱；由于传统的内燃机汽车，在低转速下发动机的输出力矩不足，负载重时容易熄火，在低速行驰时、变速箱能让它在高转速下做到低转速输出，因此传统汽车的变速箱是不可少的，而本技术中采用的交流异步电动机的输出力矩取决于负载，负载增大时转速会降低同时输出力矩也增大，电动机的这种特性可以使它不需要变速箱，电机变极就类似于变速箱的变档。其次，用发电机和电动机取代变速箱，并且无需配置传统汽车那样的充电器；再次，将本技术中的增程器连接两个小电机，分别直接驱动两个后轮，代替现有技术中的一个大电机驱动两个后轮的方式，不仅无须配置变速箱，还无须再借助差动轮组和万向节十字轴将驱动力分配到两个后轮上，进一步简化了电动汽车的结构；此外，由于本技术的内燃机输出只带一个发电机，负载相对比较稳定，与普通汽车发动机相比，内燃机不需要太严格苛刻地加工要求，制造工艺相对简单；相应地，本技术中的增程器应用于电动汽车上时，具有降低能耗、减小制作成本及维修成本的优点。2.本技术中采用三相异步电动机驱动增程器的有益技术效果：首先，现有技术中，电动车普遍采用的是永磁直流无刷电机，电机转子用永磁体磁钢做成，但是这种电机普遍都存在永磁体的磁性易退化而带来寿命不长的问题，而本技术中采用的交流异步电动机，可以有效的避免直流电机寿命短的缺陷；其次，同功率的永磁直流无刷电机比三相异步电动机价格高，因此，本技术中采用的交流异步电动机，使增程器的制作成本显著的减少；再次，直流电机与交流电机相比，其电能-机械能转换效率低，并且现有技术中的增程器，都是先使用发电机给电池充电，电池再经过PWM电路（如直流电机）或逆变器、变频器（如交流电机）驱动电动机、这些电路也会消耗功率，而本技术中采用的三相异步电动机可直接连接到发电机上，无需经过电池充电、电池再经控制电路驱动电机的步骤，从而提高了效率避免了额外的功率损耗。总之，本技术相对于采用直流电机驱动的增程器而言，具有寿命长、效率高和线路简单的优点，相对于使用交流电机驱动的增程器而言，由于本技术是正弦交流电驱动，相比经变频器输出的非正弦交流电，电机效率更高且线路更简单，并都能带来降低成本的效果。3.本技术中的辅助电池，只是在交通繁忙车速缓慢且频繁停车的场合，将发电机输出的富余的电量用于充电，当电池电量充足且车辆处于上下班高峰时段、车速低运行缓慢的情况下，可以让内燃机熄火，用电池驱动汽车，进一步达到节能减排的效果，当交通顺畅时立刻恢复发电机直接驱动，使电动机获得高功率输出以达到不同速度的需求。因此，采用本方案的增程电动车并不需要配大容量的电池，相应的其具有减重、降低成本和由此带来的减少燃料消耗的技术效果。附图说明下面结合实施例对本技术做进一步详细、完整的说明，但绝非限制本技术，本技术也并非仅局限于实施例的内容。图1是本技术实施例提供的一种增程器的结构框图。图2是本技术实施例提供的另一种增程器的结构框图。图3是本技术实施例提供的第三种增程器的结构框图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步的详细描述。本技术实施例提供一种增程器，请参考图1，图1是本技术实施例提供的一种增程器的结构框图。该增程器包括：发动机、发电机和电动机。所述增程器是用改变发动机转速的办法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆，其特征在于，包括发动机、发电机和电动机；所述的发动机与发电机连接，所述的发电机与电动机连接，所述电动机为可变级的三相异步电动机；所述发电机为普通三相交流发电机；所述的普通三相交流发电机的转子由所述的发动机的输出轴带动，所述发电机的电能提供给所述的三相异步电动机；所述发动机为内燃机；还包括控制系统，所述控制系统用于控制内燃机的启动与关闭，所述的发动机接于控制系统上；所述的控制系统还包括速度传感器，所述的速度传感器与控制系统电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种车辆，其特征在于，包括发动机、发电机和电动机；所述的发动机与发电机连接，所述的发电机与电动机连接，所述电动机为可变级的三相异步电动机；所述发电机为普通三相交流发电机；所述的普通三相交流发电机的转子由所述的发动机的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：李韬，
申请(专利权)人：李韬，
类型：新型
国别省市：上海;31