一种用于增程式电动汽车的新型动力增程系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于增程式电动汽车的新型动力增程系统。本实用新型专利技术的方法包括：动力装置包括一组以上的环形气缸，每组包含第一环形气缸和第二环形气缸，第一环形气缸完成吸气和压缩冲程，第二环形气缸完成做功与排气冲程；第一环形气缸外置高压气管；第二环形气缸外置燃烧室；高压气管两端设有第一电磁阀和第二电磁阀；增程器控制器包括第一传感器、第二传感器和控制芯片；第一传感器用于监测高压气管进入燃烧室的气体浓度，第二传感器用于监测燃烧室内的温度；控制芯片与第一传感器和第二传感器连接；控制芯片与第一电磁阀、第二电磁阀连接。本实用新型专利技术能够提升环保性能，且动力输出结构简单，提升能量转换效率。提升能量转换效率。提升能量转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于增程式电动汽车的新型动力增程系统


[0001]本技术涉及新能源电动汽车
，具体涉及一种用于增程式电动汽车的新型动力增程系统。

技术介绍

[0002]随着“双碳”战略的提出，以及石油等不可再生资源的快速消耗和环境的破坏，新能源汽车成为近几年的市场宠儿，尤其是纯电动汽车。但纯电动汽车的续行里程目前还不能完全满足消费者的需求，续行焦虑、充电焦虑成为其瓶颈。而增程式电动汽车兼具燃油汽车与电动汽车的优点，在未来几年是市场的热点，其核心技术就是动力增程系统。
[0003]而现有的技术方案中，增程式电动汽车大多是燃油增程器，汽车燃油增程器通过内燃机燃烧汽油，将其释放出的热能转换成机械能，从而增加汽车动力；但是汽油主要成分为C5~C12脂肪烃和环烷烃类以及一定量芳香烃，完全燃烧后主要是二氧化碳和水，若是不完全燃烧会产生碳和一氧化碳，二氧化碳的过量排放是温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高主要原因，而且一氧化碳本身是有毒气体，因此这种增程方式降低了电动汽车的环保性能；而且内燃机的动力输出结构通常为曲柄连杆机构，这种动力输出结构复杂，能量转换效率较低。
[0004]为了解决以上技术问题，本技术提出了一种用于增程式电动汽车的新型动力增程系统。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是克服现有技术的不足，提出一种用于增程式电动汽车的新型动力增程系统，能够提升环保性能，且动力输出结构简单，提升能量转换效率。
[0006]为实现以上目的，本技术提出以下技术方案：
[0007]一种用于增程式电动汽车的新型动力增程系统，包括动力装置、发电机组和增程器控制器；所述动力装置通过联轴器与发电机组连接，为发电机组补充动力，所述发电机组包括发电机和发电控制器；
[0008]所述动力装置包括一组以上的环形气缸，每组包含第一环形气缸和第二环形气缸，第一环形气缸循环完成吸气和压缩冲程，第二环形气缸循环完成做功与排气冲程；
[0009]所述第一环形气缸外置高压气管，第一环形气缸设有与高压气管连接的高压气体输出口；
[0010]所述第二环形气缸外置燃烧室，第二环形气缸设有与燃烧室连接的进气口，所述燃烧室与高压气管连接；
[0011]所述第一环形气缸设有进气阀口，与氢氧混合气体的进气管道连接；所述进气管道上设有进气调节系统，所述进气调节系统上设有电控阀；
[0012]所述高压气管两端口分别设有第一电磁阀和第二电磁阀，高压气管一端与第一环形气缸的高压气体输出口连接，高压气管另一端与燃烧室连接；所述第一电磁阀对进入高
压气管的高压气体量进行调控；所述第二电磁阀对进入燃烧室的高压气体量进行调控；
[0013]所述增程器控制器包括第一传感器、第二传感器和控制芯片；
[0014]所述第一传感器置于燃烧室的进气管内，用于监测高压气管进入燃烧室的气体浓度即氢氧混合气体的混合比例，所述第二传感器置于燃烧室排气口处，用于监测燃烧室内的温度；
[0015]所述控制芯片与第一传感器连接，并与进气调节系统的电控阀连接，从而将氢气浓度控制在76%以上，防止混合气体在进入燃烧室之前发生意外爆炸，因为当氢气浓度小于4.0%或大于75%时，即使遇到火源，也不会爆炸；
[0016]所述控制芯片与发电机组的发电控制器连接，并且控制芯片与车辆电池的电量读数表连接，因此控制芯片能够实时监测车辆电池电量的消耗速度，然后根据电池电量的消耗速度决定是否充电以及哪种充电模式，对发电控制器发送相应的指令，充电模式有间隙性充电和持续性充电；
[0017]所述控制芯片同时与第一电磁阀、第二电磁阀连接，用来调控进入燃烧室内氢氧混合气体的供给量；所述控制芯片与第二传感器连接，用来监控燃烧室内的温度，将燃烧室内的温度值传递至控制芯片，控制芯片通过对第一电磁阀、第二电磁阀或者进气调节系统的电控阀发送指令，调整氢氧混合气体的供给量或者氢氧混合气体的浓度，从而将燃烧室内的温度控制在800~1200℃内，因为在1200
°
以上的高温时，空气中的氮气和氧气就会发生化学反应，生成一定量的氮氧化合物，而氢气燃烧后的产物只有水，不能还原氮氧化合物，因为氮氧化合物是污染物，会对环境造成污染，所以为了避免氮氧化合物的产生，燃烧室内的温度需控制在1200℃以下；但是低于800℃，则动力输出不足，所以需要将燃烧室内的温度控制在800℃和1200℃之间。
[0018]优选地，所述第一环形气缸与启动电动机连接，所述启动电动机带动转子滑塞初始转动，由外力驱动转子滑塞转动之后启动电动机停止运作，启动电动机由电池组供电。
[0019]优选地，所述环形气缸包括固定外环和转子内环，所述固定外环固定不动，所述转子内环设在固定外环内，能够围绕中心转动；
[0020]所述固定外环上设有限定滑塞，所述限定滑塞置于固定外环内侧并向内延伸，所述限定滑塞通过往复直线运动机构以及复位弹簧置于固定外环上，所述往复直线运动机构与固定外环之间密封连接，保证环形气缸内部的密封性；
[0021]所述转子内环上设有转子滑塞，所述转子滑塞同转子内环同步转动；所述转子滑塞置于转子内环外侧且向外延伸，与固定外环的内侧相接触；
[0022]所述往复直线运动机构的转动频率与转子滑塞的转动频率相配合，使得转子滑塞转动至限定滑塞一侧时，限定滑塞径向外移，转子滑塞通过后，限定滑塞径向内移复位，且在复位弹簧的作用下精准复位。
[0023]优选地，所述第一环形气缸的进气阀口设在限定滑塞一侧，所述第一环形气缸的高压气体输出口设在限定滑塞另一侧。
[0024]优选地，所述第一环形气缸的限定滑塞和转子滑塞之间形成密闭的环形空间，即为第一环形气缸的气缸容积，300
±
30
°
的环线周长，形成环形冲程。
[0025]优选地，所述往复直线运动机构为曲柄滑块机构、偏心轮机构、槽轮机构、凸轮机构、液压缸机构和气动缸机构中的任意一种。
[0026]所述，所述凸轮机构包括凸轮结构和转动电机，所述转动电机设定转动频率来控制凸轮的转动，以实现与转子滑塞的配合。
[0027]优选地，所述燃烧室内采用火花塞的方式点燃氢氧混合气体。
[0028]优选地，所述第二环形气缸内部由限定滑塞和转子滑塞分成两个区域，分别为做功区域和排气区域；所述第二环形气缸的排气阀口设在限定滑塞一侧。
[0029]具体地，本新型动力增程系统的增程方法为：
[0030]①
氢氧混合气体输入至环形气缸内，环形气缸循环完成吸气与压缩、做功与排气，环形气缸的同步轴在转动的同时带动发电机组为电动汽车的电池组进行充电，实现电池组的增程续航；
[0031]②
增程器控制器根据电池组电量消耗速度，自行判断是否启动充电模式。
[0032]优选地，所述环形气缸两两一组，第一环形气缸循环完成吸气与压缩，第二环形气缸循环完成做功与排气。
[0033]优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于增程式电动汽车的新型动力增程系统，其特征在于：包括动力装置、发电机组和增程器控制器；所述动力装置通过联轴器与发电机组连接，所述发电机组包括发电机和发电控制器；所述动力装置包括一组以上的环形气缸，每组包含第一环形气缸和第二环形气缸，第一环形气缸循环完成吸气和压缩冲程，第二环形气缸循环完成做功与排气冲程；所述第一环形气缸设有进气阀口，与氢氧混合气体的进气管道连接；所述进气管道上设有带电控阀的进气调节系统；所述第一环形气缸外置高压气管，第一环形气缸设有与高压气管连接的高压气体输出口；所述第二环形气缸外置与高压气管连接的燃烧室，第二环形气缸设有排气阀口以及与燃烧室连接的进气口；所述高压气管两端口分别设有第一电磁阀和第二电磁阀；所述增程器控制器包括第一传感器、第二传感器和控制芯片；所述第一传感器用于监测高压气管进入燃烧室的气体浓度即氢氧混合气体的混合比例，所述第二传感器用于监测燃烧室内的温度；所述控制芯片与第一传感器和第二传感器连接，与进气调节系统的电控阀连接；所述控制芯片与发电机组的发电控制器连接，与车辆电池的电量读数表连接；所述控制芯片与第一电磁阀、第二电磁阀连接。2.根据权利要求1所述的一种用于增程式电动汽车的新型动力增程系统，其特征在于：所述环形气缸包括固定外环和转子内环，所述固定外环固定不动，所述转子内环设在固定外环内，能够围绕中心转动；所述固定外环上设有限定滑塞，所述限定滑塞置于固定外环内侧并向内延伸，所述限定滑塞通过往复直线运动机构以及置于固定外环上，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：付良，连晋毅，殷玉枫，付晓峰，
申请(专利权)人：山西特博优新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：