一种电并联式油电混合动力系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于电动两轮摩托车、电动三轮车、电动四轮车、电动汽车的电并联式油电混合动力系统。
【背景技术】
[0002]由于水电、风电、大阳能等清洁能源的发展，目前，电动车用电能从发电厂到车轮的转换效率高达64%，而燃油车从油井到车轮的然油转换效率只有17%左右；因此，电动车其节能、减排的效果非常明显。但是，由于电池的能量密度有限，加上电池的充电时间长，纯电动车的续行里程受限，这样制约了电动车的使用。为了延长电动车的使用环境，在电池的能量密度没有得到大幅提升前，用混合动力的方式是增加电动车续行里程的一种重要途径。目前，市场上的油电混合动力有三种结构:
[0003]第一种是发动机带动发电机发电对电池充电，电池对电动机供电，电动向车轮传动力；
[0004]第二种是发动机向车轮提供动力，电池向电动机供电，电机再向动轮提供动力；
[0005]第三种是发动机既向车轮提供动力，也带动发电机向电池充电，电池向电动机供电，电机再向动轮提供动力。
[0006]这些结构的混合动力有两方面的问题:其一，需要进行机械动力耦合，结构复杂，制造成本高；其二，燃油车的动力大，在实际运行中，消费者还是以使用燃油动力为主，电动力成了辅助动力，并不真正利于节能环保；其三，电动工作的情况主要是由燃油转换，市电没有得到充分利用，环保节能交果不高；其四，由于使用燃油动力，车辆工作会使发动机在各种工况下工作，这样发动车的综合工况效率比标称的效率要低很多，不利于节能环保。
[0007]因此，针对以上方面，需要对现有技术进行合理的改进。
【实用新型内容】
[0008]针对以上缺陷，本实用新型提供一种可使电动车可持续行驶、降低混合动力的成本、降低系统工况的排放、提高系统综合性能、提高整车电池使用寿命的电并联式油电混合动力系统，以解决现有技术的诸多不足。
[0009]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0010]一种电并联式油电混合动力系统，包括发动机1、发动机I1、发动机II1、控制器、逆变器、电池、车轮，所述发动机I的主转子直接安装在发动机III的主轴上，采用电机定子I通过隔热环与发动机III的机壳相接，同时，电机转子I的磁钢崁入发动机III的转子铁芯内部；所述发动机I通过电线分别与逆变器、充电器相连接，其中的充电器安装在逆变器与控制器之间并且充电器通过导线分别与电池、控制器连接，所述控制器与发动机II相接并且在发动机II的动力输出端连接车轮；充电器与电力网的市电相联，其中的控制器可与充电器合并成一体化控制器。
[0011]相应地，所述充电器与电力网的市电相联；逆变器可与充电器合并成一体化控制器。
[0012]相应地，发电机在作为启动电机时，为无霍尔启动；所述的发电机为磁钢内置式，利用磁阻转矩提高发电效率，两个相邻的发动机之间的边接设有隔热环。
[0013]本实用新型所述的电并联式油电混合动力系统的有益效果为:
[0014]⑴由于发动机可向电机提供电机，使整车可持续工作；
[0015]⑵由于电池、发动机可同时并行工作，提高了系统的最大功率，提升整车的过载能力；
[0016]⑶燃油动力和电机动力的耦合是通过电力来耦合的，降低了系统的复杂程度，降低了成本；
[0017]⑷由于发动机工作在高效区域，因此，发动机的转换效率高，降低了排放；
[0018](5)由于发动机只是辅助动力，因此，发动机的动力可较小，这样降低了成本；
[0019](6)充电器为市场设置了接口，市电会得到充分应用，降低了排放；
[0020](7)在整车需要大功率时，表现为双动力供电，这样电池没有大功率放电，可增加电池的寿命；
[0021]⑶由于有及时的充电系统，电池不存在过放电的情况，电池的使用寿命会得到大巾畐提尚;
[0022](9)由于发电机的转子为内置式，其磁阻转矩有利于提高发电效率，更加节能；
[0023](1Φ由于发电机在逆变器作用下作为起动电机时为无霍尔驱动，减少了发电机在起动工作时的故障机率；
[0024](11)由于发电机的定子与发动之间有隔热环，发动机的热量就不会传递到电机上，可以提高发电机的功率密度，降低发电机的成本。
【附图说明】
[0025]下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0026]图1是本实用新型实施例所述电并联式油电混合动力系统的结构示意图；
[0027]图2是本实用新型实施例所述电并联式油电混合动力系统的转子铁芯与磁钢示意图；
[0028]图3是本实用新型实施例所述电并联式油电混合动力系统的发动机定子、转子设置示意图。
[0029]图中:
[0030]1、发动机I ;2、发动机II ;3、发动机III ;4、控制器；5、逆变器；6、电池；7、车轮；8、
转子铁芯；9、磁钢；10、隔热环；11、电机定子I ;12、电机转子I ;13、发动机主轴。
【具体实施方式】
[0031]如图1-3所示，本实用新型实施例所述的电并联式油电混合动力系统，包括发动机I 1、发动机II 2、发动机III 3、控制器4、逆变器5、电池6、车轮7，所述发动机I 1的主转子直接安装在发动机III 3的主轴上，电机定子I 11通过隔热环10与发动机III 3的机壳相接，同时，电机转子I 12的磁钢9崁入转子铁芯8内部；所述发动机I 1通过电线分别与逆变器5、充电器相连接，其中的充电器安装在逆变器5与控制器4之间并且充电器通过导线分别与电池6、控制器4连接，所述控制器4与发动机II 2相接并且在发动机II 2的动力输出端连接车轮7 ;充电器与电力网的市电相联，其中的控制器4可与充电器合并成一体化控制器。
[0032]以上本实用新型实施例所述的电并联式油电混合动力系统，通过充电器，让市电把电池充满后，电池作为电源，为电动机供电，整车开始工作；当电池的电力不够，又不方便提供市电充电时，根据电机的发电和电动可互逆的特点，发电机成为启动电机，通过逆变器启动发动机；当发动机启动后，发电机开始发电，通过充电器为电池供充电。由于发动机与驱动轮没有机械连接，因此，发动机的起动效果不会影响驾驶的舒适性，因此，发动机启动时的电机驱动可用无霍尔的方式，简化了生产工艺；如这时的工况为整车在行进中，则充电器又为电动机供电，使整车续行行驶；
[0033]以上本实用新型实施例所述的电并联式油电混合动力系统，由于发动车最高效率区域是在一定速度、一定输出时，为了使发动机工作在最高效率区，发动机控制在高效率区的速度和输出的状态下稳定工作，使发动机的运行效率最高，排放最低，达到节能环保的目的；为了使发动机工作在高效区域内，在发动机充电时，电动机的功率通过控制器将控制一定的范围内，其主要表现在为最高车速降低，爬坡能力降低；当随着充电电池容量的增加，充电功率逐渐减小。这时或放大电动机的功率，表现在整车最大速度增加和爬坡能力增加；当电池的容量充饱到一定程度(指再次使用不景响电池寿命)时，关掉发动机，用电池供电工作；这样增加车辆行驶的里程；在电池有一定电能的情况下，系统可设置为由电池和发电机同时向电机供电，使整车的最大车速提高，爬坡能力提高，而不发生电池大电流放电的现象；当车到目的地后，即可关掉燃油充电系统，插上市电充电，充分利用市电资源，降低排放。
[0034]上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，本领域的技术人员根据本案的揭示，对于本案做出的改进和修改都应该在本案的保护范围内。
【主权项】
1.一种电并联式油电混合动力系统，包括发动机1、发动机I1、发动机II1、控制器、逆变器、电池、车轮，其特征在于: 所述发动机I的主转子直接安装在发动机III的主轴上，采用电机定子I通过隔热环与发动机III的机壳相接，同时，电机转子I的磁钢崁入发动机III的转子铁芯内部；所述发动机I通过电线分别与逆变器、充电器相连接，其中的充电器安装在逆变器与控制器之间并且充电器通过导线分别与电池、控制器连接，所述控制器与发动机II相接并且在发动机II的动力输出端连接车轮；充电器与电力网的市电相联，其中的控制器可与充电器合并成一体化控制器。2.根据权利要求1所述的电并联式油电混合动力系统，其特征在于:所述充电器与电力网的市电相联。3.根据权利要求1所述的电并联式油电混合动力系统，其特征在于:所述逆变器可与充电器合并成一体化控制器。4.根据权利要求1所述的电并联式油电混合动力系统，其特征在于:所述两个相邻的发动机之间的边接设有隔热环。
【专利摘要】本实用新型涉及一种电并联式油电混合动力系统，包括发动机Ⅰ、发动机Ⅱ以及控制器，所述发动机Ⅰ的主转子连接发动机的主轴上，所述发动机Ⅰ通过电线分别与逆变器、充电器相连接，其中的充电器安装在逆变器与控制器之间并且充电器通过导线分别与电池、控制器连接。本实用新型有益效果为：使整车可持续工作；提高了系统的最大功率，提升整车的过载能力；降低了系统的复杂程度，降低了成本；降低了排放；可增加电池的寿命；电池的使用寿命会得到大幅提高。
【IPC分类】B60K6/48, B60K6/26
【公开号】CN205044512
【申请号】CN201520224775
【发明人】张德龙
【申请人】上海德愚新能源科技有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月28日