一种新能源纯电动车自循环充电系统及其设计方法与流程

本发明涉及新能源汽车领域，特别涉及一种新能源纯电动车自循环充电系统。

背景技术：

1、纯电动车及用锂电池、钠硫电池、镍镉电池、三元锂电池等为动力的汽车。具有无废气排放、绿色环保的优点，按照国家发展规划属于鼓励发展行业。随着科技发展，三元锂电池等车载电池的应用，新能源纯电动车技术的发展已经成熟，新能源纯电动车已经开始普及它给人们出行带来更为环保经济的交通工具。而现有新能源纯电动车所有车型都配备有能量回收系统，其能量回收系统功能是，利用新能源纯电动车在下坡或制动时产生的多余能量进行回收给电池组充电；如专利申请号为cn201820627275.1的专利文献中所公开的“一种车辆制动系统”，专利申请号为cn201020004021.8的专利文献中所公开的“电动车辆的供电切换及回充装置”。市面上所售的电动车增程器，实际是通过柴油式或汽油式发动机产生动力带动发电机发电，然后给车载电池组充电，其原理和柴油或汽油、电池混动式油电混和车无异。

2、现有技术及客观缺点：

3、现有的新能源纯电动车所配备有的能量回收系统，其系统功能是新能源纯电动车在下坡或制动时对多余能量进行回收给电池组充电。不能在正常行驶的情况下给电池组充电。市面上所售电动车增程器是另一种混动方式，并不能在纯电动车正常行驶的情况下进行充电。

技术实现思路

1、为了完善新能源纯电动车能量回收系统，使车子在运行过程中实现部分充电，本发明提供一种新能源纯电动车自循环充电系统，该新能源纯电动车自循环充电系统能够在新能源纯电动车正常行驶的情况下给电池组充电，最大限度的把新能源纯电动车行驶时的富余能量和惯性动能，进行能量回收利用，克服新能源纯电动车在正常行驶过程中不能充电的缺陷，提升纯电动新能源车的续航能力。

2、本发明采用的技术方案为：

3、一种新能源纯电动车自循环充电系统，该新能源纯电动车自循环充电系统与新能源纯电动车的从动轮传动连接，通过新能源纯电动车的从动轮获取动能，其包括传动半轴、单向差速器、传动轴、发电机、整流器、车载充电器和备用电池；

4、所述发电机安装于新能源纯电动车的后备箱内，其动力输入端与传动轴传动连接，传动轴通过轴承座安装于新能源纯电动车的两个从动轮的中间处，传动轴两侧分别通过单向差速器与两个传动半轴连接，两个传动半轴分别与新能源纯电动车的两个从动轮连接；

5、所述发电机通过整流器、车载充电器与备用电池连接，备用电池与新能源纯电动车的供电系统连接。

6、进一步，所述发电机为永磁直流发电机或永磁无刷交流发电机。

7、进一步，该新能源纯电动车自循环充电系统还包括稳速箱，所述发电机为低转速发电机，低转速发电机的动力输入端与稳速箱的动力输出端传动连接，稳速箱的动力输入端通过单向差速器和传动半轴与新能源纯电动车的从动轮传动连接。

8、进一步，该新能源纯电动车自循环充电系统还包括坡度传感器，所述坡度传感器安装于稳速箱上，且与稳速箱电控连接。

9、进一步，该新能源纯电动车自循环充电系统还包括变速箱，所述发电机为高转速发电机，高转速发电机的动力输入端与变速箱的动力输出端传动连接，变速箱的动力输入端通过单向差速器和传动半轴与新能源纯电动车的两个从动轮传动连接。

10、进一步，该新能源纯电动车自循环充电系统还包括变压器、变频器和稳压器；所述高转速发电机依次通过变压器、变频器、稳压器与整流器连接。

11、进一步，该新能源纯电动车自循环充电系统还包括万向联轴器，万向联轴器设于传动半轴与差速器连接处。

12、进一步，所述发电机与备用电池和新能源纯电动车的自身电池之间加装有风管，所述风管上安装风机及智能电磁阀。

13、一种新能源纯电动车自循环充电系统的设计方法，该新能源纯电动车自循环充电系统的设计方法基于上述的新能源纯电动车自循环充电系统，其特征在于，包括以下步骤：

14、步骤1，根据新能源纯电动车的车载电动机功率进行选配发电机，发电机采用低转速发电机或高转速发电机；

15、步骤2，根据选配的低转速发电机安装与其配备的稳速箱，根据选配的高转速发电机安装与其配备的变速箱；若安装稳速箱需根据低转速发电机转速参数调整稳速箱参数，使稳速箱输出的恒速力矩与选配的低转速发电机额定转速一致；若安装变速箱需根据高转速发电机转速参数调整变速箱参数，使变速箱满足低转速输入高转速输出，且高转速输出参数符合高转速发电机的转速下限值；

16、步骤3，根据选配发电机的输出电压、以及新能源纯电动车的供电系统电压选配整流器、车载充电器、备用电池，以及变压器、变频器、稳压器；

17、步骤4，将传动半轴、单向差速器、选配的发电机、稳速箱或变速箱、整流器、车载充电器、备用电池，以及变压器、变频器、稳压器安装于新能源纯电动车上，使该新能源纯电动车自循环充电系统与新能源纯电动车的从动轮传动连接；

18、步骤5，若新能源纯电动车的悬挂系统采用麦弗逊式悬挂，则需要在在差速器与半轴连接处再加装一套万向伸缩节；

19、该新能源纯电动车自循环充电系统的设计方法由新能源纯电动车的从动轮获取动能，把新能源纯电动车行驶时的富余能量和惯性动能，进行能量回收利用，通过发电机转换为电能后存储于备用电池内；加装的备用电池与新能源纯电动车的自身电池形成一主一备的供电方案，提升纯电动新能源车的续航能力，且新能源纯电动车正常行驶过程中进行充电。

20、进一步，选配发电机过程中，通过以下公式进行计算：

21、z=（x/y）×100%

22、式中：x为选配发电机的功率，y为新能源纯电动车的车载电动机功率，z为选配发电机的功率与新能源纯电动车的车载电动机功率的百分比；

23、选配发电机的功率与载电动机功率的比值需满足在4.29%--11.43%范围内。

24、本发明的有益效果是：

25、该新能源纯电动车自循环充电系统能够在新能源纯电动车正常行驶的情况下给电池组充电，最大限度的把新能源纯电动车行驶时的富余能量和惯性动能，进行能量回收利用，克服新能源纯电动车在正常行驶过程中不能充电的缺陷，提升纯电动新能源车的续航能力。

26、该新能源纯电动车自循环充电系统与新能源纯电动车的从动轮传动连接，通过新能源纯电动车的从动轮获取动能，且不影响新能源纯电动车自身具备的能量回收装置，使纯电动车在运行过程中能充分利用自身动能，势能和惯性能进行发电，又将所发出的电能转换为行驶里程。就行驶里程而言，可实现纯电动车增加行程20%以上，从而有效全面地利用了余量动能和惯性。

技术特征：

1.一种新能源纯电动车自循环充电系统，其特征在于：该新能源纯电动车自循环充电系统与新能源纯电动车的从动轮传动连接，通过新能源纯电动车的从动轮获取动能，其包括传动半轴、单向差速器、传动轴、发电机、整流器、车载充电器和备用电池；

2.根据权利要求1所述的新能源纯电动车自循环充电系统，其特征在于：所述发电机为永磁直流发电机或永磁无刷交流发电机。

3.根据权利要求1所述的新能源纯电动车自循环充电系统，其特征在于：该新能源纯电动车自循环充电系统还包括稳速箱，所述发电机为低转速发电机，低转速发电机的动力输入端与稳速箱的动力输出端传动连接，稳速箱的动力输入端通过单向差速器和传动半轴与新能源纯电动车的从动轮传动连接。

4.根据权利要求3所述的新能源纯电动车自循环充电系统，其特征在于：该新能源纯电动车自循环充电系统还包括坡度传感器，所述坡度传感器安装于稳速箱上，且与稳速箱电控连接。

5.根据权利要求1所述的新能源纯电动车自循环充电系统，其特征在于：该新能源纯电动车自循环充电系统还包括变速箱，所述发电机为高转速发电机，高转速发电机的动力输入端与变速箱的动力输出端传动连接，变速箱的动力输入端通过单向差速器和传动半轴与新能源纯电动车的两个从动轮传动连接。

6.根据权利要求5所述的新能源纯电动车自循环充电系统，其特征在于：该新能源纯电动车自循环充电系统还包括变压器、变频器和稳压器；所述高转速发电机依次通过变压器、变频器、稳压器与整流器连接。

7.根据权利要求1所述的新能源纯电动车自循环充电系统，其特征在于：该新能源纯电动车自循环充电系统还包括万向联轴器，万向联轴器设于传动半轴与差速器连接处。

8.根据权利要求1所述的新能源纯电动车自循环充电系统，其特征在于：所述发电机与备用电池和新能源纯电动车的自身电池之间加装有风管，所述风管上安装风机及智能电磁阀。

9.一种新能源纯电动车自循环充电系统的设计方法，该新能源纯电动车自循环充电系统的设计方法基于权利要求1-8任一所述的新能源纯电动车自循环充电系统，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的新能源纯电动车自循环充电系统的设计方法，其特征在于：选配发电机过程中，通过以下公式进行计算：

技术总结
本发明公开了一种新能源纯电动车自循环充电系统及其设计方法，包括传动半轴、单向差速器、传动轴、发电机、整流器、车载充电器和备用电池；发电机安动力输入端与传动轴传动连接，传动轴通过轴承座安装于新能源纯电动车的两个从动轮的中间处，传动轴两侧分别通过单向差速器与两个传动半轴连接，两个传动半轴分别与新能源纯电动车的两个从动轮连接；发电机通过整流器、车载充电器与备用电池连接，备用电池与新能源纯电动车的供电系统连接。本发明与通过新能源纯电动车的从动轮获取动能，能够在新能源纯电动车正常行驶的情况下给电池组充电，最大限度的对新能源纯电动车行驶时的富余能量回收利用，克服正常行驶过程中不能充电的缺陷，提升续航能力。

技术研发人员：徐晟
受保护的技术使用者：徐晟
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13