CN207311133U - 增程式电动车动力总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增程式电动车动力总成，包括电动机和增程装置；增程装置包括发电机和增程式发动机，发电机与所述电动机电性连接，增程式发动机的曲轴两端均形成动力输出端，曲轴的一端动力输出端与发电机传动配合用于发电，另一端动力输出端以可离合的方式与电动机的动力输出端传动配合以用于在接合时介入动力与电动机形成共同动力输出；不仅可满足现有电动车增程的需要，同时由于增程式发动机的曲轴的一端动力输出端通过离合的方式与电动机的动力输出端直接传动配合，在正常工况下，可仅通过电动机输出动力满足工作需求，而在爬坡或其它或高功率输出的情况下，增程式发动机的动力与电动机的动力可形成整体输出用于驱动车轮的行驶，即能够使用两个动力装置同时输出作为动力，从而提高了电动车辆的输出功率以及扭矩，最终大幅度提高车辆的动力性能。

Description

增程式电动车动力总成

技术领域

本实用新型涉及增程式电动车领域，特别涉及一种增程式电动车动力总成。

背景技术

增程式电动车是在纯电动车基础上增加一个增程器后的电动车，增程器可以是由燃油或者燃气型发动机提供能量的发电机组。增程式电动车的主要工作原理是：当电动车内的电池组电量不足时，由增程器提供稳定的电能来驱动电动机继续运转或者给电池组充电，以增加续航。增程式电动车具有续航里程长、易于保养维修和节能减排性能好等优点。

现有目前的低速电动代步车绝大多数都是以电机通过齿轮减速直接驱动车轮行驶，为了达到行驶速度、爬坡度扭力，不惜代价的增大电机功率。这样造成了行驶工况的变化，电机不能有效的工作在最佳效率范围内，从而导致电能转换机械能效率低下，车辆续航里程短。为了增加续航里程不惜代价增加电池容量，这又造成成本的增加，整车质量增加，电力消耗也增加等等一系列问题。而现在也有一些混合动力***，要么是油电混合以燃油机为主动力(这样脱离了电动车的宗旨)，要么是纯电动车增加增程器，增程器可以是由燃油或者燃气型发动机提供能量的发电机组，其主要工作原理是：当电动车内的电池组电量不足时，由增程器提供稳定的电能来驱动电动机继续运转或者给电池组充电，以增加续航，但这仍然没能解决电动机电能转换机械能的效率问题。还有就是用摩托车发动机作油电混合动力，由于摩托发动机磁电机发电功率有限而不能有效的对电池充电，再有就是摩托车发动机捆绑了一个变速箱，只能对燃油机变速不能对电机变速，电动动力也没能做到扭力与速度的匹配。

因此，需要对现有的电动车动力***进行改进，使其在具有增程功能的同时，不但可满足电能转换机械能高效率的输出，而且可满足高功率工况的需求，从而可满足不同路面下的工作要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种增程式电动车动力总成，其在具有增程功能的同时，不但可满足电能转换机械能高效率的输出，而且可满足高功率工况的需求，从而可满足不同路面下的工作要求。

本实用新型的增程式电动车动力总成，包括用于提供主动力输出的电动机和用于为电动机提供电能实现增程的增程装置；

增程装置包括发电机和增程式发动机，发电机与电动机电性连接，增程式发动机的曲轴两端均形成动力输出端，曲轴的一端动力输出端与发电机传动配合用于发电，另一端动力输出端以可离合的方式与电动机的动力输出端传动配合以用于在接合时介入动力与电动机形成共同动力输出。

进一步，电动机至少包括形成其动力输出端的动力输出轴，曲轴与电动机相配合的动力输出端通过传动机构与动力输出轴配合，动力输出轴上设置有用于与传动机构配合实现离合的离合装置。

进一步，还包括电池组，发电机和电动机均与电池组电性连接。

进一步，还包括用于自动控制的控制***，所述离合装置为电磁离合器；

控制***包括控制器、用于获取加速踏板行程位移的加速踏板位移传感器和用于获取车速的车速传感器，加速踏板位移传感器和车速传感器均与控制器相连，当加速踏板位移传感器检测到加速踏板位移高于加速踏板位移设定阈值，而车速传感器检测到车速低于车速设定阈值时，控制器控制电磁离合器使曲轴与动力输出轴形成传动接合。

进一步，控制***还包括用于检测电池组剩余电量的电量传感器，电量传感器与控制器连接，当电量传感器检测到电池组剩余电量低于电量预设值时，控制器控制增程装置工作对电动机供电。

进一步，控制***还包括用于检测电动机工作电流的电流传感器，电流传感器与控制器连接，当电流传感器检测到电动机工作电流大于工作电流设定值时，控制器控制增程装置工作向电池组发电，并在电量传感器检测到电池组剩余电量高于电量预设值时，控制增程装置切断向电动机的直接供电，由电池组向电动机供电。

进一步，控制***还包括用于获取制动踏板行程位移的制动踏板位移传感器和用于获取车轮轴力矩方向的力矩传感器，制动踏板位移传感器和力矩传感器均与控制器连接，当制动踏板位移传感器检测到制动踏板位移高于制动踏板位移设定阈值，并力矩传感器检测到车轮轴扭矩为反向时，控制器控制发动机和电动机停止工作，并控制电磁离合器接合。

进一步，传动机构为皮带传动机构，其包括固定于曲轴的主动皮带轮、固定于电磁离合器的外圈上的从动皮带轮和传动连接主动皮带轮与从动皮带轮的皮带。

本实用新型的有益效果：本实用新型的增程式电动车动力总成，不仅可满足现有电动车增程的需要，同时由于增程式发动机的曲轴的一端动力输出端通过离合的方式与电动机的动力输出端直接传动配合，在正常工况下，可仅通过电动机输出动力满足工作需求，而在爬坡或其它或高功率输出的情况下，增程式发动机的动力与电动机的动力可形成整体输出用于驱动车轮的行驶，即能够使用两个动力装置同时输出作为动力，从而提高了电动车辆的输出功率以及扭矩，最终大幅度提高车辆的动力性能；而且，由于采用增程式发动机以可离合的方式与电动机的动力输出端直接传动配合的方式，避免现有混合双动力电动车中的电机或发动机小减速齿轮或过渡齿轮进行传递动力，保证结构紧凑，安装占用空间小，降低零部件材料成本，而且通过现有电动车上常使用的增程式电动车即可实现，在达到较高效果的同时成本并未大幅度增加。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型流程示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型流程框架示意图，如图所示：本实施例的增程式电动车动力总成，包括用于提供主动力输出的电动机1和用于为电动机1提供电能实现增程的增程装置；其中，电动机1作为主动力部件，电动机1的动力输出端与电动车的变速器装置2传动配合，为现有技术，在此不再赘述；当电动机1工作电量达不到要求时，增程装置工作为电动机1提供电能实现增程；

增程装置包括发电机3和增程式发动机4，发电机3与电动机1电性连接，增程式发动机4的曲轴两端均形成动力输出端，曲轴的一端动力输出端与发电机3 传动配合用于发电，另一端动力输出端以可离合的方式与电动机1的动力输出端传动配合以用于在接合时介入动力与电动机1形成共同动力输出；在普通正常工况下 (如常规额定载货及平整路面行驶时)，电动机1接收驾驶员给定的速度信号而输出相应的转速动力，并通过电动车自带的变速装置去驱动车轮，此时，增程式发动机4曲轴与电动机1的动力输出端不接合，处于分离状态，当在非常规情况下，如车辆上坡或交通拥堵需频繁起步时，则控制增程式发动机4的曲轴与电动机1的动力输出端形成传动接合，增程式发动机4所产生的动力同样汇总到电动机1的动力输出端共同输出至电动车的变速装置上；其中，增程式发动机4与电动机1的功率、转速通过预先选择进行匹配设定，以使两者的动力输出适应，具体匹配参数可根据需要进行选择，为现有技术，在此不再赘述；本实用新型采用增程式发动机4，可直接采用现有电动车中增程装置中的增程式发动机4，其曲轴两端均伸出发动机机体并分别形成动力输出端，采用增程式发动机4，可充分发挥其体积小，占用空间小，功率相对现有汽车发动机较小，容易满足与电动机1间的功率匹配。

本实施例中，电动机1至少包括形成其动力输出端的动力输出轴5，曲轴与电动机1相配合的动力输出端通过传动机构与动力输出轴5配合，动力输出轴5上设置有用于与传动机构配合实现离合的离合装置7；即离合装置7直接安装在电动机 1的动力输出轴5上，当然，动力输出轴5可直接为电动机1的电机轴，也可为与电机轴传动配合的单独轴，动力输出轴5与电动车的变速器形成传动配合，当离合装置7接合时，增程式发动机4的动力自传动机构传动至动力输出轴5上，即在接合状态下，动力输出轴5同时加载电动机1的动力和增程式发动机4的动力。

本实施例中，还包括电池组6，发电机3和电动机1均与电池组6电性连接；电池组6用于为电动机1供电，由发电机3产生的电能可储存在电池组6内，电池组6为蓄电池，为现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，还包括用于自动控制的控制***，所述离合装置7为电磁离合器；其中，电磁离合器是指通过电磁控制实现离合的离合器，其包括内圈、外圈和设置在内圈与外圈之间可由电磁控制使内圈与外圈接合或分离的接合件，为现有技术，在此不再赘述；

控制***包括控制器8、用于获取加速踏板行程位移的加速踏板位移传感器9 和用于获取车速的车速传感器14，加速踏板位移传感器9和车速传感器14均与控制器8相连，当加速踏板位移传感器9检测到加速踏板位移高于加速踏板位移设定阈值，而车速传感器14检测到车速低于车速设定阈值时，控制器8控制电磁离合器使曲轴与动力输出轴5形成传动接合；其中，加速踏板10为油门踏板，加速踏板位移传感器可设置在加速踏板上，也可以加速踏板为参照物设置在外部支架上，即本实施例通过检测加速踏板位移传感器9的信号和车速传感器14的信号实现电磁离合器的控制，当然也可通过检测车速、电动机1输出扭矩信号，或由驾驶员观察路况直接手动控制进行实现，均可实现本实用新型的目的；在本实施例下，在控制器8内设置加速踏板位移设定阈值和车速设定阈值，当控制器8判断加速踏板位移高于加速踏板位移设定阈值和车速低于车速设定阈值两个条件同时满足时，控制电磁离合器实现接合，电磁控制器8与控制器8电连接，反之，当上述两条件有一个不满足时，即控制电磁离合器为分离状态。

本实施例中，控制***还包括用于检测电池组6剩余电量的电量传感器11，电量传感器11与控制器8连接，当电量传感器11检测到电池组6剩余电量低于电量预设值时，控制器8控制增程装置工作对电动机1供电；即当检测到电池组6 的剩余电量低于电量预设值时，控制器8即判断剩余电量已不能满足电动机1的工作要求，从而控制增程式发动机4工作，进而使得发电机3发电并直接向电动机1 供电。

本实施例中，控制***还包括用于检测电动机1工作电流的电流传感器(图中未示出)，电流传感器与控制器8连接，当电流传感器检测到电动机1工作电流大于工作电流设定值时，控制器8控制增程装置工作向电池组6发电，并在电量传感器11检测到电池组6剩余电量高于电量预设值时，控制增程装置切断向电动机1 的直接供电，由电池组6向电动机1供电；即在控制器8内设置电动机1供电状态下的工作电量设定值，当电流传感器检测到电动机1的工作电量大于工作电流设定值时，判断电动机1此时已能保持正常工作，从而使增程装置的发电机3不再直接向电动机1供电，而是向蓄电池供电，由蓄电池向电动机1供电。

本实施例中，控制***还包括用于获取制动踏板行程位移的制动踏板位移传感器12和用于获取车轮轴力矩方向的力矩传感器13，制动踏板位移传感器12和力矩传感器均与控制器8连接，当制动踏板位移传感器12检测到制动踏板位移高于制动踏板位移设定阈值，并力矩传感器检测到车轮轴扭矩为反向时，控制器8控制发动机和电动机1停止工作，并控制电磁离合器接合；此时多为下坡状态下使用，在下坡时，驾驶员踩动制动踏板，控制器8控制发动机与电动机1均停止工作，此时车轮轴在制动作用下会产生反向扭矩，并依靠车轮滑动的势能带动增程式发动机 4工作产生发电储能。

本实施例中，传动机构为皮带传动机构，其包括固定于曲轴的主动皮带轮15、固定于电磁离合器的外圈上的从动皮带轮16和传动连接主动皮带轮与从动皮带轮的皮带17；主动皮带轮直接圆周固定在电磁离合器的外圈上。

另外，本实施例中，还包括用于对电动机温度进行检测的温度传感器18，温度传感器与控制器连接，当温度传感器检测到电动机温度超过额定工作温度时，控制器控制其停止工作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种增程式电动车动力总成，其特征在于：包括用于提供主动力输出的电动机和用于为电动机提供电能实现增程的增程装置；

所述增程装置包括发电机和增程式发动机，所述发电机与所述电动机电性连接，所述增程式发动机的曲轴两端均形成动力输出端，曲轴的一端动力输出端与发电机传动配合用于发电，另一端动力输出端以可离合的方式与电动机的动力输出端传动配合以用于在接合时介入动力与电动机形成共同动力输出。

2.根据权利要求1所述的增程式电动车动力总成，其特征在于：所述电动机至少包括形成其动力输出端的动力输出轴，所述曲轴与电动机相配合的动力输出端通过传动机构与动力输出轴配合，动力输出轴上设置有用于与所述传动机构配合实现离合的离合装置。

3.根据权利要求2所述的增程式电动车动力总成，其特征在于：还包括电池组，所述发电机和所述电动机均与所述电池组电性连接。

4.根据权利要求3所述的增程式电动车动力总成，其特征在于：还包括用于自动控制的控制***，所述离合装置为电磁离合器；

所述控制***包括控制器、用于获取加速踏板行程位移的加速踏板位移传感器和用于获取车速的车速传感器，所述加速踏板位移传感器和车速传感器均与控制器相连，当加速踏板位移传感器检测到加速踏板位移高于加速踏板位移设定阈值，而车速传感器检测到车速低于车速设定阈值时，控制器控制电磁离合器使曲轴与动力输出轴形成传动接合。

5.根据权利要求4所述的增程式电动车动力总成，其特征在于：所述控制***还包括用于检测电池组剩余电量的电量传感器，所述电量传感器与控制器连接，当电量传感器检测到电池组剩余电量低于电量预设值时，所述控制器控制增程装置工作对电动机供电。

6.根据权利要求5所述的增程式电动车动力总成，其特征在于：所述控制***还包括用于检测电动机工作电流的电流传感器，所述电流传感器与控制器连接，当电流传感器检测到电动机工作电流大于工作电流设定值时，控制器控制增程装置工作向电池组发电，并在所述电量传感器检测到电池组剩余电量高于电量预设值时，控制增程装置切断向电动机的直接供电，由电池组向电动机供电。

7.根据权利要求6所述的增程式电动车动力总成，其特征在于：所述控制***还包括用于获取制动踏板行程位移的制动踏板位移传感器和用于获取车轮轴力矩方向的力矩传感器，所述制动踏板位移传感器和所述力矩传感器均与控制器连接，当制动踏板位移传感器检测到制动踏板位移高于制动踏板位移设定阈值，并力矩传感器检测到车轮轴扭矩为反向时，控制器控制发动机和电动机停止工作，并控制电磁离合器接合。

8.根据权利要求7所述的增程式电动车动力总成，其特征在于：所述传动机构为皮带传动机构，其包括固定于曲轴的主动皮带轮、固定于电磁离合器的外圈上的从动皮带轮和传动连接主动皮带轮与从动皮带轮的皮带。