CN214929035U - 增程式电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种增程式电动汽车，包括增程器、离合机构以及动力电池，所述增程器包括发动机和电机，所述电机包括定子以及相对所述定子转动的转子，所述定子包括线圈，所述线圈与所述动力电池电性连接，所述转子和所述发动机通过枢轴传动连接，所述枢轴通过所述离合机构与一车轴传动连接，所述发动机通过所述枢轴驱动所述电机发电并对所述动力电池充电，所述动力电池对所述电机供电并通过所述枢轴、离合机构驱动所述车轴转动，本实用新型增程式电动汽车将发动机和电机通过枢轴连接构成增程器，既可以对动力电池充电来增加续航里程，也可以助力驱动来提升汽车的动力，整体结构简单，成本低且性能好。

Description

增程式电动汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种增程式电动汽车。

背景技术

随着社会的发展，有限的石油资源和环境污染问题日益突出，这使得电动汽车越来越受到重视。但是，由于动力电池存在易老化且低温下电池容量易衰减等问题，纯电动汽车的续航里程受到明显限制，因此带有辅助动力单元的增程式电动汽车应运而生。

增程式电动汽车是通过发动机带动发电机发电，在车辆行驶的过程中为动力电池充电，增加车辆的续航里程。相对于其他混合动力汽车，増程式电动汽车拥有更简单的构型***、更可靠的性能和更少的成本；相对于纯电动汽车，増程式电动汽车无后顾之忧的续驶里程以及更低的成本，是最有产业化前景的产品之一。

但是，现有增程式电动汽车中，增程器(即发动机与发电机)只是单纯地用于给动力电池充电来实现续航里程的提升，忽略了车辆动力性能的提升。

实用新型内容

有鉴于此，提供一种可以有效提升车辆动力性能的增程式电动汽车。

一种增程式电动汽车，包括增程器、离合机构以及动力电池，所述增程器包括发动机和电机，所述电机包括定子以及相对所述定子转动的转子，所述定子包括线圈，所述线圈与所述动力电池电性连接，所述转子和所述发动机通过枢轴传动连接，所述枢轴通过所述离合机构与一车轴传动连接，所述发动机通过所述枢轴驱动所述电机发电并对所述动力电池充电，所述动力电池对所述电机供电并通过所述枢轴、离合机构驱动所述车轴转动。

进一步地，所述离合机构和车轴之间连接有传动机构，所述传动机构为传动轴、传动齿轮或者传动链条。

进一步地，所述传动机构为减速传动，传动比小于1。

进一步地，所述枢轴和车轴相垂直，所述传动机构至少包括两个相啮合的锥齿轮。

进一步地，所述枢轴和车轴相平行，所述传动机构至少包括两个轴向平行的齿轮。

进一步地，所述离合机构为离合器变速箱总成，所述离合机构使得所述枢轴和所述传动机构耦合时，所述电机驱动所述车轴转动或者所述发动机、电机共同驱动所述车轴转动。

进一步地，还包括与所述动力电池电性连接的驱动电机。

进一步地，所述驱动电机与所述车轴传动连接，所述枢轴和所述车轴通过所述离合机构耦合时，所述电机、驱动电机共同驱动所述车轴转动或者所述发动机、电机、驱动电机共同驱动所述车轴转动。

进一步地，所述驱动电机与另一车轴传动连接，所述车轴为前车轴、所述另一车轴为后车轴；或者，所述车轴为后车轴，所述另一车轴为前车轴，整体上构成四轮驱动。

进一步地，所述驱动电机与所述另一车轴之间通过齿轮传动机构连接。

相较于现有技术，本实用新型增程式电动汽车将发动机和电机通过枢轴连接构成增程器，增程器的枢轴与车轴通过离合机构耦合或者断开，枢轴与车轴断开时，增程器可以对动力电池充电来增加续航里程；枢轴与车轴耦合时，增程器可以向车轴传输动力来助力驱动，提升汽车的动力，整体结构简单，成本低且性能好。

附图说明

图1为本实用新型增程式电动汽车一实施例的示意图。

图2为图1所示增程式电动汽车的方框图。

图3为本实用新型增程式电动汽车另一实施例的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本实用新型的一个或多个实施例，以使得本实用新型所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本实用新型可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。

本实用新型附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1-2所示，根据本实用新型一具体实施例的增程式电动汽车包括动力电池10、驱动电机20、增程器30以及离合机构40。

动力电池10优选地为锂电池，作为整个汽车的动力源。驱动电机20的电源端与动力电池10电性连接，输出端与车轴50连接。车轴50可以是前车轴也可以是后车轴，驱动电机20与后车轴相连时，构成后驱车；驱动电机20与前车轴相连时，构成前驱车。通常，车轴50与驱动电机20之间连接有传动机构60，传动机构60优选地为传动比小于1的减速传动机构，可以将驱动电机20的高速转动降低至合理的范围，如此车轴50带动车轮52以适当的速度行进。在具体实施例中，传动机构60可以是传动轴、传功齿轮、传动链条等，其中传动链条成本低，更适用于小功率的电动汽车；传动轴、齿轮传动更适用于大功率的电动汽车，性能高、噪音和损耗小。

增程器30包括发动机32和电机34，发动机32可以是任意一种能够将其它形式的能转化为机械能的机器，如内燃机等，将燃油等燃烧的热能转化为机械能；电机34优选地为永磁同步电机(PMSM)，包括定子和相对定子转动的转子。转子包括有永磁体，发动机32通过枢轴36与转子传动连接；定子包括有线圈，线圈与动力电池10电性连接。离合机构40可以是现有的离合器变速箱总成，离合机构40连接于电机34的转子与车轴50之间，具体地连接于枢轴36与传动机构60之间，使得枢轴36与传动机构60可以耦合或者断开。当离合机构40将枢轴36与传动机构60耦合时，发动机32和电机34的动力可以通过传动机构60向车轴50传输。

本实用新型增程式电动汽车可以有发电模式和助力模式两种工作模式，在发电模式下，增程器30发电以增加汽车的续航里程；在助力模式下，增程器30助力驱动以加强汽车的动力输出，具体地：

在发电模式下，离合机构40使得枢轴36与传动机构60断开，也就是断开增程器30与车轴50之间的动力传输。此时，驱动电机20单独驱动车轴50使汽车行进，在此过程中，驱动电机20不断地消耗动力电池10的电能。为保证汽车的续航里程，可以启动发动机32，发动机32通过枢轴36带动电机34的转子转动，转子的转动使其相对于定子的线圈形成切割磁力线的运动，线圈中产生感应电势并对与之电性连接的动力电池10充电。也就是说，发动机32启动时，电机34可以作为发电机使用，对动力电池10充电来提升汽车的续航能力。较佳地，发动机32与一控制***连接，控制***根据动力电池10的电量产生控制信号，在动力电池10的电量低于一预定值时自动启动发动机32。

在助力模式下，离合机构40使得枢轴36与传动机构60耦合，增程器30的动力可以向车轴50传输。此时，传动机构60将电机34、驱动电机20与车轴50传动连接，动力电池10在对驱动电机20供电的同时也对电机34的线圈供电，线圈通电产生磁场与转子的磁场相作用而推动转子转动，进而带动车轴50转动。如此，电机34作为电动机使用，和驱动电机20共同作用来驱动车轴50，构成双电机驱动，有效提升汽车的动力输出。另外，在助力模式下控制***可以根据汽车行驶的状态来启动发动机32，如在爬坡或者超车等需要强劲动力时启动发动机32，发动机32的动力不仅通过枢轴36向传动机构60传输，与电机34、驱动电机20三者共同作用来驱动车轴50，使得汽车可以有更高的动力输出。

图示实施例中，枢轴36和车轴50平行设置并间隔一定距离，传动机构60包括至少两个相互相啮合的传动齿轮，两个传动齿轮的轴线平行设置，一个传动齿轮与离合机构40的输出端连接、一个传动齿轮与车轴50连接，两个齿轮的直径可以不同，如此通过大小齿轮实现动力的减速传输。在其它实施例中，传动机构60也可以是两个相啮合的锥齿轮，此时可以将枢轴36布置为与车轴50成角度设置，如布置为枢轴36垂直于车轴50设置等。根据汽车的内部空间可以选择适当的传动结构，合理地布置各个元件，使得汽车的内部结构更为紧凑。

图3所示为本实用新型增程式电动汽车的另一实施例，其与上一实施例的不同之处主要在于电机34、驱动电机20与车轴的连接。本实施例中，动力电池10与电机34、驱动电机20电性连接；发动机32通过枢轴36与电机34连接，枢轴36通过离合机构40与传动机构60连接，传动机构60与其中一车轴，如前车轴50a连接；驱动电机20与另一车轴，如后车轴50b连接。如此，前车轴50a、前车轮52a由电机34驱动；后车轴50b、后车轮52b由驱动电机20驱动，整体上构成四驱车。应当理解地，驱动电机20与后车轴50b之间也可以连接有传动机构，如齿轮传动机构42。另外，也可以是驱动电机20与前车轴50a连接、电机34与后车轴50b通过离合机构40连接，不以具体实施例为限。

本实施例的增程式电动汽车同样有发电模式、助力模式两种工作模式。在发电模式下，离合机构40使得枢轴36与前车轴50a断开，发动机32带动电机34运转对动力电池10充电，驱动电机20单独驱动后车轴50b使汽车行进，此时可以视为两驱车。在助力模式下，离合机构40使得枢轴36与前车轴50a耦合，电机34驱动前车轴50a转动或者电机34、发动机32共同驱动前车轴50a转动；同时，驱动电机20驱动后车轴50b转动，此时可以视为四驱车。本实施例的增程式电动汽车在不增加元件的情况下通过驱动电机20、电机34与车轴50a、50b的不同连接而构成四驱车，既提升了汽车的动力输出，也提高了汽车的爬坡能力以及行驶的稳定性。

需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种增程式电动汽车，包括增程器、离合机构以及动力电池，其特征在于，所述增程器包括发动机和电机，所述电机包括定子以及相对所述定子转动的转子，所述定子包括线圈，所述线圈与所述动力电池电性连接，所述转子和所述发动机通过枢轴传动连接，所述枢轴通过所述离合机构与一车轴传动连接，所述发动机通过所述枢轴驱动所述电机发电并对所述动力电池充电，所述动力电池对所述电机供电并通过所述枢轴、离合机构驱动所述车轴转动。

2.如权利要求1所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述离合机构和车轴之间连接有传动机构，所述传动机构为传动轴、传动齿轮或者传动链条。

3.如权利要求2所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述传动机构为减速传动，传动比小于1。

4.如权利要求2所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述枢轴和车轴相垂直，所述传动机构至少包括两个相啮合的锥齿轮。

5.如权利要求2所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述枢轴和车轴相平行，所述传动机构至少包括两个轴向平行的齿轮。

6.如权利要求2所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述离合机构为离合器变速箱总成，所述离合机构使得所述枢轴和所述传动机构耦合时，所述电机驱动所述车轴转动或者所述发动机、电机共同驱动所述车轴转动。

7.如权利要求1-6任一项所述的增程式电动汽车，其特征在于，还包括与所述动力电池电性连接的驱动电机。

8.如权利要求7所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述驱动电机与所述车轴传动连接，所述枢轴和所述车轴通过所述离合机构耦合时，所述电机、驱动电机共同驱动所述车轴转动或者所述发动机、电机、驱动电机共同驱动所述车轴转动。

9.如权利要求7所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述驱动电机与另一车轴传动连接，所述车轴为前车轴、所述另一车轴为后车轴；或者，所述车轴为后车轴，所述另一车轴为前车轴，整体上构成四轮驱动。

10.如权利要求9所述的增程式电动汽车，其特征在于，所述驱动电机与所述另一车轴之间通过齿轮传动机构连接。

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