CN2239924Y - 汽油机作动力和电力两用摩托车 - Google Patents

Abstract

一种汽油机作动力和电力两用摩托车，它由汽车发电机(1)、电动机(2)、蓄电池(3)、逆变器(4)、整流器(5)和控制器(6)组成。汽油机与多相可控同步发电机同轴构成一体，多相方波永磁外转子式电动机与车轮钢圈构成一体，通过控制器实现市区内电力车行走，市区外汽油机作动力行走，可电启动和电机制动刹车，该车无齿轮、离合器，传动轴或传动链条、摩擦刹车装置，所以整车振动和噪音小，故障少，使用寿命长，可前轮或后轮或双轮驱动，驾驶平稳安全。

Description

汽油机作动力和电力两用摩托车

本发明是一种汽油机作动力和电力两用摩托车，属交通机动车辆。

现有汽油机为动力的摩托车，是由汽油机经变速齿轮、离合器、传动轴或传动链条，磨擦刹车装置实现驱动车辆行走和制动刹车。如中国专利923016922D和923016923D摩托车。上述技术的摩托车不仅存在机械加工件多、加工工序多而复杂、整车振动噪音大，故障多、维修不便，使用寿命短，而且在市区内限速行车时，由于汽油燃烧不充分，增加了车辆排放废气带来的环境污染。

本发明的目的是提供一种无变速齿轮、离合器、机械传动轴或转动链条，磨擦刹车装置的汽油机作动力和电力两用摩托车。该车具有无级变速、电启动、电机制动刹车和电器控制***。在市外郊区由汽油机发电电动驱动车辆行走；在市区内由蓄电池供电驱动车辆行走。

附图给出了本发明各部分位置结构示意图。

本发明汽油机作动力和电力两用摩托车是通过如下方式完成的。主要部分有：汽油发电机(1)悬挂装置于摩托车主车架前下方；电动机(2)为外转子盘型结构，外转子通过辐板与车轮钢圈紧固连结为一体，电动机的定子空心轴即为车轮轴，安装在前后轮上(亦可只要装一台电动机，安装在前轮或后轮上)；蓄电池(3)固定安装在主车架后下方；逆变器(4)、整流器(5)装于摩托车座位下；控制器(6)装在驾驶操纵仪表下方。

汽油发电机(1)由汽油机的汽缸体、汽缸盖、活塞、活塞环、活塞杆及化油器、点火***构成发动机部分，发电机部分由稀土永磁材料NdFeB(钕铁硼)磁钢构成内转子式永磁同步发电机，为适应汽油机高转速，发电机应选用较小外经的高速电机，汽油发动机部分与发电机为同轴结构，这种结构使得汽油发动机与发电机转速相同，其目的是使汽油发动机油门大小可直接控制发电机输出电参数(电压、频率、功率)变化。

电动机(2)为多相方波永磁无刷外转子结构型式的电机，在该电机的外转子上装有辐板与车轮钢圈紧固连接成一整体，电机内转子上的线圈绕组和铁芯紧固在空心车轴上，该车轴即为电动机定子轴，空心轴中可穿入电机引出的电源导线，这种外转子型电机结构，使得电动机转速与车轮转速相等。永磁电动机外转子上的永磁体为NdFeB磁钢材料。由于车轮转速远低于汽油发电机转速，电动机应选较大外经的盘型结构多磁极数低速电机。多相方波永磁无刷电动机实质上是一种多相可控同步电机(如上海南洋电机厂的多相方波永磁电机)，这种电机具有能流密度大、效率高、调速范围宽、体积小的优点。电动机的供电方式有两种。1、当汽油发电机供电时(市郊外汽油机工作状态)，发电机的输出经可控硅开关向电动机供电，发电机输出电参数变化即为电动机输入电参数变化，由于发电机电参数变化是由汽油发动机油门开关控制，所以油门开关就控制着电动机转速和扭矩大小，即油门开关控制了行车速度，这种工况状态与现有技术汽油发动机摩托车驾驶操纵习惯相同；2、当蓄电池(3)供电时(市区内电力车工作状态)，蓄电池输出经逆变器(4)(IGBT)(绝缘栅双极结晶体管)模块(西安高科电力电子公司系列产品)把多相可控电源输入电动机驱使车辆行走。行车时间长短由蓄电池容量和电动机功率大小确定。

整流器(5)的作用是1、将汽油发电机向电动机供电状态下富余的电能，经整流器向蓄电池浮充电；2、把车辆行驶过程中由再生发电制动状态下电动机逆运行在发电机状态时的电能输出经整流器向蓄电池充电。这样就可以把现有技术车辆上因采用磨擦刹车发热损失的惯性能量转换为电能贮存起来，提高了能量的利用率。

蓄电池(3)的作用是：1、把汽油发电机的富余电能贮存备用，当市区内行车时向电动机供电；2、经逆变器向汽油发电机提供电启动电源；3、将再生制动刹车时整车惯性输出的转换电能贮存起来。4、提供车用照明、喇叭及其它指示灯电源。

控制器(6)根据不同结构和要求的摩托车可选用两种控制器。简易型：可选用已有产品的小型主令控制器，它需要有4个工作位置转换，即“停车”、“快速”(汽油发电机工作状态)、“慢速”(蓄电池供电的电力车工作状态)和“启动”(电启动工作状态，指发电机由蓄电池经逆变器提供变频电源，使其逆运行在电动机工作状态带动同轴的汽油机启动)；适应控制型：可选用STC(自适应控制)或MRAC(模变适应控制)，将该控制***装于两用摩托车上，能把各种行车参数加以调节，以适应现场参数变化，控制器中的识别模块跟踪***参数变化，并将信息反馈给控制器进行参数调节，以保证达到所需要的闭环控制效果，使整车实现半自动或自劝驾驶。

上述汽油机作动力和电力两用摩托车有三种工作状态：1、汽油发电机向电动机供电状态(市郊外汽油机“有排放”工作状态)；

2、蓄电池向电动机供电工作状态(市区内电力车“零排放”工作状态)；

3、蓄电池向发电机供电状态(电启动工作状态)。

这三种工作状态在控制器(6)的位置转换对应上是：1(快速)；2(慢速)、3(启动)和0(停车)。

本发明汽油机作动力和电力两用摩托车与现有技术的汽油机为动力的摩托车比较优点是：

1、市区内没有排放废气造成的环境污染；2、减少市区内噪音；3、机械加工件少、故障少、整车使用寿命长；4、驾驶平稳安全。

Claims (3)

1、一种汽油机作动力和电力两用摩托车，该车由汽油发电机(1)、电动机(2)、蓄电池(3)、逆变器(4)、整流器(5)和控制器(6)组成，其特征是汽油发电机(1)由汽油机和多相永磁同步发电机同轴构成一体悬挂装在摩托车主车架前下方，电动机(2)为多相方波永磁无刷外转子结构，外转子通过辐板与车轮钢圈构成一体，电动机内部为定子，定子的空心轴即为车轮轴。

2、如权利要求1所述的汽油机作动力和电力两用摩托车其特征是汽油发电机(1)中的多相永磁同步发电机为稀土永磁体N_dFeB钕铁硼磁钢材料构成内转子永磁同步发电机。

3、如权利要求1所述的汽油机作动力和电力两用摩托车其特征是电动机(2)中的外转子为N_dFeB钕铁硼磁钢材料。