[发明专利]电动车辆以及用于该电动车辆的车载电池充电设备

说明书

技术领域

本发明的主题涉及一种电动车辆以及用于该电动车辆的充电系统，并且更具体地涉及用于给电池组充电的车载发动机发电机。所述车辆由于联接的燃烧式发动机而具有延长的运行里程，由此本发明涉及根据EC指令(EC-Directives)的串联式电动车。

背景技术

已知具有电池组的电动车辆，该电池组驱动电动马达，该电动马达又驱动车辆车轮。已知两种使用电动马达的车辆，第一种是混合动力电动车辆，在该第一种车辆中，车辆包括电动马达和车载燃料驱动发动机，其中，发动机用于在某些车辆情况下驱动车轮。

另一类型的电动车辆也具有车载燃料驱动发动机，但该发动机仅用于驱动发电机，该发电机又给电池充电。后一种装置被称为里程延长器，因为车载发动机/发电机使得在车辆再充电之前使车辆能够以电池组行驶的里程延长。

在这种类型的混合动力车辆——也被称作具有里程延长器的电动车辆——的情况下，燃烧式发动机联接于用作发电机的电机器。燃烧式发动机将其动力传递至发电机，发电机将旋转运动转换成电能并将该电能供给到电池以使里程(车辆在没有外部充电的情况所行驶的距离)延长。可替代地，该电能能够连接于车辆的电动牵引马达。这样，燃烧式发动机能够在所有运行方面以非常好的效率运行，这对CO₂排放和集合体的燃料消耗产生积极的影响。在该申请中强调了车辆中的里程延长器设计和运行的多个方面。

这种集合体的第一因素是燃烧式发动机对发电机的联接，因为发动机的高燃烧能力引起曲轴上的明显的旋转不平衡以及变形。通常，为了将发电机联接到燃烧式发动机，如今已知多个方案，由此发电机的设计起到重要的作用。已知的方案——例如，根据DE 197 35 021A1或者DE 10 2007 024 126A1——涉及在所谓的并联混合动力车辆中的应用，该并联混合动力车辆具有复杂的联接系统，在该复杂的联接系统中，联接零部件被轴向地联接。

可以设想用于发电机轴与曲轴的连接的各种方案，例如可以设置弹性体联接器，但是，弹性体联接器需要轴向上的以及径向上的非常大的空间，并且必须选择大的公差。这些联接器也不能够吸收所需要的增大的动力扭矩。

其他连接包括轴通过圆锥体或者渐缩式联接器的连接。所述连接提供刚性连接，但在长度和直径上需要空间以具有足够的刚性。此外，轴向公差是有问题的，因为在组装期间，不能够准确地确定取决于拧紧扭矩的安装位置。组装和拆卸也变得更加困难。

其他连接包括轴通过内部齿的连接。但是，这些连接对于制造来说比较复杂；如果使用推力公差，产生的动量会引起机械游隙和运行噪音；组装和拆卸对于压接来说是有问题的；并且组件长度/空间要求相对高。

发明内容

基于本领域现状，本发明的目的是提供一种串联混合动力电动车辆，在该串联混合动力电动车辆中，燃烧式发动机与发电机之间的连接被非常精确地调节并具有抗扭设计，还能够实现重量的减轻和简易的组装。

另一目的是在温度变化的情况下实现发电机轴和曲轴的有效的长度调节。

另一目的是使发电机能够用作发动机的飞轮质量，使成本和重量减小。

另一目的是通过除去周边部件，比如常规的油槽而赋予发动机最小重量。相反，本文中示出一种提供来自在压缩冲程期间产生的抽吸的“泵”的方法。

另一目的是给发动机内的部件提供所需要的最小润滑。

另一目的是提供具有“准备运行”条件的发动机设计。

另一目的是提供用于里程延长器和车辆的优化的加热/冷却系统。

在根据附图的本设计的情况下，发电机适合于安装于不同的发动机，由此联接器能够大体上由轴和外壳的任何选择的连接制造。发动机和发电机是独立的并通过连接构件连接。对于具有非常短的曲轴的单缸发动机来说，该设计是非常合理的方案，该方案由于发电机转子的单独的轴承使发电机中的气隙能够保持较小以实现高效。在燃烧期间曲轴中的弯矩以及在轴承之间的短距离上的轴承间隙能够处于适当的布置，该布置由发电机轴承承载，因而防止转子和外壳的接触。

根据燃烧式发动机与发电机之间的轴连接的设计和稳定性，发电机可以用作用于燃烧式发动机的飞轮质量，但是，由于产生的动量，这不是没有困难的，但借助本方案能够解决困难。

本发明的内容涉及一种用于里程延长器发动机的发动机/发电机以及控制机构。

在一个实施方式中，串联混合动力电动车辆与用于使运行里程延长的燃烧式发动机联接。该燃烧式发动机通过自定心的正齿轮传动装置(spur gearing)联接于里程延长器的发电机。