[发明专利]一种基于直线ISG电机/发动机的车用增程器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车增程器，属于车辆工程领域，尤其是涉及一种基于直线ISG电机/发动机的车用增程器。

背景技术

电动汽车具有零排放、无污染、能源利用率高的特点，符合汽车节能、环保的趋势，被认为是未来汽车发展的方向。但受制于现阶段电池技术及配套设施，目前的电动汽车普遍存在如下缺点：

①单次充电续驶里程较短。目前电池组单位质量储存的能量太少，如装载与汽油质量相同的铅酸电池组的电动汽车，其续驶里程仅为燃油汽车的1/70。

②购车及维护成本高。电池组及电机控制器价格昂贵是购车成本高的主要原因，如纯电动公交车中电池组成本占整车成本的1/3，且电动汽车的维修保养成本也较高。

③充电时间长。一次充电完成约需要6～10小时，即使是大电流快速充电，一般也需要10～20分钟，可充到电量的70％左右，但快速充电有损电池的使用寿命。

电动汽车的这些问题正成为制约其发展的瓶颈。而增程式电动汽车作为一种新形式的电动汽车，既具有纯电动车高效率、低排放的特点，又可延长纯电动汽车的续驶里程，是当前解决节能与环保问题切实可行的方案。目前的增程式电动汽车均采用传统内燃机带动旋转发电机对电动汽车驱动系统进行供电，然而这种结构形式仍有其缺陷：①由于采用传统内燃机，无法克服目前内燃机效率较低的问题。②无法避免起动等需要加浓混合气的工况，使得燃油经济性较差。这些弊端无疑将抵消电动汽车本身节能、环保的突出优势。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、质量轻、有效克服纯电动汽车续驶里程短、大幅降低电动汽车的电池容量、极大降低电动汽车成本的基于直线ISG电机/发动机的车用增程器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于直线ISG电机/发动机的车用增程器，该增程器包括：

气缸体：设有两个，分别位于增程器的两端；

活塞组件：设有两个，分别位于两个气缸体内，在气缸体内自由直线往复运动；

连杆组件：两端分别与两个活塞组件连接；

扫气箱：与气缸体的内侧连接，储存及预压缩可燃混合气；

节气门体：连接扫气箱，节气门体上设有喷油器；

气缸盖：设在气缸体外侧；

火花塞：设在气缸盖上，点燃气缸体内的可燃混合气；

直线ISG(ISG，Integrated Starter and Generator，汽车起动发电一体机)电机动子：设在连杆组件的中部，与活塞组件及连杆组件一起做直线运动；

直线ISG电机定子：固定在两气缸体之间、直线ISG电机动子外，与直线ISG电机动子互相作用，将电池组产生的电能与活塞组件运动产生的机械能互相转换；

电控单元：分别与喷油器及火花塞电气连接，控制喷油器喷油，控制火花塞点火。

所述的连杆组件上设有直线位移传感器及霍尔传感器，所述的直线位移传感器及霍尔传感器电气连接电控单元，向电控单元传递活塞组件的瞬时位移与运动频率。

所述的节气门体上还设有节气门位置传感器及空气流量传感器，所述的节气门位置传感器及空气流量传感器均与电控单元电气连接，电控单元控制着节气门体的开度。

所述的直线ISG电机动子由固定在连杆组件上的直线ISG电机动子铁芯及永磁体组成。

所述的直线ISG电机定子由直线ISG电机定子铁芯及直线ISG电机线圈组成，所述的直线ISG电机定子接受电池组的电流，产生磁场带动直线ISG电机动子运动，或受到直线ISG电机动子产生的磁场产生电流，向电动车主驱动电机及电池组充电。

所述的直线ISG电机定子铁芯分别连接电流传感器及电压传感器，所述的电流传感器及电压传感器电气连接电控单元。

所述的直线ISG电机线圈连接功率变换器，该功率变换器分别连接电池组及电动车主驱动电机。