[发明专利]一机双系统远程电动汽车

说明书

技术领域

本发明涉及一种交通领域中的新型电动汽车，特别是一种装有备用能源系统的可不停车充电的远程续航电动汽车。

背景技术

为了改善环境、持续发展，全世界都在开发节能环保的新能源汽车，特别是电动汽车。不过，作为电动汽车生命的蓄电池是限制发展的瓶颈，很难突破。世界各大汽车集团公司投入巨资研发，但至今电动汽车仍然只能在市内转悠。再好的电动汽车一旦上了高速公路，电量耗尽除用大车拖拉托运，别无他法。而且，开发更大容量电池使成本飙升，电动汽车会越来越贵。于是有人就想：能不能找一个自己给电动汽车充电的好办法哪？人们首先想到的，自然是利用廉价的风能发电。这方面设计方案很多。例如美国专利VEHICLE USING WIND FORCE(US2006/0113118)、以及WIND-POWRE VEHICLE AKA WPV (US2008/0041643A1)等，都公开了风力发电系统提供动力的汽车。我国甚至有人发明不用能源的自充电电动汽车(ZL 200610153979.1)，安装一个发电机，用链条与轮毂电机挂接，边行进边发电。实践证明，由于能量守恒定律的制约，这些设计都无法实现。

发明内容

为了突破电动汽车的发展瓶颈，解决车载电池容量小航程短的难题，本发明提供一种装有备用能源系统的可自救充电的一机双系统远程电动汽车。这种电动汽车与现有的纯电动汽车以及混合动力电动汽车都不相同，这种电动汽车依靠一台作为驱动主机的发电电动一体机，创建了一机双系统结构，可在行驶中不停车充电，实现电动汽车远程续航。

为实现上述的技术目标，本发明所采取的技术方案是：一机双系统远程电动汽车具有一个主机电驱系统，主机电驱系统的发动机就是一台发电电动一体机，主机电驱系统的能源由车载蓄电池提供，一机双系统远程电动汽车配有一个备用发电系统，备用发电系统的动力机是一台柴油发动机，备用发电系统的发电机就是作为主机的发电电动一体机，备用发电系统设有一个备用油箱，主机电驱系统和备用发电系统共同构成一机双系统的远程驱动系统。所述远程驱动系统的结构之一是：柴油发动机使用前置电控离合器与发电电动一体机的输入轴连接 ，发电电动一体机的输出轴使用后置电控离合器与变速箱连接，变速箱通过连接轴把动力传递给前驱动桥或后驱动桥，备用油箱通过油路与柴油发动机相连接，远程驱动系统中的主机驱动系统和备用发电系统的运行和切换受整车控制器控制。所述远程驱动系统的结构之二是：柴油发动机使用前置电控离合器与发电电动一体机的输入轴连接 ，发电电动一体机的输出轴与变速箱连接，变速箱通过连接轴把动力传递给前驱动桥，并在汽车的后驱动桥上或后轮毂上安装后驱动电机，备用油箱通过油路与柴油发动机相连接，远程驱动系统中的主机驱动系统和备用发电系统的运行和切换受整车控制器控制。所述整车控制器的第一离合控制脚控制前置离合器,第二离合控制脚控制后置电控离合器，前置离合器操纵脚与前置离合器开关锁相连接，后置离合器操纵脚控制离合器操纵杆，电源输入脚经电源开关锁与车载蓄电池输出相连接，电源输出脚与发电电动一体机相连接，后电机驱动脚与后电机相连接，柴油发动机运行脚与柴油机控制钮相连接，发电电动一体机运行脚与加速踏板相连接，充电控制脚与充电控制器输入端相连接，充电控制器输出端与车载蓄电池相连接。所述整车控制器控制远程驱动系统，整车控制器控制远程驱动系统，通过改变前置电控离合器及后置电控离合器的离合状态，产生三种工作模式：控制发电电动一体机运转而柴油发动机停转形成纯电动工作做模式、控制发电电动一体机停转而柴油发动机运转形成停车油电快速双充工作模式、控制发电电动一体机运转转而柴油发动机同时运转形成不停车充电驱动工作模式；在此不停车充电驱动模式中，打开电源开关锁，启动后驱动桥或后轮毂上的后驱动电机，从而形成在不停车充电的情况下油电双驱的加强动力驱动模式。所述纯电动工作模式的控制情况是：将前置电控离合器开关锁锁定在关闭位置，即将前置电控离合器锁定在“离”态，柴油发动机的曲轴与发电电动一体机的输入轴被断开，打开电源开关锁，此时柴油机停止运行而发电电动一体机运转，便进入主机电驱系统工作模式，即纯电动行驶模式。所述停车快速油电双充工作模式的控制情况是：拨动后置电控离合器操纵杆挂空挡，使后置电控离合器处于“离”态，而将前置电控离合器开关锁定在打开位置，即将前置电控离合器锁定在“合”态，柴油发动机的曲轴与发电电动一体机的输入轴被接通，此时脚踩加速踏板电机起动柴油发动机运转，关闭电源开关锁，发电电动一体机断电停转而柴油机运行，柴油机发电并经充电控制器向车载电池充电，同时插接市电网插头与充电桩相连，进行停车油电快速双充工作模式。所述不停车充电驱动模式的控制情况是：车辆行进中，拨动后置电控离合器操纵杆挂空挡，而前置电控离合器均处于“合”态，柴油发动机的曲轴与发电电动一体机的输入轴被接通，此时因发电电动一体机正在运行，柴油机被起动运行，控制柴油机运转发电并经充电控制器向车载电池充电，而柴油发动机功率较大，有剩余动力，此时关闭电源开关锁，拨动后置电控离合器操纵杆挂挡，将柴油机剩余动力传送到前驱动桥，从而形成行驶过中程柴油机边发电充电边提供驱动力的不停车充电驱动工作模式；在此工作模式下，启动后驱动桥或后轮毂上的后驱动电机，从而形成在不停车充电的情况下油电双驱的加混合力驱动模式。所述发电电动一体机实际上是一台电动机，电动机的种类不做限制，不论直流电动机、或是永磁电动机、或是交流电动机、或是开关磁阻电动机，只要具有发电功能，在使用机械力驱动运转时，有较高的发电效率都可以使用；发电电动一体机最佳首选是多路定子发电电动一体机。所述多路定子发电电动一体机具有发电电动盘式定子和盘式转子，发电电动盘式定子上具有多路定子线圈，多路定子线圈是将每一相线圈都分成M段相等的等份，每一等份的首端并接在一起，每一等份的尾端并接在一起，最后将三相线圈的尾端并接在一起，而将三相线圈的每一相首端导线引出线缆引出；多路定子线圈等分M段的分段条件是：为确保发电工作时产生的电动势不低于在电动工作时的端电压，在将每一相线圈等分成M段的同时，线圈绕线的匝数N也应增大到M倍， M段并联电路所产生的发电功率也增大到M倍，同时多路定子发电电动一体机在通电状态下工作时，就是一台大功率电动机，其多路定子线圈等分M段形成的并联电路，使其在电动机工作下功率增大M倍。