[发明专利]一种适用于电动汽车的双涡轮微燃机增程器

说明书

本发明公开了适用于电动汽车的双涡轮微燃机增程器，包括：离心式压气机、回热器、燃烧室、一级涡轮机、二级涡轮机、高速发电机、驱动电机、动力电池、供油系统、点火装置和起动电机；离心式压气机由一级涡轮机同轴驱动；一级涡轮机由燃烧室产生的燃气驱动；二级涡轮机与一级涡轮机串联；二级涡轮机出口的废气经回热器将自身余热传递给离心式压气机产生的增压空气；高速发电机由二级涡轮机驱动；驱动电机由高速发电机和/或动力电池供电；动力电池可接受驱动电机再生制动反馈的电能，且在低电量时可由高速发电机充电；动力电池也可由外部普通交流电源线充电。该增程器具有体积小、重量轻、功率密度高的优点，并提高了电动汽车的续航能力。

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，具体涉及适用于电动汽车的双涡轮微燃机增程器。

背景技术

近年来，随着机动车排放控制法规的愈加严苛，纯电动汽车在中国得到快速发展。但其续航里程短、相关配套设施不完善的缺陷也得以凸显，其根本原因是纯电动汽车只能在停泊或进站后才能进行充电。增程器是一种车载辅助发电装置，当车载可充电动力电池无法满足续航里程要求时，起动增程器可为车辆动力系统提供电能。因此，增程器是当前解决纯电动汽车续航里程短、能量密度低、充电时间长、充电桩数量有限等问题的可选方案。目前，市面上已有的增程式电动汽车包括宝马i3增程版、奥迪A1e-tron增程版、广汽传祺GA5增程版等。所选用的增程器为往复式内燃机或单级涡轮微燃机，其具有体积大、重量大、功率密度低的问题。

发明内容

本发明针对以上的问题提出了一种适用于电动汽车的双涡轮微燃机增程器，可以解决现有的增程器具有体积大，功率密度低的问题。

本发明采用的技术手段如下：

一种适用于电动汽车的双涡轮微燃机增程器，包括：离心式压气机、回热器、燃烧室、一级涡轮机、二级涡轮机、高速发电机、驱动电机、动力电池、供油系统、点火装置以及起动电机；所述离心式压气机由所述一级涡轮机同轴驱动；所述一级涡轮机由所述燃烧室产生的燃气驱动；所述二级涡轮机与所述一级涡轮机串联布置；所述二级涡轮机出口的废气经所述回热器将自身余热传递给所述离心式压气机产生的增压空气；所述高速发电机由所述二级涡轮机驱动；所述驱动电机由所述高速发电机和/或动力电池供电；所述动力电池可接受所述驱动电机再生制动反馈的电能，且在低电量时可由所述高速发电机充电；所述动力电池在电动汽车停止状态时可由外部普通交流电源线充电。

进一步地，所述离心式压气机的压比为4～7。

进一步地，所述一级涡轮机为混流式或径流式涡轮机，其膨胀比为2～4。

进一步地，所述二级涡轮机为轴流式或混流式涡轮机，其膨胀比为2～4。

进一步地，所述一级涡轮机入口燃气温度上限依据其涡轮叶轮材料取值为950～1050℃。

进一步地，微燃机在动力电池荷电状态下限和上限区间内间歇工作；动力电池荷电状态低于设定的下限时，微燃机起动，高速发电机给驱动电机供电，多余的电能给动力电池充电；动力电池荷电状态高于设定的上限时，微燃机停止，驱动电机由动力电池供电。

进一步地，所述动力电池荷电状态下限为20～35％。

进一步地，所述动力电池荷电状态上限为50～90％。

与现有技术比较，本发明所述的适用于电动汽车的双涡轮微燃机增程器具有以下有益效果：1、由于通过两级涡轮机驱动，可降低高速发电机的转速，从而提高其寿命和可靠性，同时具有体积小、重量轻以及功率密度高的优点。

附图说明

图1为本发明公开的适用于电动汽车的双涡轮微燃机增程器的原理结构示意图。

图2为本发明公开的适用于电动汽车的微燃机增程器在电动汽车系统的应用示意图。