本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域,尤其是涉及一種動力發(fā)電系統(tǒng)及增程式電動汽車。
背景技術(shù):
增程器是應(yīng)用于增程式電動汽車的用于延長電動汽車?yán)m(xù)航里程的發(fā)電設(shè)備。傳統(tǒng)的增程式電動汽車仍然采用汽油機(jī)作為增程式電動汽車的發(fā)動機(jī)的發(fā)電動力,汽油機(jī)中的汽油在燃燒時會產(chǎn)生大量的廢氣,這對人們生存的環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。此外,增程式電動汽車或者純電動汽車都攜帶有大功率的電池,這同樣也對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種動力發(fā)電系統(tǒng)及增程式電動汽車,以解決現(xiàn)有的增程式電動汽車的發(fā)動機(jī)的發(fā)電動力容易對環(huán)境造成嚴(yán)重污染的問題。
第一方面,本發(fā)明提供了一種動力發(fā)電系統(tǒng),包括:
控制器、熱能輸出裝置、工質(zhì)室、高溫高壓蒸汽室和動力輸出裝置;其中,所述高溫高壓蒸汽室的第一進(jìn)口與所述熱能輸出裝置連接,第二進(jìn)口與所述工質(zhì)室連接;
所述控制器的第一輸入端與所述高溫高壓蒸汽室連接,第一輸出端與所述熱能輸出裝置連接,第二輸出端與所述工質(zhì)室連接,根據(jù)所述第一輸入端輸入的所述高溫高壓蒸汽室內(nèi)的蒸汽信息,控制所述熱能輸出裝置的熱能輸出量,并控制所述工質(zhì)室的工質(zhì)輸出量;
所述動力輸出裝置包括呈三角排列的第一汽缸、第二汽缸和第三汽缸,以及位于所述第一汽缸、第二汽缸和第三汽缸的中心位置處的轉(zhuǎn)軸;
所述高溫高壓蒸汽室的出口通過第一電磁閥分別與所述第一汽缸、第二汽缸和第三汽缸連接,且所述第一汽缸的第一活塞桿通過第一連桿與所述轉(zhuǎn)軸連接,所述第二汽缸的第二活塞桿通過第二連桿與所述轉(zhuǎn)軸連接,所述第三汽缸的第三活塞桿通過第三連桿與所述轉(zhuǎn)軸連接;
所述控制器的第二輸入端與所述轉(zhuǎn)軸連接,第三輸出端與所述第一電磁閥連接,第四輸出端與所述第一汽缸的第一氣動閥連接,第五輸出端與所述第二汽缸的第二氣動閥連接,第六輸出端與所述第三汽缸的第三氣動閥連接;
所述控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)軸的目標(biāo)工況以及所述第二輸入端輸入的所述轉(zhuǎn)軸的實(shí)時工況,控制所述第一電磁閥的工作狀態(tài),以控制所述高溫高壓蒸汽室的蒸汽輸出量;控制所述第一氣動閥的工作狀態(tài),以控制所述第一活塞桿的做功工況;控制所述第二氣動閥的工作狀態(tài),以控制所述第二活塞桿的做功工況;控制所述第三氣動閥的工作狀態(tài),以控制所述第三活塞桿的做功工況。
可選地,所述動力發(fā)電系統(tǒng)還包括起動發(fā)電一體化ISG電機(jī),所述ISG電機(jī)與所述轉(zhuǎn)軸連接,獲取所述動力輸出裝置的輸出動力,并根據(jù)所述輸出動力進(jìn)行發(fā)電。
可選地,所述動力發(fā)電系統(tǒng)包括行星變速器,所述行星變速器的輸入端與所述轉(zhuǎn)軸連接,輸出端與所述ISG電機(jī)連接,所述行星變速器通過所述輸入端獲取所述動力輸出裝置的輸出動力,并通過所述輸出端將輸出動力傳輸至ISG電機(jī)。
可選地,所述動力發(fā)電系統(tǒng)還包括驅(qū)動電機(jī),所述行星變速器的輸出端與所述驅(qū)動電機(jī)連接,通過所述輸出端將輸出動力傳輸至所述驅(qū)動電機(jī)。
可選地,還包括水箱和冷凝器,所述水箱的出口與所述工質(zhì)室連接;所述冷凝器的進(jìn)口分別與所述第一汽缸、第二汽缸和第三汽缸的排氣口連接,所述冷凝器的出口與所述工質(zhì)室連接,所述冷凝器接收第一汽缸、第二汽缸和第三汽缸排出的蒸汽,并將排出的蒸汽輸送至所述工質(zhì)室。
可選地,所述熱能輸出裝置包括燃料燃燒室和/或ISG電機(jī)。
第二方面,本發(fā)明還提供了一種增程式電動汽車,該增程式電動汽車包括上述的動力發(fā)電系統(tǒng)。
可選地,所述增程式電動汽車包括:超級電容電池;太陽能電池板,所述太陽能電池板的輸出端與所述超級電容電池連接,根據(jù)太陽能對所述超級電容電池進(jìn)行充電。
可選地,所述增程式電動汽車包括:第一高頻串聯(lián)諧振變壓器,接收地面設(shè)置的第二高頻串聯(lián)諧振變壓器無線傳輸?shù)母哳l高壓電流;電壓轉(zhuǎn)換器,所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述第一高頻串聯(lián)諧振變壓器連接,將所述高頻高壓電流轉(zhuǎn)換為低頻低壓電流;充電機(jī),所述充電機(jī)的輸入端與所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端連接,所述充電機(jī)的輸出端與所述超級電容電池連接,根據(jù)所述低頻低壓電流對所述超級電容電池進(jìn)行充電。
可選地,所述增程式電動汽車包括:能量控制器,所述能量控制器的輸出端分別與所述第一高頻串聯(lián)諧振變壓器和所述太陽能電池板連接,根據(jù)預(yù)設(shè)的太陽能電池板的太陽能接收閾值,控制所述第一高頻串聯(lián)諧振變壓器和所述太陽能電池板的工作狀態(tài)。
可選地,所述增程式電動汽車包括蒸汽驅(qū)動模式、電驅(qū)動模式和蒸汽發(fā)電驅(qū)動電機(jī)模式。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明提供的動力發(fā)電系統(tǒng),熱能輸出裝置輸出的熱能與空氣一起進(jìn)入高溫高壓蒸汽室進(jìn)行燃燒,且工質(zhì)室內(nèi)的工質(zhì)進(jìn)入至高溫高壓蒸汽室內(nèi),在此過程中控制器通過控制熱能輸出裝置的熱能輸出量和工質(zhì)室的工質(zhì)輸出量,控制高溫高壓蒸汽室內(nèi)的蒸汽信息。此外,高溫高壓蒸汽室內(nèi)的高壓蒸汽通過第一電磁閥進(jìn)入動力輸出裝置的第一汽缸、第二汽缸和第三汽缸內(nèi),從而推動汽缸內(nèi)的活塞運(yùn)動,活塞運(yùn)行推動與活塞連接的連桿運(yùn)動,從而使得與連桿連接的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,進(jìn)而產(chǎn)生動力并輸出動力,在此過程中,控制器通過轉(zhuǎn)軸的目標(biāo)工況和實(shí)時工況,控制第一電磁閥和各個汽缸的氣動閥的工作狀態(tài),以達(dá)到控制該動力輸出裝置的輸出動力的目的。這樣,可以實(shí)現(xiàn)通過燃料或者電能以及工質(zhì)產(chǎn)生高壓蒸汽,并通過高壓蒸汽產(chǎn)生動力,從而可以通過高壓蒸汽產(chǎn)生的動力來為汽車進(jìn)行發(fā)電或者驅(qū)動汽車運(yùn)動,解決了現(xiàn)有的增程式電動汽車的發(fā)動機(jī)的發(fā)電動力容易對環(huán)境造成嚴(yán)重污染的問題。
附圖說明
圖1表示本發(fā)明的第一實(shí)施例中動力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之一;
圖2表示本發(fā)明的第一實(shí)施例中動力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之二;
圖3表示本發(fā)明的第一實(shí)施例中動力發(fā)電系統(tǒng)的控制示意圖;
圖4表示本發(fā)明的第一實(shí)施例中第一汽缸、第二汽缸和第三汽缸的做功示意圖之一;
圖5表示本發(fā)明的第一實(shí)施例中第一汽缸、第二汽缸和第三汽缸的做功示意圖之二;
圖6表示本發(fā)明的第一實(shí)施例中第一汽缸、第二汽缸和第三汽缸的做功示意圖之三;
圖7表示本發(fā)明的第一實(shí)施例中的機(jī)械換向機(jī)構(gòu);
圖8表示本發(fā)明的第一實(shí)施例中的加熱系統(tǒng);
圖9表示本發(fā)明的第二實(shí)施例中的能量傳輸示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施例,然而應(yīng)當(dāng)理解,可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反,提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開,并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
第一實(shí)施例:
如圖1至圖3所示,該動力發(fā)電系統(tǒng)包括控制器1、熱能輸出裝置2、工質(zhì)室3、高溫高壓蒸汽室4和動力輸出裝置5。其中,
高溫高壓蒸汽室4的第一進(jìn)口與熱能輸出裝置2連接,第二進(jìn)口與工質(zhì)室3連接,這樣,熱能輸出裝置2可以將熱能通過第一進(jìn)口輸入至高溫高壓蒸汽室4內(nèi),且工質(zhì)室3可以將工質(zhì)通過第二進(jìn)口輸入至高溫高壓蒸汽室4內(nèi)。具體的,該工質(zhì)室3內(nèi)的工質(zhì)可以為水,且工質(zhì)室內(nèi)的水可以經(jīng)過高壓泵31進(jìn)入至高溫高壓蒸汽室4內(nèi)。
此外,控制器1的第一輸入端與高溫高壓蒸汽室4連接,第一輸出端與熱能輸出裝置2連接,第二輸出端與工質(zhì)室3連接。這樣,控制器1可以根據(jù)第一輸入端輸入的高溫高壓蒸汽室4內(nèi)的蒸汽信息,控制熱能輸出裝置2的熱能輸出量,并控制工質(zhì)室3的工質(zhì)輸出量。具體的,高溫高壓蒸汽室4內(nèi)的蒸汽信息可以包括高溫高壓蒸汽室內(nèi)的實(shí)際壓力、蒸汽的實(shí)際溫度以及蒸汽的實(shí)際流速。當(dāng)控制器1通過第一輸入端接收到該高溫高壓蒸汽室4的蒸汽信息時,可以根據(jù)高溫高壓蒸汽室內(nèi)的蒸汽信息的目標(biāo)量,通過第一輸出端向熱能輸出裝置2發(fā)送第一控制信號,控制熱能輸出量,并通過第二輸出端向工質(zhì)室發(fā)送第二控制信號,控制工質(zhì)輸出量。具體的,通過熱能輸出量和工質(zhì)輸出量,可以使得工質(zhì)在5s內(nèi)形成650℃的高壓蒸汽。
另外,動力輸出裝置5包括呈三角排列的第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53,以及位于第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53的中心位置處的轉(zhuǎn)軸54。這樣,第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53呈三角排列,且轉(zhuǎn)軸54位于第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53的中心位置處,可以使得第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53合力做功的方向可以為圓周上的任意方向。
具體的,參見圖4至圖6中各個汽缸的做功方向。在圖4中,第一汽缸51的做功方向?yàn)榧^指向的向下方向、第二汽缸52的做功方向?yàn)榧^指向的左上方向,第三汽缸53的做功方向?yàn)榧^指向的左下方向,則圖4中第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53合力做功的方向?yàn)橄蜃蟮姆较?。在圖5中,第一汽缸51的做功方向?yàn)榧^指向的向上方向、第二汽缸52的做功方向?yàn)榧^指向的左上方向,第三汽缸53的做功方向?yàn)榧^指向的右上方向,則圖5中第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53合力做功的方向?yàn)橄蛏系姆较?。在圖6中,第一汽缸51的做功方向?yàn)榧^指向的向下的方向、第二汽缸52的做功方向?yàn)榧^指向的右下方向,第三汽缸53的做功方向?yàn)榧^指向的右上方向,則圖6中第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53合力做功的方向?yàn)橄蛴业姆较颉_@樣,三個合力后的方向可以使得第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53合力做功的方向?yàn)槿我夥较颉?/p>
此外,高溫高壓蒸汽室4的出口通過第一電磁閥41分別與第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53連接,且第一汽缸51的第一活塞桿通過第一連桿與轉(zhuǎn)軸54連接,第二汽缸52的第二活塞桿通過第二連桿與轉(zhuǎn)軸54連接,第三汽缸53的第三活塞桿通過第三連桿與轉(zhuǎn)軸54連接。此外,控制器1的第二輸入端與轉(zhuǎn)軸54連接,第三輸出端與第一電磁閥41連接,第四輸出端與第一汽缸51的第一氣動閥連接,第五輸出端與第二汽缸52的第二氣動閥連接,第六輸出端與第三汽缸53的第三氣動閥連接。
這樣,控制器1可以根據(jù)轉(zhuǎn)軸54的目標(biāo)工況以及第二輸入端輸入的轉(zhuǎn)軸54的實(shí)時工況,控制第一電磁閥41的工作狀態(tài),從而控制高溫高壓蒸汽室4的蒸汽輸出量;控制第一氣動閥的工作狀態(tài),從而控制第一汽缸51的第一活塞桿的做功工況;控制第二氣動閥的工作狀態(tài),從而控制第二汽缸52的第二活塞桿的做功工況;控制第三氣動閥的工作狀態(tài),從而控制第三汽缸53的第三活塞桿的做功工況。
具體的,控制器1可以通過汽車油門或者其他輸入設(shè)備獲取汽車駕駛員輸入的轉(zhuǎn)軸54的目標(biāo)工況信息,該目標(biāo)工況信息可以轉(zhuǎn)換為汽車的ISG電機(jī)或者發(fā)動機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速、目標(biāo)扭矩、目標(biāo)功率以及目標(biāo)發(fā)電量,然后結(jié)合控制器1的第二輸入端輸入的轉(zhuǎn)軸54的實(shí)時工況,即轉(zhuǎn)軸54的實(shí)際轉(zhuǎn)速、實(shí)際扭矩、能夠輸出的實(shí)際功率和實(shí)際發(fā)電量,通過第三輸出端向第一電磁閥41發(fā)送第三控制信號,控制第一電磁閥41的開啟狀況和關(guān)閉狀況,從而控制高溫高壓蒸汽室4的蒸汽輸出量。此外,控制器1還根據(jù)轉(zhuǎn)軸54的目標(biāo)工況和實(shí)時工況,通過第四輸出端向第一汽缸51的第一氣動閥發(fā)送第四控制信號,控制第一氣動閥的工作狀態(tài),即控制第一氣動閥的開啟和關(guān)閉,從而控制第一汽缸51的進(jìn)氣和排氣,從而控制第一汽缸51的第一活塞桿的做功工況。依次類推,控制器1還根據(jù)轉(zhuǎn)軸54的目標(biāo)工況和實(shí)時工況,通過第五輸出端向第一汽缸52的第二氣動閥發(fā)送第五控制信號,控制第二氣動閥的工作狀態(tài),從而控制第二汽缸52的第二活塞桿的做功工況;通過第六輸出端向第三汽缸53的第三氣動閥發(fā)送第六控制信號,控制第三氣動閥的工作狀態(tài),控制第三汽缸53的第三活塞桿的做功工況。最后,控制器1可以通過控制第一汽缸51的第一活塞桿、第二汽缸52的第二活塞桿和第三汽缸53的第三活塞桿的做功工況,控制轉(zhuǎn)軸54的實(shí)時工況,以使轉(zhuǎn)軸54的實(shí)時工況與轉(zhuǎn)軸54的目標(biāo)工況相同或接近。這樣,通過控制第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿的做功工況,可以控制轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速和扭矩,從而可以控制動力輸出裝置5的動力輸出量。
此外,可選地,在不利用控制器1控制第一汽缸51的第一氣動閥、第二汽缸52的第二氣動閥和第三汽缸53的第三氣動閥,控制第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53的做功方向時,還可以采用圖7中的機(jī)械換向機(jī)構(gòu)來控制第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53的做功方向。在圖7中,進(jìn)氣系統(tǒng)71可以控制第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53的進(jìn)氣狀況,排氣系統(tǒng)72可以控制第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53的排氣狀況,輸出軸取力齒輪73控制動力輸出狀況。
這樣,在本實(shí)施例中,熱能輸出裝置輸出的熱能與空氣一起通過第一進(jìn)口進(jìn)入高溫高壓蒸汽室進(jìn)行燃燒,且工質(zhì)室內(nèi)的工質(zhì)通過第二進(jìn)口進(jìn)入高溫高壓蒸汽室內(nèi),在此過程中控制器通過控制熱能輸出裝置的熱能輸出量和工質(zhì)室的工質(zhì)輸出量,來控制高溫高壓蒸汽室內(nèi)的蒸汽信息。此外,高溫高壓蒸汽室內(nèi)的高壓蒸汽通過第一電磁閥進(jìn)入動力輸出裝置的第一汽缸、第二汽缸和第三汽缸內(nèi),從而推動汽缸內(nèi)的活塞運(yùn)動,活塞運(yùn)動推動與活塞連接的連桿運(yùn)動,從而使得與連桿連接的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,進(jìn)而產(chǎn)生動力并輸出動力,在此過程中,控制器通過轉(zhuǎn)軸的目標(biāo)工況和實(shí)時工況,來控制第一電磁閥和各個汽缸的氣動閥的工作狀態(tài),以達(dá)到控制該動力輸出裝置的輸出動力的目的。這樣,可以實(shí)現(xiàn)通過燃料或者電能以及工質(zhì)產(chǎn)生水蒸汽,并通過水蒸汽來產(chǎn)生動力,從而可以通過水蒸汽產(chǎn)生的動力來為汽車進(jìn)行發(fā)電或者驅(qū)動汽車運(yùn)動,解決了現(xiàn)有的增程式電動汽車的發(fā)動機(jī)的發(fā)電動力容易對環(huán)境造成嚴(yán)重污染的問題。
此外,具體的,動力輸出裝置5可以包括單排呈三角排列的第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53,還可以包括多排呈三角排列的第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53。當(dāng)動力輸出裝置5包括多排呈三角排列的第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53時,轉(zhuǎn)軸54可以獲得數(shù)值更大的轉(zhuǎn)速和扭矩,從而使得動力輸出裝置5可以輸出更多的動力,即可以提高動力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量。
另外,可選地,該動力發(fā)電系統(tǒng)還包括ISG電機(jī)6,該ISG電機(jī)6與轉(zhuǎn)軸54連接,從而可以獲取動力輸出裝置5的輸出動力,并根據(jù)輸出動力進(jìn)行發(fā)電。當(dāng)然,動力發(fā)電系統(tǒng)還可以包括行星變速器7,該行星變速器7的輸入端可以與轉(zhuǎn)軸54連接,輸出端與ISG電機(jī)6連接,行星變速器7可以通過輸入端獲取動力輸出裝置5的輸出動力,并通過輸出端將輸出動力傳輸至ISG電機(jī)6。此外,動力發(fā)電系統(tǒng)還包括驅(qū)動電機(jī)8,行星變速器7的輸出端與驅(qū)動電機(jī)8連接,并通過輸出端將輸出動力傳輸至驅(qū)動電機(jī)8。
這樣,當(dāng)動力輸出裝置5的轉(zhuǎn)軸54轉(zhuǎn)動時,轉(zhuǎn)軸54產(chǎn)生的動力可以直接傳遞至與轉(zhuǎn)軸54連接的ISG電機(jī)6上,以使ISG電機(jī)6利用轉(zhuǎn)軸54輸出的動力進(jìn)行發(fā)電,即利用蒸汽進(jìn)行發(fā)電;此外,該動力也可以通過行星變速器7傳遞至ISG電機(jī)6上,行星變速器7可以接收自動變速箱控制單元(TCU)的控制量,從而實(shí)現(xiàn)輸出動力的自動變速,從而使得ISG電機(jī)6的運(yùn)行工況能夠與汽車的實(shí)時工況相符合。另外,該動力也可以通過行星變速器7傳遞至驅(qū)動電機(jī)8上,以使得驅(qū)動電機(jī)8能夠根據(jù)汽車的實(shí)時工況提供驅(qū)動力。
另外,可選地,該動力發(fā)電系統(tǒng)還包括水箱9和冷凝器10。水箱9的出口與工質(zhì)室3連接,該水箱9可以作為工質(zhì)室3的備用工質(zhì)源。此外,冷凝器10的進(jìn)口分別與第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53的排氣口連接,冷凝器10的出口與工質(zhì)室3連接。這樣,冷凝器10可以通過冷凝器的進(jìn)口接收第一汽缸51、第二汽缸52和第三汽缸53排出的蒸汽,并通過冷凝器的出口將排出的蒸汽輸送至工質(zhì)室3內(nèi)。此外,冷凝器10可以通過冷風(fēng)(圖2中的雙箭頭代表冷風(fēng))增加蒸氣冷卻的速度。這樣,可以在一個較封閉的環(huán)境內(nèi)完成蒸汽的循環(huán)利用。
另外,為了加速高溫高壓蒸汽室4內(nèi)的熱能的供給,熱能輸出裝置2可以包括燃料燃燒室21和/或ISG電機(jī)6。具體的,燃料燃燒室21可以與汽車的廢氣管連接,這樣,汽車排出的廢氣可以直接作為燃料進(jìn)行燃燒,實(shí)現(xiàn)了對汽車廢氣的廢物利用,并且減小了汽車廢氣對環(huán)境的污染。此外,ISG電機(jī)6在起動發(fā)電后,可以直接使用電加熱的方式對高溫高壓蒸汽室4進(jìn)行供熱,這樣,通過電加熱,可以加快水蒸汽的形成速度,從而提高了高溫高壓蒸汽室4的蒸汽供給量和供給速度。
此外,可選地,在為高溫高壓蒸汽室4中的工質(zhì)進(jìn)行加熱時,還可以采用圖8中的加熱系統(tǒng)。在圖8中,可以采用控制器1控制燃料燃燒室82中的燃料對高壓泵81輸出的工質(zhì)進(jìn)行初級加熱,然后采用電熱絲83對工質(zhì)進(jìn)行二級加熱,最后采用電熱絲84對工質(zhì)進(jìn)行三級加熱。
這樣,本發(fā)明實(shí)施例通過高溫高壓蒸汽室產(chǎn)生的蒸汽推動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,并通過轉(zhuǎn)軸輸出動力至驅(qū)動電機(jī)或者ISG電機(jī),從而使得由蒸汽產(chǎn)生的動力能夠直接驅(qū)動汽車運(yùn)動,或者是由蒸汽產(chǎn)生的動力作為ISG電機(jī)的動力來源,解決了現(xiàn)有的增程式電動汽車的發(fā)動機(jī)的發(fā)電動力容易對環(huán)境造成嚴(yán)重污染的問題。
第二實(shí)施例:
在本實(shí)施例中提供了一種增程式電動汽車,該增程式電動汽車包括第一實(shí)施例中提供的動力發(fā)電系統(tǒng)。
此外,可選地,如圖9所示,該增程式電動汽車包括超級電容電池91和太陽能電池板92。其中,太陽能電池板92的輸出端與超級電容電池91連接。這樣,太陽能電池板92可以根據(jù)太陽能對超級電容電池91進(jìn)行充電,從而使得在白天時,該增程式電動汽車即可以采用太陽能電池板92進(jìn)行供電,還可以根據(jù)增程式電動汽車的運(yùn)行狀態(tài),同時采用動力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行供電或者直接驅(qū)動。
另外,可選地,繼續(xù)參見圖9,增程式電動汽車還包括第一高頻串聯(lián)諧振變壓器93、電壓轉(zhuǎn)換器94和充電機(jī)95。其中,第一高頻串聯(lián)諧振變壓器93可以接收地面設(shè)置的第二高頻串聯(lián)諧振變壓器無線傳輸?shù)母哳l高壓電流a;電壓轉(zhuǎn)換器94的輸入端與第一高頻串聯(lián)諧振變壓器93連接,從而可以將高頻高壓電流轉(zhuǎn)換為低頻低壓電流;此外,充電機(jī)95的輸入端與電壓轉(zhuǎn)換器94的輸出端連接,充電機(jī)95的輸出端與超級電容電池91連接,這樣,充電機(jī)95可以根據(jù)低頻低壓電流對超級電容電池91進(jìn)行充電。具體的,第一高頻串聯(lián)諧振變壓器可以為微型的高頻串聯(lián)諧振變壓器,第二高頻串聯(lián)諧振變壓器可以為巨型的高頻串聯(lián)諧振變壓器,這樣增程式電動汽車上的第一高頻串聯(lián)諧振變壓器(微型特斯拉線圈)可以接收地面設(shè)置的第二高頻串聯(lián)諧振變壓器(巨型特斯拉線圈)傳送的,由地球旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的無線傳輸?shù)碾娔埽瑥亩沟秒妷恨D(zhuǎn)換器可以將該電能轉(zhuǎn)換為普通電車可使用的電壓和電流,且充電機(jī)可以對超級電容電池進(jìn)行充電。
這樣,在陰天時,增程式電動汽車可以利用第一高頻串聯(lián)諧振變壓器獲取第二高頻串聯(lián)諧振變壓器無線傳輸?shù)母哳l高壓電流,并利用電壓轉(zhuǎn)換器將該高頻高壓電流轉(zhuǎn)換為增程式電動汽車可以使用的低頻低壓電流,最后利用充電機(jī)對該增程式電動汽車的超級電容電池91進(jìn)行充電,增加了超級電容電池91充電的便利性,從而增加了增程式電動汽車采用電驅(qū)動行駛的時長。
此外,具體的,增程式電動汽車還可以包括一能量控制器96。該能量控制器96的輸出端可以分別與第一高頻串聯(lián)諧振變壓器93和太陽能電池板92連接,從而可以根據(jù)預(yù)設(shè)的太陽能電池板92的太陽能接收閾值,控制第一高頻串聯(lián)諧振變壓器93和太陽能電池板92的工作狀態(tài),即選用接收第二高頻串聯(lián)諧振變壓器無線傳輸?shù)母哳l高壓電流進(jìn)行充電,還是選用太陽能電池板92進(jìn)行充電。
這樣,通過能量控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的太陽能電池板的太陽能接收閾值,控制超級電容電池的電能輸入設(shè)備,即控制選用接收第二高頻串聯(lián)諧振變壓器無線傳輸?shù)母哳l高壓電流進(jìn)行充電,還是選用太陽能電池板進(jìn)行充電,使得在太陽能充足的情況下,即太陽能接收量大于一太陽能接收閾值時,可以選用太陽能電池板對超級電容電池進(jìn)行充電,在太陽能接收量小于該太陽能接收閾值時,采用第二高頻串聯(lián)諧振變壓器無線傳輸?shù)母哳l高壓電流進(jìn)行充電,增加了超級電容電池充電的幾率,使得超級電容電池可以隨時保持較大的電量,從而增加了增程式電動汽車采用電驅(qū)動行駛的時長。
另外,具體的,通過上述的動力發(fā)電系統(tǒng)和超級電容電池,該增程式電動汽車可以同時具有蒸氣驅(qū)動模式、電驅(qū)動模式和蒸汽發(fā)電驅(qū)動電機(jī)模式。
具體的,增程式電動汽車在選用驅(qū)動模式時,可以根據(jù)增程式電動汽車的運(yùn)行狀態(tài)和天氣狀態(tài)來選定驅(qū)動模式。例如,在白天時,可以采用蒸汽發(fā)電驅(qū)動電機(jī)模式、蒸氣驅(qū)動模式和/或太陽能電池板供電的電驅(qū)動模式;在黑天時,可以采用蒸汽發(fā)電驅(qū)動電機(jī)模式、蒸氣驅(qū)動模式和/或第二高頻串聯(lián)諧振變壓器無線傳輸?shù)母哳l高壓電流供電的電驅(qū)動模式;在陰天時,同樣可以利用第二高頻串聯(lián)諧振變壓器無線傳輸?shù)母哳l高壓電流供電的電驅(qū)動模式。
另外,可選地,增程式電動汽車在選用驅(qū)動模式時,若ISG電機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)或者故障狀態(tài),則增程式電動汽車切換至ISG電機(jī)停機(jī)模式。若ISG電機(jī)起動,且動力發(fā)電系統(tǒng)處于預(yù)熱狀態(tài)時,若ISG電機(jī)的轉(zhuǎn)速大于一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速值,則直接采用蒸汽驅(qū)動模式,即采用蒸汽驅(qū)動增程式電動汽車運(yùn)行;若ISG電機(jī)的轉(zhuǎn)速不大于該預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速值,則可以采用蒸汽發(fā)電驅(qū)動電機(jī)模式,即動力發(fā)電系統(tǒng)中的蒸汽提供動力,驅(qū)動ISG電機(jī)發(fā)電。此外,在蒸汽驅(qū)動模式下,增程式電動汽車的車速大于第一預(yù)設(shè)速度閾值時,或者在蒸汽發(fā)電驅(qū)動電機(jī)模式下,增程式電動汽車的車速大于該第一預(yù)設(shè)速度閾值時,可以采用大功率混動輸出動力。當(dāng)增程式電動汽車不滿足在蒸汽驅(qū)動模式下,增程式電動汽車的車速大于第一預(yù)設(shè)速度閾值,以及在蒸汽發(fā)電驅(qū)動電機(jī)模式下,增程式電動汽車的車速大于該第一預(yù)設(shè)速度閾值的條件時,可以換擋調(diào)速,并在車速大于第二預(yù)設(shè)速度閾值時,采用電驅(qū)動模式,在車速不大于該第二預(yù)設(shè)速度閾值時,可以采用蒸汽發(fā)電驅(qū)動電機(jī)模式、蒸氣驅(qū)動模式或電驅(qū)動模式,其中,第二預(yù)設(shè)速度閾值小于第一預(yù)設(shè)速度閾值。當(dāng)增程式電動汽車的車速小于第三預(yù)設(shè)速度閾值時,可以直接采用蒸汽驅(qū)動模式;當(dāng)增程式電動汽車的車速不小于第三預(yù)設(shè)速度閾值時,可以采用蒸汽發(fā)電驅(qū)動電機(jī)模式、蒸氣驅(qū)動模式或電驅(qū)動模式,其中,第三預(yù)設(shè)速度閾值小于第二預(yù)設(shè)速度閾值。
這樣,本實(shí)施例中的增程式電動汽車可以同時具有蒸汽發(fā)電驅(qū)動電機(jī)模式、蒸氣驅(qū)動模式和電驅(qū)動模式三種驅(qū)動模式,并且可以根據(jù)增程式電動汽車的運(yùn)行狀態(tài)選擇合適的驅(qū)動模式;此外,該增程式電動汽車包括利用第二高頻串聯(lián)諧振變壓器無線傳輸?shù)母哳l高壓電流以及利用太陽能電池板等多種對超級電容電池進(jìn)行充電的方式,使得該增程式電動汽車能夠利用多種能源,而不用再局限于對環(huán)境有嚴(yán)重污染的一些能源,解決了現(xiàn)有的增程式電動汽車的發(fā)動機(jī)的發(fā)電動力容易對環(huán)境造成嚴(yán)重污染的問題。
以上所述的是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員來說,在不脫離本發(fā)明所述的原理前提下還可以作出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。