專利名稱：混合動(dòng)力電動(dòng)車燃油發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬混合動(dòng)力電動(dòng)車，特別涉及一種混合動(dòng)力電動(dòng)車燃油發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)和制造。
背景技術(shù)：
目前的混合動(dòng)力電動(dòng)車燃油發(fā)電機(jī)組，由燃油發(fā)動(dòng)機(jī)、起動(dòng)電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)構(gòu)成， 其工作原理是當(dāng)電動(dòng)車行駛到車載蓄電池組電力不足時(shí)，起動(dòng)電機(jī)將起動(dòng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，燃油發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，發(fā)出的電能一方面供給驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用，二方面將電能供給蓄電池組充電，使混合動(dòng)力車能連續(xù)行駛。因此它具有遠(yuǎn)距離行駛的優(yōu)點(diǎn)，得到用戶的喜愛。故此現(xiàn)有的混合動(dòng)力電動(dòng)車燃油發(fā)電機(jī)組都同時(shí)配置有一臺(tái)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)發(fā)電機(jī)來(lái)配合燃油發(fā)動(dòng)機(jī)使用。如果能將發(fā)電機(jī)和起動(dòng)電機(jī)合為一體成為雙功能電機(jī)，它既是起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)又是發(fā)電的發(fā)電機(jī)，這樣既可以減少有色金屬的消耗量，又簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，降低制造成本。同時(shí)能減輕車身的重量，降低混合動(dòng)力電動(dòng)車能量的消耗。設(shè)計(jì)一種具有雙功能電機(jī)的混合動(dòng)力電動(dòng)車燃油發(fā)電機(jī)組將會(huì)得到混合動(dòng)力電動(dòng)車生產(chǎn)廠家及廣大用戶的歡迎。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種混合動(dòng)力電動(dòng)車燃油發(fā)電機(jī)組，以克服目前混合動(dòng)力電動(dòng)車燃油發(fā)電機(jī)組存在的不足。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的本實(shí)用新型的技術(shù)方案是其特征在于在燃油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的一端上設(shè)置有雙功能電機(jī)2 ；所述的雙功能電機(jī)2既是起動(dòng)電動(dòng)機(jī)又是發(fā)電機(jī)，它通過(guò)所設(shè)置的功能轉(zhuǎn)換器7和起動(dòng)控制器8對(duì)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行起動(dòng)、發(fā)電和充電的控制；該雙功能電機(jī)2每相的定子11的極對(duì)11-1上還安裝有一個(gè)霍爾元件3，對(duì)雙功能電機(jī)2進(jìn)行控制； 所述的三相繞組12其定子11的極對(duì)11-1上只繞有一組線圈，每個(gè)線圈跨兩個(gè)極對(duì)，線圈與線圈間隔一個(gè)極對(duì)；所述的雙功能電機(jī)2上的三個(gè)的霍爾元件SWi^bjn C1端相互連接后與所設(shè)置的起動(dòng)控制器8的地極VO端連接，霍爾元件3的 丄2和C2端相互連接后與所設(shè)置起動(dòng)控制器8的VC端連接，霍爾元件3的a3、b3和C3端分別與所設(shè)置的起動(dòng)控制器8 的％、、和Ctl端對(duì)應(yīng)連接，該起動(dòng)控制器8另一邊分別有五條出線，一條與地極VO連接，另一條分別與開關(guān)Kl的一端、繼電器J1、J2 —端相連接，其余三條出線分別與繼電器J2的觸點(diǎn)A3、B3和C3連接；該繼電器J2的觸點(diǎn)A2、B2和C2分別與三相整流器4的AO、BO和CO 連接，該三相整流器4另一端有兩條出線，一條與蓄電池組5的正極、繼電器Jl-I 一端的觸點(diǎn)連接，另一條出線與蓄電池組5的負(fù)極連接后再與地極VO連接；該繼電器J2的觸點(diǎn)Al、 Bl和Cl分別與燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的雙功能電機(jī)2的三相繞組L1、L2和L3的一端連接，而雙功能電機(jī)2的三相繞組L1、L2和L3另一端相互連接后再與繼電器Jl-I另一端的觸點(diǎn)連接；繼電器Jl和J2另一端分別連接后再與地極VO相連接；開關(guān)Kl另一端與12V電池正極連接， 12V電池的負(fù)極與地極VO連接。[0005]采用上述措施的本實(shí)用新型具有減輕重量、降低能量的消耗、降低制造成本、車輛控制方便和行駛安全的優(yōu)點(diǎn)。

圖1是現(xiàn)有的混合動(dòng)力電動(dòng)車燃油發(fā)電機(jī)組平面示意圖；圖2是本實(shí)用新型的混合動(dòng)力電動(dòng)車燃油發(fā)電機(jī)組平面示意圖；圖3是本實(shí)用新型的電路原理圖；圖4是本實(shí)用新型的起動(dòng)控制器電路原理圖；圖5是本實(shí)用新型的電機(jī)繞組與功能轉(zhuǎn)換器和起動(dòng)控制器連接的示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型再進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
參考圖1和圖2，圖1是現(xiàn)有的混合動(dòng)力電動(dòng)車燃油發(fā)電機(jī)組平面示意圖，圖2是本實(shí)用新型的混合動(dòng)力電動(dòng)車燃油發(fā)電機(jī)組平面示意圖。從圖1和圖2清楚看到現(xiàn)有的燃油發(fā)電機(jī)組均配置有一臺(tái)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)發(fā)電機(jī)，分別安裝在燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的兩端，而本實(shí)用新型只有一臺(tái)雙功能電機(jī)2安裝在燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的一端即可，這樣設(shè)計(jì)可以減輕身的重量和降低制造成本。參考圖3，圖3是本實(shí)用新型的電路原理圖，本實(shí)用新型是在與燃油發(fā)動(dòng)機(jī)相連接的一端上設(shè)置有雙功能電機(jī)2，從圖3可看出所設(shè)置有雙功能電機(jī)2，包括三相整流器4、48V 的蓄電池組5，為了使該雙功能電機(jī)2既是起動(dòng)電動(dòng)機(jī)又是發(fā)電機(jī)，并通過(guò)所設(shè)置的功能轉(zhuǎn)換器7和起動(dòng)控制器8對(duì)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行起動(dòng)、發(fā)電和充電的控制。同時(shí)還在雙功能電機(jī) 2每相的定子11的極對(duì)11-1上還安裝有一個(gè)霍爾元件3，對(duì)雙功能電機(jī)2進(jìn)行控制。本實(shí)用新型的電路是這樣實(shí)現(xiàn)的該三個(gè)的霍爾元件3的ai、Id1和C1端相互連接后與所設(shè)置的起動(dòng)控制器8的地極VO端連接，霍爾元件3的 丄2和C2端相互連接后與所設(shè)置起動(dòng)控制器8的VC端連接，霍爾元件3的a3、b3和C3端分別與所設(shè)置的起動(dòng)控制器8的徹、b0和cQ 端對(duì)應(yīng)連接，該起動(dòng)控制器8另一邊分別有五條出線，一條與地極VO連接，另一條分別與開關(guān)Kl的一端、繼電器Jl、J2 一端相連接，其余三條出線分別與繼電器J2的觸點(diǎn)A3、B3和 C3連接；該繼電器J2的觸點(diǎn)A2、B2和C2分別與三相整流器4的Α0、Β0和CO連接，該三相整流器4另一端有兩條出線，一條與蓄電池組5的正極、繼電器Jl-I 一端的觸點(diǎn)連接，另一條出線與蓄電池組5的負(fù)極連接后再與地極VO連接；該繼電器J2的觸點(diǎn)A1、B1和Cl分別與燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的雙功能電機(jī)2的三相繞組L1、L2和L3的一端連接，而雙功能電機(jī)2的三相繞組Li、L2和L3另一端相互連接后再與繼電器Jl-I另一端的觸點(diǎn)連接；繼電器Jl和J2 另一端分別連接后再與地極VO相連接；開關(guān)Kl另一端與12V電池正極連接，12V電池的負(fù)極與地極VO連接。參考圖4，圖4是本實(shí)用新型的起動(dòng)控制器電路原理圖。該圖4中的a、b和c是霍爾元件，Tl、T2和T3, T5、T6和T7，T9、TlO和Tll是NPN小功率三極管，T4、T8和T12是 PNP小功率三極管，VA, VB和VC是V-MOS場(chǎng)效應(yīng)率管。該霍爾元件3的a、b和c分別固定在三相定子11的極對(duì)11-1上并與三相繞組3對(duì)應(yīng)。它是這樣實(shí)現(xiàn)的當(dāng)轉(zhuǎn)子上的磁極的 N面對(duì)于a時(shí)，則a導(dǎo)通，從而通道Al的V-MOS場(chǎng)效應(yīng)率管導(dǎo)通，定子線圈Ll有電流通過(guò)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)推動(dòng)力，推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。同理轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到磁極N對(duì)應(yīng)于b時(shí)，通道Bl的V-MOS場(chǎng)效應(yīng)率管導(dǎo)通，定子線圈L2有電流通過(guò)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)推動(dòng)力，繼續(xù)推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。同理轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到磁極N對(duì)應(yīng)于c時(shí)，通道Cl的V-MOS場(chǎng)效應(yīng)率管導(dǎo)通，定子線圈L3有電流通過(guò)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)推動(dòng)力，繼續(xù)推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，如此循環(huán)，轉(zhuǎn)子不停地旋轉(zhuǎn)。參考圖5，圖5是本實(shí)用新型的電機(jī)繞組與功能轉(zhuǎn)換器和起動(dòng)控制器連接的示意圖，從圖中看到雙功能電機(jī)2包括外轉(zhuǎn)子9、與外轉(zhuǎn)子9連在一起的永磁體10、定子11和安裝在定子極對(duì)11-1上的三相霍爾元件3。不同的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)組上配置的發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子各有不相同，本實(shí)施例定子為12個(gè)極對(duì)，轉(zhuǎn)子為8個(gè)永磁極。燃油發(fā)動(dòng)機(jī)組上配置的發(fā)電機(jī)的電壓等級(jí)也各有不相同，有12V、36V、48V和等。對(duì)于不同電壓等級(jí)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)組上設(shè)置的雙功能電機(jī)2的繞組線圈的匝數(shù)是不相同的。本實(shí)用新型的實(shí)施例電壓為48V，它的繞組線圈的匝數(shù)設(shè)計(jì)為110-180匝。本實(shí)用新型三相繞組12其定子11的極對(duì)11-1上只繞有一組線圈，每個(gè)線圈跨兩個(gè)極對(duì)，線圈與線圈間隔一個(gè)極對(duì)，分別首尾連接。首端分別與所設(shè)置的功能轉(zhuǎn)換器7的Al、Bl和Cl相連接，而尾端連接于0點(diǎn)，星形連接。該功能轉(zhuǎn)換器7的A1、B1和Cl分別與起動(dòng)控制器8對(duì)應(yīng)連接外，該起動(dòng)控制器8分別與三相整流器4的AO、BO和CO對(duì)應(yīng)連接，該起動(dòng)控制器8的徹、b0和Ctl與霍爾元件的a3、 b3和C3連接，VC端與霍爾元件3的 、b2和C2連接，地極VO與ai、Id1和C1連接，功能轉(zhuǎn)換器7和起動(dòng)控制器8的電源為220V。本實(shí)用新型的工作原理燃油發(fā)動(dòng)機(jī)組未起動(dòng)時(shí)，繼電器Jl和J2未工作，其觸點(diǎn) J2-UJ2-2和J2-3處于常閉狀態(tài)，開關(guān)上的AUBl和Cl分別與A2、B2和C2接通。1.起動(dòng)狀況當(dāng)起動(dòng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)組時(shí)，將按下開關(guān)K1，起動(dòng)控制器8的繼電器Jl和J2接通12V電源，此時(shí)繼電器Jl的Jl-I工作，J2繼電器的J2-1、J2-2和J2-3動(dòng)作分別將Al和A3、Bl 和B3、Cl和C3接通，雙功能電機(jī)2三相繞組通過(guò)起動(dòng)控制器8接到蓄電池5上，起動(dòng)控制器8根據(jù)三個(gè)霍爾元件的相位信號(hào)，在相應(yīng)的相位上接通相應(yīng)的線圈。從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩， 使雙功能電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到起動(dòng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的效果。2.發(fā)電狀況燃油發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)到正常轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)松開手按開關(guān)K1，起動(dòng)控制器5的繼電器Jl和J2均斷開電源，繼電器的J2-1、J2-2和J2-3三組觸點(diǎn)復(fù)位，觸點(diǎn)Al和A2、B1和B2、C1和C2分別復(fù)位接通。此時(shí)雙功能電機(jī)三相繞組在轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)中發(fā)電。發(fā)出的交流電，經(jīng)繼電器J2各觸點(diǎn) Al和A2、B1和B2、C1和C2直至三相整流器4，經(jīng)整流后供蓄電池組5充電及其它他方面使用。如果需要停機(jī)時(shí)，斷開燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供應(yīng)，燃油發(fā)動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，在此同時(shí)，雙功能電機(jī)2停止轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型的電路原理圖中小功率三極管Tl至T12各可采用2N5551和2陽(yáng)401 型，場(chǎng)效應(yīng)功率管VA、VB和VC可采用75N75型，電阻RlO和Cl組成降壓濾波電路，為霍爾元件提供5V的工作電源。電阻Rl至RlO可以為5-20K。
權(quán)利要求1.混合動(dòng)力電動(dòng)車燃油發(fā)電機(jī)組，包括燃油發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、三相整流器G)、蓄電池組 (5)、與外轉(zhuǎn)子(9)連在一起的永磁體(10)、定子(11)和三相繞組(12)，其特征在于在燃油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的一端上設(shè)置有雙功能電機(jī)O)；所述的雙功能電機(jī)O)既是起動(dòng)電動(dòng)機(jī)又是發(fā)電機(jī)，它通過(guò)所設(shè)置的功能轉(zhuǎn)換器(7)和起動(dòng)控制器(8)對(duì)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行起動(dòng)、發(fā)電和充電的控制；同時(shí)還在雙功能電機(jī)(2)每相的定子(11)的極對(duì)(11-1)上還安裝有一個(gè)霍爾元件(3)，對(duì)雙功能電機(jī)( 進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力電動(dòng)車燃油發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述的三相繞組(12)其定子(11)的極對(duì)(11-1)上只繞有一組線圈，每個(gè)線圈跨兩個(gè)極對(duì)，線圈與線圈間隔一個(gè)極對(duì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力電動(dòng)車燃油發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述的雙功能電機(jī)( 上的三個(gè)的霍爾元件(3)的^ipb1和C1端相互連接后與所設(shè)置的起動(dòng)控制器(8) 的地極VO端連接，霍爾元件(3)的 』2和C2端相互連接后與所設(shè)置起動(dòng)控制器⑶的VC 端連接，霍爾元件(3)的a3、b3和C3端分別與所設(shè)置的起動(dòng)控制器(8)的如、b0和Ctl端對(duì)應(yīng)連接，該起動(dòng)控制器(8)另一邊分別有五條出線，一條與地極VO連接，另一條分別與開關(guān) Kl的一端、繼電器Jl、J2 一端相連接，其余三條出線分別與繼電器J2的觸點(diǎn)A3、B3和C3 連接；該繼電器J2的觸點(diǎn)A2、B2和C2分別與三相整流器的Α0、Β0和CO連接，該三相整流器(4)另一端有兩條出線，一條與蓄電池組(5)的正極、繼電器Jl-I 一端的觸點(diǎn)連接， 另一條出線與蓄電池組(5)的負(fù)極連接后再與地極VO連接；該繼電器J2的觸點(diǎn)Al、Bl和 Cl分別與燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的雙功能電機(jī)O)的三相繞組Li、L2和L3的一端連接，而雙功能電機(jī)O)的三相繞組Li、L2和L3另一端相互連接后再與繼電器Jl-I另一端的觸點(diǎn)連接；繼電器Jl和J2另一端分別連接后再與地極VO相連接；開關(guān)Kl另一端與12V電池正極連接， 12V電池的負(fù)極與地極VO連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種混合動(dòng)力電動(dòng)車燃油發(fā)電機(jī)組，它包括燃油發(fā)動(dòng)機(jī)、三相整流器、蓄電池組、與外轉(zhuǎn)子連在一起的永磁體、定子和三相繞組，其特征在于在燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的一端上設(shè)置有雙功能電機(jī)；該雙功能電機(jī)既是起動(dòng)電動(dòng)機(jī)又是發(fā)電機(jī)，它通過(guò)所設(shè)置的功能轉(zhuǎn)換器和起動(dòng)控制器對(duì)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行起動(dòng)、發(fā)電和充電的控制，同時(shí)還在雙功能電機(jī)每相的定子的極對(duì)上還安裝有一個(gè)霍爾元件對(duì)雙功能電機(jī)進(jìn)行控制。本實(shí)用新型具有減輕重量、降低能量的消耗、降低制造成本、車輛控制方便和行駛安全的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K11/00GK202081970SQ201120104930
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者潘世澄 申請(qǐng)人:潘世澄