[发明专利]混合动力装置和电动汽车

说明书

技术领域

本发明涉及动力装置领域，具体而言，涉及混合动力装置和电动汽车。

背景技术

电动汽车中一般使用锂电池组作为动力源，由于锂电池组的电池容量不足、价格尚高等因素，需要使用混合动力装置作为动力源。现有的混合动力源的燃料燃烧不充分，导致能源的浪费。

发明内容

本发明提供了一种混合动力装置和电动汽车，使上述问题得到改善。

本发明是这样实现的：

一种混合动力装置，包括：

柴油机，所述柴油机包括壳体、气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴和连杆，所述活塞滑动设置在所述气缸内，所述进气道和所述排气道均与所述气缸连通，所述进气阀用于控制所述进气道的通断，所述排气阀用于控制所述排气道的通断，所述连杆的两端分别与所述活塞和所述曲轴转动连接，所述曲轴转动设置在所述壳体上，所述曲轴的一端设置有飞轮，另一端设置有输出端；

电动/发电一体机，所述电动/发电一体机包括机壳、定子和转子，所述定子和所述转子均设置在所述机壳的内部，所述转子通过转动轴与所述机壳转动连接，所述转动轴的靠近所述曲轴的一端设置有输入端；所述定子包括相互连接的第一固定部和第一伸出部，所述转子包括相互连接的第二固定部和第二伸出部，所述第一固定部和所述第二固定部均为圆柱状，所述第一固定部与所述机壳固定连接，所述第二固定部与所述转动轴固定连接，所述第一伸出部和所述第二伸出部的横截面均为“T”字形，所述第一伸出部设置在所述第一固定部的内侧，所述第二伸出部设置在所述第二固定部的外侧，所述第一伸出部和所述第二伸出部之间设置有气隙，所述第一伸出部和所述第二伸出部均为N个，N为偶数，相邻的两个所述第一伸出部之间设置有缠绕定子绕线的第一绕线槽，所述第二伸出部为永磁体；

变速机构，所述变速机构的两端分别与所述输出端和所述输入端传动连接，所述输出端与所述输入端的转速比为N/2；

锂电池组，所述锂电池组与所述电动/发电一体机电连接。

柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成一个工作循环。进气冲程开始时，活塞位于上止点，当曲轴旋转时，连杆带动活塞由上止点朝向下止点移动，同时利用与曲轴相连的传动机构使进气阀打开，新鲜空气从进气道进入气缸内；随着活塞的不断运动，气缸内的活塞上方的容积逐渐增大，造成气缸内的空气压力低于进气道内的压力，因此外界空气不断地充入气缸。压缩冲程开始时，活塞由下止点朝向上止点运动，此时，进气阀关闭，活塞运动可以提高空气的温度，为燃料在压缩过程中自行发火做准备，并且为气体膨胀做功创造条件。燃烧膨胀冲程开始时，燃料在气缸内燃烧释放大量的热量，因此气体的压力和温度均升高，活塞在高温高压气体的作用下向下运动，并通过连杆使曲轴转动对外做功。排气冲程开始时，活塞位于下止点附近，排气阀开启，活塞在曲轴和连杆的带动下，由下止点向上止点运动，并将废气排出气缸外，完成一个循环。在四冲程的柴油机中，只有燃烧膨胀过程才会产生动力对外做功，而其余三个冲程都是消耗能量的准备过程，为此需要在柴油机上安装飞轮，利用飞轮的转动惯性，使曲轴在四个冲程中连续而均匀地运转。

电动/发电一体机既可以当做电动机使用，也可以当做发电机使用，二者的过程是可逆的。在启动柴油机时，锂电池组提供电能，电动/发电一体机的转动轴在定子和转子的作用下开始转动，转动轴的输入端带动柴油机的输出端转动，即曲轴开始工作，柴油机正式进入四个冲程时，锂电池组不再提供电力，曲轴的输出端可以带动转动轴的输入端转动，柴油机输出的动力一部分驱动汽车运动，一部分在定子和转子的作用下进行发电并充入锂电池组中。

变速箱实现输出端与输入端的传动比，输出端与输入端的转速比为N/2，N为偶数，一般情况下，N大于或等于4，当然，N也可以为2，因此，输出端与输入端的转速比大于等于1且为正整数，即曲轴转动1圈，则转动轴转动N/2圈，根据需要，调节电动/发电一体机的输出电流，即调节柴油机的负载，在活塞到达上止点前，降低负载，过了上止点后加重载，使柴油机在做功过程中充分出力，直到活塞通过下止点。

锂电池组既可以在平常时作为动力源驱动汽车等，也可以推动柴油机开始工作，在使用柴油机作为动力时，柴油机产生的能量的一部分直接驱动汽车，一部分进入锂电池组中进行充电，当然，锂电池组也可以在柴油机提供的动力不足的情况下对其进行补充，满足汽车运动所需要的能量。