[实用新型]一种电动汽车增程器

说明书

本实用新型公开了一种电动汽车增程器，属于电动汽车技术领域。该增程器由发动机、无刷直流电机、增程器控制器、发动机油门步进电机、发动机风门步进电机组成，增程器控制器由三相逆变器、三相整流器、微控制器、逆变器驱动电路、步进电机驱动电路、反电势过零检测电路、直流母线电压检测电路、直流母线电流检测电路、电压电流采样电路、环境温度检测电路组成。本实用新型的电动汽车增程器体积小、重量轻，控制器主功率电路电压电流应力小、使用寿命长，控制结构简单、计算工作量小、响应迅速。

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车增程器，属于电动汽车技术领域。

背景技术：

为实现燃油汽车向电动汽车的顺利过渡，国内外汽车制造厂商研制并生产了加装增程器的电动汽车，装有增程器的电动汽车动力系统如图2所示，增程器实际是电动汽车的辅助发电系统，其工作原理是：当电动汽车车载蓄电池电量充足时，由蓄电池提供整车功率需求，带动主驱动电机旋转；当蓄电池电量不足时，由增程器发电，提供整车功率需求，带动主驱动电机旋转，以解决电动汽车电池储能有限导致的续行里程不足问题。

目前已有增程器的相关文献报道和专利技术，中国发明专利ZL201310163186.8公开了一种电动汽车增程器及控制方法，该电动汽车增程器用一台交流永磁同步电机进行发电，用一台发动机作为交流永磁同步电机的动力源，带动电机发电，但是发动机需要用外力起动后，才能自己运行，因此增程器中又加入了一台直流起动机，直流起动机仅在发动机起动时使用一下，绝大部分时间是闲置不用的，直流起动机的存在大大增加了增程器的体积与重量，占去了电动汽车有限的空间，增加了电动汽车整车重量，因此十分有必要研发减去发动机专用起动机的增程器。

文献(何坚强，唐慧雨，张兰红，电动汽车增程器关键技术综述[J].电源世界，2016，(12):39-43)指出，增程器可以采用电机起动/发电一体化技术来省去专门的起动电机，永磁无刷电机转子采用永磁体，无绕组及铜耗，虽然它起动转矩不大，制造也较复杂，但其效率及比功率高、调速范围宽且精度高、运行平稳、可靠性好，可以作为当前增程器起动/发电一体化电机的选择。针对无刷直流电机起动/发电一体化技术，文献(李颖，蔺韬，邵兴齐，等.无刷直流起动/发电系统的设计与实现[J].微特电机，2013，41(2):8-12)研究了根据电机的转矩需求调节功率电路PWM占空比的方法，通过占空比的控制来调节输出电压，文献(韦敏，贾惠芹.电动车用电动/发电永磁无刷直流电机的控制系统研究[J]. 微电机，2011，44(4):102-105.)根据对电机电流的PID控制实现对输出电压的控制，但是作为电动汽车辅助发电系统的增程器，要求根据路况变化迅速调整电机输出功率，保证输出电压的稳定，因此有必要研究控制结构简单、响应快速的增程器输出电压控制技术。

实用新型内容

为了解决现有电动汽车增程器成本高、体积大、控制复杂、控制效果不理想的问题，本实用新型提出了一种电动汽车增程器，该电动汽车增程器成本低、体积小、结构简单、控制效果优良。

本实用新型为解决其技术问题采用如下技术方案：

一种电动汽车增程器，包括发动机、无刷直流电机、增程器控制器、发动机油门步进电机和发动机风门步进电机，所述增程器控制器包括三相逆变器、三相整流器、微控制器、逆变器驱动电路、步进电机驱动电路、反电势过零检测电路、直流母线电压检测电路、直流母线电流检测电路、电压电流采样电路和环境温度检测电路；

其中：发动机转轴与无刷直流电机转轴直接相连接；增程器控制器中三相逆变器中点与三相整流器中点分别对应相连接、三相逆变器的正、负端与三相整流器的正、负端分别对应相连接，组成主功率电路；主功率电路三相中点与无刷直流电机的三相绕组引出线a、b、c端分别对应相连接；主功率电路正端引出线与蓄电池的正极相连接，主功率电路负端引出线与蓄电池的负极相连接；

直流母线电压检测电路、直流母线电流检测电路与电压电流采样电路相连接，所述电压电流采样电路输出信号与微控制器相连，环境温度检测电路的检测值送入微控制器；