一种基于天然气发动机的电动商用车增程器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种基于天然气发动机的电动商用车增程器，它是由制动空压机、转向助力油泵、辅助电池、低压电器、天然气发动机、辅助发电机、主发电机、动力电池组、空调压缩机、电磁离合器、皮带和皮带轮组成，天然气发动机与制动空压机、转向助力油泵连接，天然气发动机通过皮带和皮带轮带动辅助发电机为辅助电池和低压电器供电，天然气发动机通过皮带和皮带轮带动主发电机给汽车驱动电机和动力电池组充电，天然气发动机通过电磁离合器、皮带、皮带轮与空调压缩机连接，它的应用有利于电动商用车的产业化，在推广使用中具有很大的优势，减轻了整车重量，节省了成本，提高了电动商用车的动力性能和续驶里程。
【专利说明】—种基于天然气发动机的电动商用车增程器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及增程式电动商用车动力系统基于天然气发动机的增程器设备领域，尤其涉及一种基于天然气发动机的电动商用车增程器。
【背景技术】
[0002]面对全球能源短缺和环境恶化的重大压力，电动汽车以其节能、环保、可持续发展等技术优势成为全球汽车业重点研发、推广应用的重点，其中电动商用车，包括客车、载货汽车、各种专用车等，是应用广泛，实施性强，最有希望实现产业化的领域。
[0003]动力电池作为电动汽车的主要动力源，是电动汽车的关键组成部分。目前，由于动力电池的比能量较低、价格较高、对环境温度较为敏感，要增大一次充电的续驶里程，同时考虑到电动汽车的附件和辅助系统，例如，空调压缩机、转向助力油泵、制动空压机、除霜机构的暖风、低压辅助电池的充电等附件，也必须消耗动力电池的电能，要完成这些功能，必须配备更多的电池，这不仅增加了整车质量、降低了能源转换效率，而且增加了整车的制造成本和使用成本，同时自重的增加也在很大程度上影响了电动汽车的动力性指标和续驶里程。
【发明内容】
[0004]为了解决以上问题，本实用新型提供一种基于天然气发动机的电动商用车增程器，它选用一个达到欧5以上排放标准的天然气发动机来直接驱动空调压缩机、转向助力油泵、制动空压机、低压辅助发电机和大功率主发电机，同时天然气发动机的余热可以满足除霜和采暖的需求，在兼顾环保的同时，有效的降低了电动汽车的制造成本和使用成本。
[0005]本实用新型的技术方案是:提供一种基于天然气发动机的电动商用车增程器，它是由制动空压机、转向助力油泵、辅助电池、低压电器、天然气发动机、辅助发电机、主发电机、动力电池组、空调压缩机、电磁离合器、皮带和皮带轮组成，天然气发动机与制动空压机、转向助力油泵连接，天然气发动机通过皮带和皮带轮带动辅助发电机为辅助电池和低压电器供电，天然气发动机通过皮带和皮带轮带动主发电机给汽车驱动电机和动力电池组充电，天然气发动机通过电磁离合器、皮带、皮带轮与空调压缩机连接。
[0006]所述天然气发动机与辅助发电机连接、天然气发动机与主发电机连接、天然气发动机与电磁离合器、空调压缩机连接均可采用皮带和皮带轮连接方式，还可采用齿轮连接、传送轴连接或其它连接方式。
[0007]所述汽车行驶时，可采用动力电池组提供电能驱动汽车，还可采用一种基于天然气发动机的电动商用车增程器提供电能驱动汽车。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:用天然气发动机代替电池组驱动空调、转向和制动系统，减轻了整车重量，节省了成本，提高了电动商用车的动力性能和续驶里程，本实用新型的应用有利于电动商用车的产业化，在推广使用中具有很大的优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面根据附图进一步对本实用新型加以说明
[0010]附图1是本实用新型的原理结构图；
[0011]附图2是本实用新型的负荷率不意图；
[0012]图1、图2中所示:1、制动空压机，2、转向助力油泵，3、辅助电池，4、低压电器，5、天然气发动机，6、辅助发电机，7、主发电机，8、动力电池组，9、空调压缩机，10、电磁离合器，11、皮带，12、皮带轮。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明，需要说明的是，附图仅用于解释本实用新型，是对本实用新型实施例的示意性说明，而不能理解为对本实用新型的限定。
[0014]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0015]如图1、图2所示，一种基于天然气发动机的电动商用车增程器，它是由制动空压机1、转向助力油泵2、辅助电池3、低压电器4、天然气发动机5、辅助发电机6、主发电机7、动力电池组8、空调压缩机9、电磁离合器10、皮带11和皮带轮12组成，天然气发动机5与制动空压机1、转向助力油泵2连接，天然气发动机5通过皮带11和皮带轮12带动辅助发电机6为辅助电池3和低压电器4供电，天然气发动机5通过皮带11和皮带轮12带动主发电机7给汽车驱动电机和动力电池组8充电，天然气发动机5通过电磁离合器10、皮带11、皮带轮12与空调压缩机9连接。
[0016]所述天然气发动机5与辅助发电机6连接、天然气发动机5与主发电机7连接、天然气发动机5与电磁离合器10、空调压缩机9连接均可采用皮带11和皮带轮12连接方式，还可采用齿轮连接、传送轴连接或其它连接方式。
[0017]所述汽车行驶时，可采用动力电池组8提供电能驱动汽车，还可采用一种基于天然气发动机的电动商用车增程器提供电能驱动汽车。
[0018]汽车在正常行驶过程中，由于工况的不断转变，不可能总工作在最佳特性区域，影响了经济性和排放，本实用新型在选择天然气发动机5时考虑了稳定工况和负荷率的影响，通过适当提高负荷率和使天然气发动机5工作在排放最低、能量最节省的稳定工况下，达到节能、减排目的。
[0019]负荷率是指天然气发动机5在某一转速下发出的功率与同一转速下所能发出的最大功率之比，如图2所示，PS()为外特性曲线，即天然气发动机5油门全开时功率随转速变化的曲线；PK为行驶时克服各种阻力所需要天然气发动机5发出的功率；PS为部分负荷速度特性，即油门部分开度时天然气发动机5的功率随转速的变化曲线，在一般行驶条件下，天然气发动机5常常都不是工作在最大油门状态，仅油门部分开度时发出的功率就可以满足要求，图2中Ps和Pk的交点K即为天然气发动机5的工作点，这时天然气发动机5发出的功率为Ρκ，转速为％，该转速下天然气发动机5发出的最大功率为Pk _，于是天然气发动机5在K工作时的负荷率为:
P
[0020]U = —■X100%
/v
Λ IlMX
[0021]在汽车行驶过程中，车速和路况的变化使发动机的工作点也不断发生变化，因此负荷率也是不断变化的，根据负荷特性可知，不论是汽柴油机，还是天然气发动机，当负荷率发生变化时，油耗或者气耗率的变化是很大的，因此，负荷率的大小严重影响了能量的消耗。
[0022]本实用新型通过进行匹配优化选择适用的低排放天然气发动机5，从而将内燃机的负荷率控制在最佳的工作区域，同时使其工作在稳定的转速范围内，以达到节能和降低排放的目标。
[0023]汽车行驶时，由动力电池组8或增程器提供电能驱动汽车，天然气发动机5直接驱动转向助力油泵2和制动空压机I，天然气发动机5同时带动辅助发电机6为低压电器4和辅助电池3供电，天然气发动机5带动主发电机7给汽车驱动电机和动力电池组8充电，当需要使用空调时，电磁离合器10将天然气发动机5与空调压缩机9连接，当电磁离合器10切断时，空调压缩机9停止工作。
[0024]本实用新型在实施的过程中，原车的转向和制动不需作大的改动，节省了成本，用天然气发动机5代替电池组驱动空调、转向和制动系统，减轻了整车重量，节省了成本，提高了电动商用车的动力性能和续驶里程，本实用新型的应用有利于电动商用车的产业化，在推广使用中具有很大的优势。
[0025]以上所述为本实用新型的实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种改进和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等均应含在本实用新型的权利要求范围之内。
【权利要求】
1.一种基于天然气发动机的电动商用车增程器，它是由制动空压机(I)、转向助力油泵⑵、辅助电池(3)、低压电器(4)、天然气发动机(5)、辅助发电机(6)、主发电机(7)、动力电池组(8)、空调压缩机(9)、电磁离合器(10)、皮带(11)和皮带轮(12)组成，其特征在于:天然气发动机(5)与制动空压机(I)、转向助力油泵(2)连接，天然气发动机(5)通过皮带(11)和皮带轮(12)带动辅助发电机(6)为辅助电池(3)和低压电器⑷供电，天然气发动机(5)通过皮带(11)和皮带轮(12)带动主发电机(7)给汽车驱动电机和动力电池组(8)充电，天然气发动机(5)通过电磁离合器(10)、皮带(11)、皮带轮(12)与空调压缩机(9)连接。
2.根据权利要求1所述一种基于天然气发动机的电动商用车增程器，其特征在于:天然气发动机(5)与辅助发电机(6)连接、天然气发动机(5)与主发电机(7)连接、天然气发动机(5)与电磁离合器(10)、空调压缩机(9)连接均可采用皮带(11)和皮带轮(12)连接方式，还可采用齿轮连接、传送轴连接或其它连接方式。
3.根据权利要求1所述一种基于天然气发动机的电动商用车增程器，其特征在于:汽车行驶时，可采用动力电池组(8)提供电能驱动汽车，还可采用一种基于天然气发动机的电动商用车增程器提供电能驱动汽车。
【文档编号】B60L11/14GK204109818SQ201420426090
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】陈全世, 蔡文远 申请人:陈全世, 蔡文远