移动充电电动车的制作方法

本发明实施例涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种移动充电电动车。

背景技术：

在提倡低碳环保的今天，电动汽车等新能源汽车的推广、普及和应用已经成为世界汽车发展的必然之路。

现有技术中多采用固定的充电桩来解决电动汽车的充电问题，因此存在电动汽车在没有充电桩的位置需要补充电能的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种移动充电电动车，来解决电动汽车在没有充电桩的位置需要补充电能的技术问题。

本发明实施例提供的一种充电电动车，包括：

发电装置，设置在所述移动充电电动车内，包括电能输出端；

电压转换模块，包括第一输入端和至少一个充电接口，所述电压转换模块的第一输入端与所述发电装置的电能输出端电连接，所述电压转换模块的充电接口与待充电电动车的电源输入端电连接，用于将所述发电装置输出的电能转换为符合所述待充电电动车需要电压的电能，为所述待充电电动车充电。

可选的，还包括车载增程器，所述车载增程器包括电能输出端；

第一开关器件，所述第一开关器件的第一端与所述车载增程器的电能输出端电连接，所述第一开关器件的第二端与所述电压转换模块的第二输入端电连接，所述第一开关器件闭合时，所述电压转换模块用于将所述车载增程器输出的电能转换为符合所述待充电电动车需要电压的电能，为所述待充电电动车充电。

可选的，所述发电装置包括第一原动机、第一电机以及第一电机控制器；

所述第一原动机的曲轴与所述第一电机的转子磁极固定连接，用于带动所述电机的转子磁极转动；

所述第一电机的转子磁极与定子绕组在轴向相对设置，所述转子磁极与所述定子绕组相对旋转运动以使所述第一电机发电；

所述第一电机控制器的控制端与所述第一电机的控制信号输入端电连接，用于控制所述第一电机发电，所述第一电机的电能输出端与所述电压转换模块的第一输入端电连接；

所述第一电机为无轭分段电枢轴向磁通盘式电机。

可选的，所述车载增程器包括第二原动机、第二电机以及第二电机控制器；

所述第二原动机的曲轴与所述第二电机的转子磁极固定连接，用于带动所述第二电机的转子磁极转动；

所述第二电机的转子磁极与定子绕组在轴向相对设置，所述转子磁极与所述定子绕组相对旋转运动以使所述第二电机发电；

所述第二电机控制器的控制端与所述第二电机的控制信号输入端电连接，用于控制所述第二电机发电，

所述第二电机的电能输出端分别与所述移动充电电动车的车载电池的母线、所述移动充电电动车的驱动电机的电源输入端以及所述第一开关器件的第一端电连接，所述第一开关器件的第二端与所述电压转换模块的第二输入端电连接；

所述移动充电电动车还包括第二开关器件，所述第二开关器件的第一端与所述移动充电电动车的车载电池的直流母线电连接，所述第二开关器件的第二端与所述第一电机的电源输入端电连接，所述第二开关器件闭合时，所述车载电池用于为所述第一电机提供电源，带动所述第一原动机的曲轴转动；

所述第二电机为无轭分段电枢轴向磁通盘式电机。

可选的，所述无轭分段电枢轴向磁通盘式电机包括电机端盖，所述电机端盖的内侧设置有至少一相定子绕组，每相定子绕组包括至少两条绕组支路；

转子磁轭，与所述电机端盖相对设置；所述转子磁轭与所述电机端盖相对的一侧固定有转子磁极，用于在所述定子绕组的作用下带动所述转子磁轭转动；

电动变扭换挡装置，设置于所述电机端盖的外侧；所述电动变扭换挡装置包括至少一个第三开关器件，所述至少一个第三开关器件通过所述电机端盖上的至少一个穿孔与所述至少定子绕组的两条绕组支路电连接，用于通过所述至少一个第三开关器件的闭合和断开实现所述至少两条定子绕组的绕组支路的串联或者并联。

可选的，所述第一电机控制器包括第一控制板；

所述第一控制板具有启动状态和发电状态两个工作状态；

所述第一控制板的启动状态用于控制所述第一电机处于电动状态；

所述第一控制板的发电状态用于控制所述第一电机处于发电状态；

所述第一开关器件的开关控制信号输入端与所述第一控制板的开关控制信号输出端电连接，所述第一控制板用于控制所述第一开关器件的闭合或者断开。

可选的，所述第一电机控制器还包括第二控制板，所述第二控制板与所述至少一个第三开关器件电连接，用于控制所述至少一个第三开关器件的闭合和断开。

可选的，所述第二电机控制器包括第三控制板；

所述第三控制板具有启动状态和发电状态两个工作状态；

所述第三控制板的启动状态用于控制所述第二电机处于电动状态；

所述第三控制板的发电状态用于控制所述第二电机处于发电状态；

所述第二开关器件的开关控制信号输入端与所述第三控制板的开关控制信号输出端电连接，所述第三控制板用于控制所述第二开关器件的闭合或者断开。

可选的，所述第二电机控制器还包括第四控制板，所述第四控制板与所述至少一个第三开关器件电连接，用于控制所述至少一个第三开关器件的闭合和断开。

可选的，所述第三开关器件为三相开关器件或者单向开关器件。

本发明实施例提供了一种移动充电电动车，通过将发电装置安装在移动充电电动车内，移动充电电动车按照需要移动到需要充电的电动车辆旁充电，来解决电动汽车在没有充电桩的位置需要补充电能的技术问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种移动充电电动车的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的又一种移动充电电动车的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一种移动充电电动车的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种定子绕组和转子磁极的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种无轭分段电枢轴向磁通盘式电机的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种第一端盖的俯视图；

图7为本发明提供的一种绕组支路连接结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供了一种移动充电电动车，图1为本发明实施例提供的一种移动充电电动车的结构示意图，参见1，该移动充电电动车包括：

发电装置100，设置在移动充电电动车内，包括电能输出端a1；电压转换模块200，包括第一输入端b1和至少一个充电接口b2，电压转换模块的第一输入端b1与发电装置100的电能输出端a1电连接，电压转换模块200的充电接口b2与待充电电动车的电源输入端电连接，用于将发电装置100输出的电能转换为待充电电动车需要电压的电能，为待充电电动车充电。需要说明的是，电压转换模块为dc/dc调压装置，用于将发电装置发出的电能调整为待充电电动车需要的电压，dc/dc调压装置内置几组不同dc/dc调整电路，将至少一个充电接口输出的电压与待充电电动车的车载电池组母线需要的电压相匹配。

在本实施例中，图1示例性的，示出了电压转换模块200的3个充电接口b2。

本发明实施例提供了一种移动充电电动车，通过将发电装置安装在移动充电电动车内，移动充电电动车按照需要移动到待充电电动车旁充电，来解决电动汽车在没有充电桩的位置需要补充电能的技术问题。

可选的，参见图2，在上述技术方案的基础上，还包括车载增程器300，车载增程器300包括电能输出端c1；第一开关器件201，第一开关器件201的第一端与车载增程器300的电能输出端c1电连接，第一开关器件201的第二端与电压转换模块200的第二输入端b3与车载增程器300的电能输出端c1电连接，第一开关器件201闭合时，电压转换模块300用于在移动充电车行驶到待充电电动车旁停止后，将车载增程器300输出的电能转换为符合所述待充电电动车需要电压的电能，为待充电电动车充电。

需要说明的是，现在的移动充电车用在车厢内安装电池储能，充满电后移动充电。电池重量大，耗能，充电能力有限，成本高。其他移动充电车用汽油、柴油机发电装置安装在货车车厢内、通过燃料发电，移动到需要充电的电动车旁充电。发电装置有传统发电机或者永磁同步径向磁通发电机；相比永磁同步径向磁通发电机，无轭分段电枢轴向磁通盘式发电机体积小、重量轻；特别是一种带电动变扭装置的无轭分段电枢轴向磁通盘式发电机，稳定发电功率可以按照需要调整，更好地满足移动充电车的服务范围。

移动充电电动车为无轭分段电枢轴向磁通盘式发电机作为增程器的电动汽车。除了作为增程器，无轭分段电枢轴向磁通盘式发电机发出的电能可以通过第一开关器件，再通过电压转换模块，将增程器发出的电能与设置在所述移动充电电动车内的发电装置发出的电能并联，大电流给待充电动汽车快速充电，满足需要快速充电的特殊场合。

可选的，在上述技术方案的基础上，参见图1和图3，发电装置100包括第一原动机101、第一电机102以及第一电机控制器103；

第一原动机101的曲轴与第一电机102的转子磁极固定连接，用于带动第一电机102的转子磁极转动；第一电机102的转子磁极与定子绕组在轴向相对设置，转子磁极与定子绕组相对旋转运动以使第一电机102发电；第一电机控制器103的控制端d1与第一电机102的控制信号输入端e1电连接，用于控制第一电机102发电，第一电机102的电能输出端e2与电压转换模块200的第一输入端b1电连接。第一电机为无轭分段电枢轴向磁通盘式电机。第一电机102的电能输出端e2作为发电装置100的电能输出端a1。

可选的，在上述技术方案的基础上，参见图3，车载增程器300包括第二原动机301、第二电机302以及第二电机控制器303；

第二原动机301的曲轴与第二电机302的转子磁极固定连接，用于带动第二电机302的转子磁极转动；

第二电机302的转子磁极与定子绕组在轴向相对设置，转子磁极与定子绕组相对旋转运动以使第二电机302发电；

第二电机控制器303的控制端f1与第二电机302的控制信号输入端g1电连接，用于控制第二电机302发电，第二电机302的电能输出端g2分别与移动充电电动车400的母线、移动充电电动车的驱动电机401的电源输入端以及第一开关器件201的第一端电连接，第一开关器件201的第二端与电压转换模块200的第二输入端b3电连接；

移动充电电动车还包括第二开关器件104，第二开关器件104的第一端与移动充电电动车的车载电池400的直流母线电连接，第二开关器件104的第二端与第一电机102的电源输入端电连接，第二开关器件104闭合时，移动充电电动车的车载电池400用于为第一电机102提供电源，带动第一原动机101的曲轴转动

第二电机为无轭分段电枢轴向磁通盘式电机。

第一原动机和第二原动机可以为内燃机。内燃机是通过燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。本实施例中可使用汽油、柴油、甲醇、乙醇、天然气等染料为能源的内燃机作为第一原动机和第二原动机。

本实施例中的电机为无轭分段电枢轴向磁通盘式电机，电机整体的尺寸较小，重量较轻，有利于减轻发电装置和车载增程器的整体重量。

可选的，在上述技术方案的基础上，无轭分段电枢轴向磁通盘式电机包括电机端盖，电机端盖的内侧设置有至少一相定子绕组，每相定子绕组包括至少两条绕组支路；转子磁轭，与电机端盖相对设置；转子磁轭与电机端盖相对的一侧固定有转子磁极，用于在定子绕组的作用下带动转子磁轭转动；电动变扭换挡装置，设置于电机端盖的外侧；电动变扭换挡装置包括至少一个第三开关器件，至少一个第三开关器件通过电机端盖上的至少一个穿孔与至少定子绕组的两条绕组支路电连接，用于通过至少一个第三开关器件的闭合和断开实现至少两条定子绕组的绕组支路的串联或者并联。

可选的，在上述技术方案的基础上，第一电机控制器包括第一控制板；第一控制板具有启动状态和发电状态两个工作状态；第一控制板的启动状态用于控制第一电机处于电动状态；第一控制板的发电状态用于控制第一电机处于发电状态。所述第一开关器件的开关控制信号输入端与所述第一控制板的开关控制信号输出端电连接，所述第一控制板用于控制所述第一开关器件的闭合或者断开。

可选的，在上述技术方案的基础上，第一电机控制器还包括第二控制板，第二控制板与至少一个第三开关器件电连接，用于控制至少一个第三开关器件的闭合和断开。

可选的，在上述技术方案的基础上，第二电机控制器包括第三控制板；第三控制板具有启动状态和发电状态两个工作状态；第三控制板的启动状态用于控制第二电机处于电动状态；第三控制板的发电状态用于控制第二电机处于发电状态。所述第二开关器件的开关控制信号输入端与所述第三控制板的开关控制信号输出端电连接，所述第三控制板用于控制所述第二开关器件的闭合或者断开。

可选的，在上述技术方案的基础上，第二电机控制器还包括第四控制板，第四控制板与至少一个第三开关器件电连接，用于控制至少一个第三开关器件的闭合和断开。

可选的，第三开关器件为三相开关器件或者单向开关器件。

需要说明的是，第一电机和第二电机均是无轭分段电枢轴向磁通盘式电机，下面对无轭分段电枢轴向磁通盘式电机的介绍均可应用于第一电机和第二电机。

具体的，参考图4，图4是本发明实施例提供的一种定子绕组和转子磁极的结构示意图。每个定子铁芯411的凹槽内设置有定子绕组421，由磁力线44可知，无轭分段电枢轴向磁通盘式电机通过定子绕组的磁场与无轭分段电枢轴向磁通盘式电机转动轴x平行，即磁场为轴向磁场。在转子磁极422转动时，定子绕组421切割磁力线44产生电动势进而产生电流发电。

无轭分段电枢轴向磁通盘式电机可作为启动发电一体电机(integratedstarter&generator,isg)，在第一原动机和第二原动机由零转速启动时，作为电动机带动第一原动机和第二原动机启动；并在第一原动机和第二原动机达到设定的发电转速后，在第一原动机和第二原动机的带动下转动作为发电机。

在上述实施例的基础上，参考图5，图5是本发明实施例提供的一种无轭分段电枢轴向磁通盘式电机的结构示意图，无轭分段电枢轴向磁通盘式电机包括沿轴向相对设置的第一端盖423和第二端盖424；第一端盖423与第二端盖424相对的一侧固定有至少一相定子绕组421，第二端盖424与第一端盖423相对的一侧对应设置有转子磁极422。

无轭分段电枢轴向磁通盘式电机的体积小、重量轻，有利于减轻发电装置和车载增程器的重量。

第二端盖424一侧设置有与转子磁极422固定连接的转轴425，转轴425上可与第一原动机或第二原动机曲轴的动力输出端通过螺栓固定连接，使得无轭分段电枢轴向磁通盘式电机可通过曲轴与第一原动机或第二原动机建立机械连接。

可选的，无轭分段电枢轴向磁通盘式电机每相定子绕组421可以包括至少两条绕组支路；无轭分段电枢轴向磁通盘式电机还包括至少一个第三开关器件，至少一个第三开关器件设置于第一端盖423远离第二端盖424的一侧；至少一个第三开关器件通过第一端盖423上的至少一个穿孔与至少两条绕组支路电连接，用于通过闭合和断开实现至少两条绕组支路的串联或并联。

继续参考图5，第一端盖423靠近的第二端盖424的一侧设置有定子绕组421，第一端盖423远离第二端盖424的一侧设置有附加端盖426，附加端盖426内设置有至少一个第三开关器件，至少一个第三开关器件贴近第一端423设置，并且通过第一端盖423上的至少一个穿孔与至少两条绕组支路电连接。

参考图6，图6是本发明实施例提供的一种第一端盖的俯视图。第一端盖423设置有至少一个穿孔427用于连接绕组支路和开关器件，绕组支路和开关器件的连接线可以与穿孔427一一对应设置，也可以使多个连接线通过同一穿孔427穿出。

可选的，参考图7，图7是本发明提供的一种绕组支路连接结构的示意图，每相定子绕组包括两条绕组支路：第一绕组支路l1和第二绕组支路l2；无轭分段电枢轴向磁通盘式电机包括三个第三开关器件：k1、k2和k3；第一绕组支路的第一端1-1与k1的第一端k1-1电连接，第二端1-2分别与k2的第一端k2-1和k3的第一端k3-1电连接；第二绕组支路的第一端2-1分别与k1的第二端k1-2和k3的第二端k3-2电连接，第二端2-2与k2的第二端k2-2电连接。

当无轭分段电枢轴向磁通盘式电机的转速大于或等于电机额定转速时，控制开关器件闭合和断开的控制板控制k1与k3闭合，k2断开，第一绕组支路l1和第二绕组支路l2并联；当无轭分段电枢轴向磁通盘式电机的转速小于电机额定转速时，控制开关器件闭合和断开的控制板控制k1与k3断开，k2闭合，第一绕组支路l1和第二绕组支路l2串联。上述控制过程使得在车载增程器和发电装置的启动初始时刻，第一绕组支路l1和第二绕组支路l2串联，无轭分段电枢轴向磁通盘式电机具有足够大的扭矩，第一原动机和第二原动机能够迅速克服活塞组件和曲轴的阻力转动。并且对于车载增程器，因为第一绕组支路l1和第二绕组支路l2串联的结构，启动瞬间无轭分段电枢轴向磁通盘式电机产生的电流较小，减少对车载电池的耗能。而在无轭分段电枢轴向磁通盘式电机的转速逐步升高超过电机额定转速时，控制第一绕组支路l1和第二绕组支路l2并联连接，无轭分段电枢轴向磁通盘式电机产生的反电动势变为第一绕组支路l1和第二绕组支路l2串联连接时的50％，不需要通过弱磁的控制方法提升无轭分段电枢轴向磁通盘式电机的转速，从而无轭分段电枢轴向磁通盘式电机未有弱磁电流，提高无轭分段电枢轴向磁通盘式电机的工作效率。

可选的，第三开关器件为三相开关器件或单相开关器件。三相开关可同时控制三相定子绕组421中各相定子绕组421对应绕组支路的连接，例如，三相开关器件k1可控制三相定子绕组421中每相定子绕组421中第一绕组支路l1的第一端1-1和第二绕组支路l2的第一端2-1的电连接。则设置的第三开关器件为三相开关器件时，三相定子绕组121可设置3个三相开关器件；若设置的开关器件为单相开关器件，每相定子绕组121需要3个单相开关器件，三相定子绕组121需要9个单相开关器件。

可选的，三相开关器件为三相交流接触器、三相固态继电器或者三相直流继电器；单相开关器件为单相直流继电器、单相固态继电器或绝缘栅双极型晶体管。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。