电动汽车用增程器

带增程器的纯电动汽车动力系统设计

带增程器的纯电动汽车动力系统设计时间:2010-10-28 13:24来源:同济大学引入Range-Extender（增程器）概念，阐述纯电动汽车前期开发过程中动力系统参数的设计过程，旨在为纯电动汽车动力系统参数开发提供参考。 0 前言众所周知，我国在传统内燃机汽车方面一直落后于发达国家，有很多关键技术依赖于发达国家的汽车企业，常常被别人牵着鼻子走，这也造成了我国汽车行业长期处在一种低水准、高成本的模式下运作，非常不利于我国汽车行业的正常发展。目前全球汽车行业正处于转型阶段，由于石油资源的短缺和环境的日益恶化，使得人们不得不考虑从传统内燃机汽车向新能源电动汽车转型，这也给我国汽车行业带来了发展契机，大力发展新能源电动汽车，掌握其关键技术，就能让我国汽车企业在未来的全球竞争中占得先机，在汽车行业占据领先地位。 1 电动汽车及Range - Extender 简介电动汽车具有高效、节能、低噪声、零排放等显著优点，在环保和节能方面具有不可比拟的优势。目前电动汽车技术的研发已成为各国政府和汽车行业的热点。电动汽车指全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车。它包括燃料电池电动汽车（FCEV）、混合动力电动汽车（HEV）和纯电动汽车（BEV）3种类型。其中纯电动汽车（Battery Electric Vehicle）发展时间最长，曾被全球汽车企业广泛看好，从20世纪70 年代至今，可以说比其他类型电动汽车的发展时间都长，经验也丰富，开发成本也较低。但由于目前蓄电池储能有限，纯电动汽车存在一次充电后续驶里程短的问题。考虑采用在纯电动汽车上加装一个增程器（Range-Extender）的方法来增加纯电动汽车的续驶里程。

增程器教学教材

增程器

增程器增程器一般指能够提供额外的电能而导致车辆能够行使更远距离的零部件。传统意义上的增程器指发动机与发电机以及智能控制器的组合。增程器和发动机最大的区别在于，可以一直在最佳状态运转，能一直保持最高的热效率。增程式电动车采用的是串联混合动力型结构属于插电式混合动力汽车的一种。电机直接驱动车辆，发动机不参与驱动,当电池电量不足时，通过増程发动机工作来发电，将所发出的电能一部分用于直接驱动电机，另一部分为蓄电池进行充电。半充半放的作业模式当蓄电池的电能达到某一上限，增程发动机停止工作，由电池来直接驱动电机；随之行驶时间和行驶里程的加长，蓄电池的消耗越来越大，当蓄电池的电能低于某一下限，增程发动机开始启动工作，后续增程发动机将会一直处于这样的循环状态下工作，而增程发动机的启停，完全取决于蓄电池的电能供给。增程器也可视其为从混合动力驱动向纯电动驱动的一种可靠的过渡产品。在常见的混合动力系统中，都是以发动机为主，电动机为辅。而增程式电动车，是以电动机为主，发动机为辅。发动机的唯一作用是发电。增程式混合动力车本身具有和纯电动车基本相同的原理，可以外接充电，电池充满电之后可以续航一定里程。当电池电量不足时，发动机启动为电池充电。增程式电动车完全与纯电动汽车相同，实现零排放、零污染。增程器分类：按布置位置分为：挂车式，插拔式，车载式；按结构组成分为：大容量蓄电池增程器，燃料电池增程器，发动机发电机组增程器。具体工作原理：

増程器工作原理就是将化学能转化为动能，然后转化为电能。这部分电能主要是驱动电动机，以及向蓄电池充电。一般的电动车上的控制器都自带保护电池的系统，在只剩30%-40%的电量的时候增程器会检测到电压不足而开始发电，增程器发电的电量高于保护系统的，所以电池这时候发电是处于不亏电的，当电池电量是满的时候，增程器也能检测到电池电压，默认为电池不亏电，此时增程器会降低功率不往电池充电，防止电池过量充电鼓包。电动车主打无里程焦虑的关键在于增程器。增程器不是新鲜玩意，国内市场也有那么几款车，如宝马i3、雪佛兰volt和别克Velite。增程式的车型已经荣登日本销量榜首，日产旗下的增程式小型轿车“Note Epower”在今年上半年的日本市场销量达7.338万辆。电动车增程器基本上是按照功率来进行划分的，小型的增程器输出功率在1kW 以下，由于体积和功率都不大，所以可以用于800W及以下的铅酸或者锂电车型（两轮电动车），至于功率和尺寸更大的增程器，基本上都用在了三轮或四轮电动车上。增程器企业：国外生产电动车增程器的企业包括奥迪、雪弗兰VOLT、AVL（奥地利李斯特内燃机及设备测试公司）、Ricardo（里卡多）、德国FEV发动机技术有限公司、莲花公司（lotus）、马勒（Mahhe），这些公司都有自己的增程器及増程式解决方案。通用也早在很多年前，就推出了增程式的新能源车型沃蓝达。在国内乘用车领域，长城、奇瑞、广汽和北汽等汽车企业相继投入到了增程式电动汽车的研发当中。在乘用车电动车增程器开发方面，国内领域也开始逐步增加投入，如奇瑞、柳州五菱柳机动力有限公司、ALT等公司。在客车领域，湖南中车时代电动汽车股份有限公司表现较为优异。 2016年4月，西门子和法雷奥签订协议组成合资企业，将面向全球生产和出售电动汽车和轻型汽车使用的高压电动机、增程器和充电器。电动汽车增程器第一梯队供应商：麦格纳国际 Magna International (Canada), 马勒MAHLE (Germany), 莱茵金属公司（ Rheinmetall (Germany), 普拉格能源 Plug Power (US), and AVL (Austria). 国内上市公司：（1）2014年，东安动力与北汽联合申报 M10 增程器项目，成为国家科技支撑计划中唯一获得支持的电动车用增程器项目，标志着 M 系列发动机成功进军新能源领域。

电动的车增程器

《电动车增程器》解决了电动车缺电不能行驶和充电麻烦的难题。在车载电池缺电时，在不用停车的前提下，能够驱动电动车行驶、给电池充电。大大扩展了电动车的活动范围，真正做到了无里程限制连续行驶，只要有加油站就可以到达任何地方。更重要的加装《电动车增程器》的电动车辆可以延长电池使用寿命3倍以上，极大地降低了电池使用成本。本发电机组可以根据客户要求，把发电机输出电压设计成从36V的输出直流电压至300V的任何电压值。可为使用各种电池的电动车配套使用。大大地扩展了本发电机组的使用范围，还可以与太阳能、风能发电系统互补使用，在阴雨天、无风天发电，供给家用电器和照明。也可以用于野外**设施，移动通讯基站供电，施工照明、电焊;还可以用于偏远的山区、草原牧场作为移动生活电源等........。需要强调的是：本发电机是在电动车行驶中，在不停车的情况下输出直流电能驱动电动车电机工作，并且控制发电机电压稳定在标准范围内，剩余电量给电池补充充电，因此不必担心过高电压和大电流充电对车载电池组造成损害。《智能型增程发电机》工作时配套的电子智能控制器自动检测电瓶电压，当电瓶电压低于标称值60%时，或者加速、爬坡电车电动机消耗电流过大，时间超过3分钟时，自动启动发电机向电池充电。当电车电压恢复到标称值时，或者加速、爬坡结束后5分钟自动关闭发电机。由于智能控制发电机向电车电池及时以最佳充电状态补充电能，杜绝了电车电池过放电、过充电、造成的发热、电解液沸腾蒸发消耗，电池永远保持在最佳的使用状态，因此电池使用寿命大大延长，一般新电瓶可以使用30个月以上没有明显的容量衰减现象，就是重容量衰减下降的旧电瓶也不影响电车正常行驶，如果选配比电车电机功率大2倍的发电机，完全可以不用电瓶就能满足电车启动，

增程器(电动车发电机)

增程器增程器是改变电动车供能状态的装置，根据整车状态、工况及电池电量，自动启动发电，充电完毕后自动停机。 1kw、2KW、3kw、4kw电动车增程发电机使用说明书在电动车电池缺电时，不用停车的前提下，能够驱动电动车行驶、给电池充电。大大地增程了电动车的行车路程，真正做到了同汽车一样无里程限制连续行驶（需要加油）。加装了《电动车增程增力发电机》的电动车辆，使电池不会长期亏电下工作，可以大大延长电池使用寿命。在山坡地区或上坡时，尤其是重货时，可以手启动，或智能自动启动增程增力发电机，给电动车电池提供能量增力，防止电瓶过放电缩短寿命，更重要减少交通事故。本发电机组可以根据客户要求，把发电机输出电压设计成从36V-300V的任何电压值。可为使用各种电池的电动车配套使用。还可以与太阳能、风能发电系统互补使用，在阴雨天、无风天发电，供给家用电器和照明。也可以用于野外设施，移动通讯基站供电，施工照明、电焊;还可以用于偏远的山区、草原牧场作为移动生活电源等（需选配相应的通信电源模块，逆变电焊模块，逆变器模块）。、强调说明：本发电机是在电动车行驶中，在不停车的情况下输出直流电能驱动电动车电机工作，并且控制发动机运转和熄火使输出电压稳定在标准范围内（或采用整流稳压器），剩余电量给电池补充充电，因此不必担心过高电压和大电流充电对车载电池组造成损害。工作时配套的电子智能控制器自动检测电瓶电压，当电瓶电压低于标称值60%时，或者加速、爬坡电车电动机消耗电流过大，时间超过3分钟时，自动启动发电机向电池充电。当电动车电池电压恢复到标称值时，或者加速、爬坡结束后5分钟自动关闭发电机。由于智能控制发动机向电动车电池及时以最佳充电状态补充电能，防止电池过放电、过充电、造成的发热、电解液沸腾蒸发消耗，电池永远保持在最佳的使用状态，因此电池使用寿命大大延长，一般新电瓶可以使用30个月以上没有明显的容量衰减现象，就是严重容量衰减下降的旧电瓶也不影响电车正常行驶，如果选配比电动车电机功率大2倍的发电机，完全可以不用电瓶就能满足电动车启动，加速、上坡的要求。需要强调的是如果选用和电动车电机功率相同的《增程发电机》，还是要用原车电池配套使用，因为电动车启动、加速、上坡时的用电量是正常行驶的两倍以上，还要电池辅助供电。如果选用小于电动车电机功率的发电机，只能作为行驶过程中为电车提供辅助动力，或者停车时为电池充电，补充电池的消耗电能。《手动型电动车增程增力发电机》需要驶机判断电池是否亏电，然后手控启动《增程器》发电，电池充满后，手动关闭《增程器》。增程发电机性能参数（2KW）额定输出电压：56V±0.5V（70V±0.5V）额定输出电流：40A±1A(2000W/48V)额定最大输出功率:：2/2.1kw启动方式：手动/电动/智能最低启动电池电压：43V(48V电池组) 52V （60V电池组）启动间歇时间：5-15秒智能启动检测延迟：45V（48V电池组）(55V 60V电池组) /5分钟智能转速调节范围：1500--3600转/分钟智能调节转速反应时间：1-2 秒功率因数：0.92燃油消耗：418g/kw/h外形尺寸：330x310x310(mm)整机重量：18Kg连续工作时间：200小时（需要中途加油）四、安装方法安置位置以不影响操作和乘客座位（或者装货位置）为前提，如果采用车用排气管，则要求软波纹管连接，防止振断。将本发电机配置的电源输出插头直接插入电动车原来的充电插座即可，如果想自己手动控制发电机运行将发电机放置在驾驶座位附近即可。五、自行故障处理方法：启动困难：首先检查油箱是否有油，本机组汽油机选用90-93号普通汽油，如果配套控制器为手动型，启动需要手动关闭阻风门，待机器运转正常后打开阻风门，智能型则自动温控阻风门。行驶途中熄火：检查油箱存油情况，看看电动车电压表是否指示充电已满，因为充电已满后，本发电机组电子控制器将自动关闭发动机功能，以保护电动车电池不被过分充电损坏。起动车、上坡时刻熄火，这种情况常发生在选用的发电机组输出功率小于电动车电机功率的情况，因为电车上坡，加速需要很大的的电流供应，如果电池处于亏损较大的状态，就会要求发电机提供超过本身额定发电量的电流，为了保护发电机不因为过载受损，本发电机组配套的电子控制装置就会自动关闭发电机，这种情况叫过流保护熄火是正常的，无需处理。起动车时发电机熄火，或者发动机启动费力负载过重，除了选配了较小的发电机组原因外，多半是电车电路存在短路情况，要及时修理，免得发生更大的故障。用发电机之所以爱损坏电池1.充电没有充电器科学充电。2，频繁充电加剧减少充电次数寿命，

电动汽车用增程器功率快速响应的控制系统及其方法与制作流程

本技术公开了一种电动汽车用增程器功率快速响应的控制系统及其方法，涉及增程器功率快速响应的技术领域，其技术方案要点包括机械连接的发动机和发电机，所述发动机电气连接有发动机控制器，所述发电机电气连接有发电机控制器，所述发动机控制器和所述发电机控制器同时连接有增程控制器；本技术具有通过令发动机控制器和发电机控制器同时使用发电机扭矩反馈所获得的发电机扭矩反馈值，避免发动机控制器进行标定扭矩算法，在发动机控制器内直接采用发电机扭矩反馈的发电机扭矩反馈值，显著提高动态响应精度；并在功率点切换时，显著缩短发动机的动态响应时间以及转速稳定时间，具有提升发动机对于功率响应的速度以及功率请求的跟随性的效果。

权利要求书 1.一种电动汽车用增程器功率快速响应的控制系统，包括机械连接的发动机和发电机，其特征在于：所述发动机电气连接有发动机控制器，所述发电机电气连接有发电机控制器，所述发动机控制器和所述发电机控制器同时连接有增程控制器；所述发动机控制器，根据转速计算向增程控制器发出发动机转速反馈值，并将由增程控制器输入的发动机扭矩请求值与发电机控制器输入的发电机扭矩修正值之差作为发动机控制模块向发动机输入的实际发动机扭矩请求值的目标指令；所述发电机控制器，根据扭矩计算向增程控制器发出发电机扭矩反馈值，并将由增程控制器输入的发电机扭矩请求值与发电机控制器输入的扭矩计算值之差作为发电机控制模块向发电机输入的实际发电机扭矩请求值的目标指令，所述的发电机扭矩反馈值与发电机控制器输入的扭矩计算值为同一值；所述增程控制器，根据整车输入的需求功率，向发动机控制器的发动机控制模块输入发动机扭矩请求值以及向发电机控制器的发电机控制模块输入发电机扭矩请求值。 2.根据权利要求1所述的一种电动汽车用增程器功率快速响应的控制系统，其特征在于：所述发电机控制器向所述增程控制器输入母线功率反馈值以及电机转速反馈值；所述增程控制器根据整车输入的需求功率，分别与发动机控制器输入的发动机转速反馈值结合处理进行扭矩计算并获得计算扭矩值，与发电机控制器输入的母线功率反馈值之差即形成扭矩直接修正值，与发电机控制器输入的发电机扭矩反馈值结合处理进行转速计算并获得计算转速值，所述计算转速值与电机转速反馈值之差，并根据扭矩转速计算公式：功率P=π*扭矩(M)*转速（n）（π为常数）获得向发电机控制器输出的发电机扭矩请求值，并由所述发电机扭矩请求值计算得出增程器扭矩修正值，增程器扭矩修正值、扭矩直接修正值以及计算扭矩值之和即为发动机扭矩请求值。

电动车增程器(增程充电发电机)产品说明

电动车增程器（增程充电发电机）产品说明一、优势功能： 1、在电动车电瓶电量不足时，不需要停车的前提下，增程器（增程充电发电机）既能够驱动电动车正常行驶、同时还能给电瓶充电，大大地增加了电动车的行驶路程，真正做到了同汽车一样无里程限制连续行驶（需要加油）。 2、加装了《电动车增程增力发电机》的电动车辆，使电瓶不会在亏电下工作，从而可以大大延长电瓶的使用寿命。 3、当电动车爬坡时，尤其是重货时，电动车的驱动功率要远远大于正常平路行驶所需的功率，这是就可以手启动、电启动或智能自动启动本增程增力发电机，给电动车电瓶提供能量增力，防止电瓶过大电流放电损坏电瓶而缩短使用寿命。二、特别说明： 1、本发电机是在电动车行驶中，在不停车的情况下输出直流电能驱动电动车电机工作，并且控制发动机运转和熄火使输出电压稳定在标准范围内（或采用整流稳压器），剩余电量给电池补充充电，因此不必担心过高电压和大电流充电对车载电池组造成损害。 2、《智能型电动车增程增力发电机》工作时配套的电子智能控制器自动检测电瓶电压，当电瓶电压低于标称值60%时，或者加速、爬坡电车电动机消耗电流过大，时间超过3分钟时，自动启动发电机向电池充电。当电动车电池电压恢复到标称值时，或者加速、爬坡结束后

5分钟自动关闭发电机。 3、由于智能控制发动机向电动车电池及时以最佳充电状态补充电能，防止电池过放电、过充电、造成的发热、电解液沸腾蒸发消耗，电池永远保持在最佳的使用状态，因此电池使用寿命大大延长，一般新电瓶可以使用30个月以上没有明显的容量衰减现象，就是严重容量衰减下降的旧电瓶也不影响电车正常行驶， 4、需要强调的是如果选用和电动车电机功率相同的《增程增力发电机》，还是要用原车电池配套使用，因为电动车启动、加速、上坡时的用电量是正常行驶的两倍以上，还要电池辅助供电。 5、如果选用小于电动车电机功率的发电机，只能作为行驶过程中为电车提供辅助动力，或者停车时为电池充电，补充电池的消耗电能。 6、《手动型电动车增程增力发电机》需要根据电量仪表指示判断电池是否亏电，然后手拉启动或电启动《增程器》发电充电，当电池电量仪表显示满格时仍要增程器继续运转5分钟，促使电池电量饱和，然后手动关闭《增程器》完成电量补充。三、安装方法 1、安置位置以不影响操作和乘客座位（或者装货位置）为前提，如果采用车用排气管，则要求软波纹管连接，防止振断。如果想自己手动控制发电机运行将发电机放置在驾驶座位附近即可。 2、将本发电机配置的电源输出插头直接插入电动车原来的充电插座即可(电瓶的正负极性要和发电机输出的正负极性完全相同，严禁接反，否则会烧坏发电机，充电插座与电瓶的连接线要和电瓶的输出线

电动车增程器使用说明

电动车增程器使用说明《电动车增程器》解决了电动车缺电不能行驶和充电麻烦的难题。在车载电池缺电时，在不用停车的前提下，能够驱动电动车行驶、给电池充电。大大扩展了电动车的活动范围，真正做到了无里程限制连续行驶，只要有加油站就可以到达任何地方。更重要的加装《电动车增程器》的电动车辆可以延长电池使用寿命3倍以上，极大地降低了电池使用成本。本发电机组可以根据客户要求，把发电机输出电压设计成从48V的输出直流电压至72V的任何电压值。可为使用各种电池的电动车配套使用。大大地扩展了本发电机组的使用范围.需要强调的是：本发电机是在电动车行驶中，在不停车的情况下输出直流电能驱动电动车电机工作，并且控制发电机电压稳定在标准范围内，剩余电量给电池补充充电，因此不必担心过高电压和大电流充电对车载电池组造成损害。《智能型增程发电机》工作时配套的电子智能控制器自动检测电瓶电压，当电瓶电压低于标称值60%时，或者加速、爬坡电车电动机消耗电流过大，时间超过3分钟时，自动启动发电机向电池充电。当电车电压恢复到标称值时，或者加速、爬坡结束后5分钟自动关闭发电机。由于智能控制发电机向电车电池及时以最佳充电状态补充电能，杜绝了电车电池过放电、过充电、造成的发热、电解液沸腾蒸发消耗，电池永远保持在最佳的使用状态，因此电池使用寿命大大延长，一般新电瓶可以使用30个月以上没有明显的容量衰减现象，就是重容量衰减下降的旧电瓶也不影响电车正常行驶，如果选配比电车电机功率大2倍的发电机，完全可以不用电瓶就能满足电车启动，加速、上坡的要求。需要强调的是如果选用和电车电机功率相同的《增程发电机》，还是要用原车电池配套使用，因为电车启动、加速、上坡时的用电量是正常行驶的