[实用新型]行车自发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力电子变电装置，尤其涉及一种采用电力电子变电技术的车辆行车自发电系统。

背景技术

目前带有自发电系统车辆的供电能力主要集中于工频交流电，90％以上的供电功率都在25kw以下，而具有行车自发电系统的供电功率基本都在10kw    以下。例如，专利ZL200920288177具有自发电装置的电控燃油系统汽车，介绍了电控燃油系统汽车的自发电系统，采用传统自发电系统思路控制发动机转速控制发电频率，只是应用在电控汽车上而已；专利ZL200920108727一种高原炊事餐车的自发电系统原理也基本类似，只是应用在依维柯上，实现高原炊事餐车供电，在原理上没有突破；专利ZL201010106614车载液压自发电系统，从取力原理上进行了变革，采用发动机驱动液压泵泵高压油，然后由高压油驱动液压马达，通过控制液压马达的转速来控制发电机频率，控制精度和思路有了很大突破，但是其液压系统成本高，维护困难，可靠性还不够，很难实现量产，更难实现大功率自发电系统。

这些车辆自发电系统主要是以车辆底盘发动机为动力源，经过取力传动(机械或液压型式)装置驱动发电机，在没有外接电源的条件下为用电设备提供电能的系统。整体而言，这些车辆自发电系统在通用化、系列化和组合化等“三化”发展水平还不够高，性能质量参差不齐，技术发展还有不足。目前，国内车辆自发电系统技术发展的不足主要表现为：一是自发电系统与其它电气系统之间的电磁兼容性问题，在许多车型还没得有效解决。二是自发电系统的可靠性还有待进一步提高，有相当数量的车辆自发电系统的平均故障间隔时间MTBF不到1000h，故障率较高。三是现有自发电系统基本都是基于驻车发电模型需要，只能在车辆处于非行驶状态发电，尚不能满足部分装备对行车发电的要求。虽然，国内有些单位已开发了或正在研制利用液压驱动的行车自发电系统，但技术成熟度还不高，尚没得到大量应用。

综上所述，针对目前自发电系统存在的：标准和接口不统一、性能质量参差不齐、可靠性低、基本基于驻车发电、电磁兼容性等问题，虽然国内有些单位已开发了利用液压驱动的行车自发电系统，但技术成熟度还不高，系统复杂，造价高，维修保养困难，难以实现大量应用。

实用新型内容

本系统采用最新带传动技术，通过高效启动发电机代替现有常规小功率汽车发电机，实现几十千瓦级发电功率。从而解决接口不统一，改装可靠性低，不能行车发电等问题。同时，增加一定容量的高功率密度电动汽车用动力蓄电池，通过现代电力电子变电技术，实现交直流电之间的变换，从而将高效发电机输出与动力蓄电池输出一起变换为装备所需的12V、24V、48V等直流电和几十千瓦以下工频交流电，以及一些特殊中高频电。从而满足社会经济及军事装备用电需求。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种行车自发电系统，包括传动皮带、发动机、高效发电机、供电模块、变电与控制模块和动力电池，所述发动机通过所述传动皮带带动高效发电机转动发电，发出的电通过变电与控制模块为供电模块供电，和/或同时对动力电池进行充电。

在上述技术方案中，所述高效发电机发出的电与所述动力电池输出的电通过所述变电与控制模块进行并联供电。

在上述技术方案中，所述供电模块内设置有工频供电接口、中频供电接口、直流供电接口中的一个或多个。

在上述技术方案中，所述发动机上还设置有油门调节器。

在上述技术方案中，所述高效发电机为稀土永磁交流发电机。

在上述技术方案中，所述动力电池为铅酸电池或者锂电池。

本实用新型取得了以下技术效果：

1.技术成熟，结构简单。减少了传统自发电系统复杂的取力结构及控制系统，通过更换原车发电机简单实现。本系统所用核心三个技术，高效电机、电力电子技术和带传动技术，都是成熟的技术。

2.通过电力电子变电技术，将发出的交流电整流成直流，再变换为所需的交直流电，发电频率和品质与发动机转速基本无关，因此可实现行车发电功能，且对行车基本没有影响，不影响原车的操作方式与习惯。

3.系统布置灵活，除发电机与发动机之间通过传动带连接外，电力部件可随意布置，只是增加电线长短位置而已，对系统的实现提供了根本性保障。

4.可实现几千瓦至几十千瓦的功率，根据需要进行选择，由于电控发动机有自调节功能，直喷式柴油机有怠速调节功能，因此在一定范围内基本不需干预油门控制；如果发电功率相对发动机功率比较大时候，增设一套油门调节器，提高发动机工作稳定性。