專利名稱：自發(fā)電蓄電電動汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三輪、四輪及四輪以上電動車技術(shù)領(lǐng)域。
驅(qū)動和能量回收的電動汽車電氣系統(tǒng)，尤其是能實現(xiàn)邊行駛邊充電和驅(qū)動電機、 車輪同時驅(qū)動的電動汽車。
背景技術(shù)：
目前，市場上的電動汽車電氣系統(tǒng)主要是由一組蓄電池、控制開關(guān)、控制器、調(diào) 速器、驅(qū)動電動機串聯(lián)形成，電動汽車行駛靠電能到動能的單向轉(zhuǎn)化。通過人手把開 關(guān)閉合，調(diào)節(jié)調(diào)速器，蓄電池電能經(jīng)開關(guān)、控制器、調(diào)速器使驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，經(jīng)過變 速器、傳動裝置使車輪轉(zhuǎn)動，經(jīng)底盤帶動從動輪轉(zhuǎn)動，達到車體行駛的目的。但是， 電動汽車在行駛過程中，所有車輪的動能除做有用功以外，絕大部分都已經(jīng)流失，電 動汽車在遇到特殊情況如坡度較大、負重過重、道路不平時，驅(qū)動電機的驅(qū)動性能會 顯著下降，嚴重時會燒毀電機或控制器，給使用者帶來麻煩。對于靠車輪轉(zhuǎn)動來行駛 的車輛，其驅(qū)動系統(tǒng)除做有用功以外，其余絕大部分能量都由車輪流失掉。由于受蓄 電池化學性質(zhì)和電機物理性質(zhì)所限制，市場上的電動汽車的電氣系統(tǒng)基本上都是電能 到動能的單向簡單轉(zhuǎn)化形式，給能量回收、增加電動汽車單次充電行駛里程和提高電 動汽車各項驅(qū)動性能帶來很大程度的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于把每個車輪設計成電機輪，利用串聯(lián)的方式把每個電機輪的正、 負極串聯(lián)起來或利用并聯(lián)的方式把每個電機輪的正、負極并聯(lián)起來，最大限度地把車 輪轉(zhuǎn)動流失的動能轉(zhuǎn)化為電能儲存在備用電源中，能增加電動汽車單次充電行駛里程 和按照并聯(lián)的方式把每個電機輪的正負極并聯(lián)起來，在備用電源電能的作用下驅(qū)動， 實現(xiàn)驅(qū)動電機和車輪同時驅(qū)動，提高電動汽車的各項驅(qū)動性能，以及驅(qū)動電機系統(tǒng)損 壞時，電機輪驅(qū)動系統(tǒng)調(diào)為驅(qū)動工作狀態(tài)實現(xiàn)車輪驅(qū)動，同時利用太陽能給電動汽車 充電的自發(fā)電蓄電電動汽車。
實驗證明，同向旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機可以按照串聯(lián)的方式或并聯(lián)的方式增大串聯(lián)或并聯(lián) 后兩端的輸出功率。根據(jù)法拉第電磁感應定律，發(fā)電機和電動機工作過程相反，電機 可以實現(xiàn)電動、發(fā)電任一工作狀態(tài)。
本發(fā)明包括底盤和車體，在車體的外殼外部安裝太陽能電池板，在汽車底盤適當 位置安裝驅(qū)動電機，在汽車底盤的各個車輪軸上分別安裝電機輪，在汽車底盤上固定 電源一和電源二，各個電源的正極分別分成兩支路連接在一個雙刀雙擲控制開關(guān)的四 個選擇性觸頭上，所述雙刀雙擲控制開關(guān)的一個定觸頭串接一個容斷器通過導線與電 機驅(qū)動控制器正極輸入端連接，電機驅(qū)動控制器正極輸出端通過導線與電機驅(qū)動調(diào)速 器連接，電機驅(qū)動調(diào)速器的另一端通過導線與驅(qū)動電機的正極連接，驅(qū)動電機的負極 通過導線與電機驅(qū)動控制器的負極輸出端連接，電機驅(qū)動控制器的負極輸入端通過導 線分別與兩個電源的負極連接；雙刀雙擲控制開關(guān)的另一個定觸頭串接一個容斷器分 成兩支路，其中一支路通過導線與車輪驅(qū)動控制器正極輸入端連接，另一支路通過導 線與單刀控制開關(guān)的一個動觸點連接；車輪驅(qū)動控制器的負極輸入端通過導線分別與 兩組電源的負極連接，車輪驅(qū)動控制器的正極輸出端通過導線與車輪驅(qū)動調(diào)速器的一 端連接，車輪驅(qū)動控制器的負極輸出端通過導線與電機輪的負極并聯(lián)后的負極連接， 車輪驅(qū)動控制器另一端通過導線與單刀雙擲控制開關(guān)的另一個動觸頭連接，所述單刀 雙擲控制開關(guān)的定觸頭分成兩支路，其中一支路通過導線與充電控制器的正極輸出端 連接，另一支路通過導線與電機輪的正極并聯(lián)后的正極連接；電機輪的正、負極串聯(lián) 后的正極通過導線與斷路識別自動連接器的一個接點連接，其余電機輪的正極通過導 線分別與斷路識別自動連接器的幾個接點連接，所述斷路識別自動連接器的正極輸出 端通過導線與充電控制器的正極輸入端連接，斷路識別自動連接器的負極輸出端通過 導線與充電控制器的負極輸入端連接，斷路識別自動連接器的負極輸入端通過導線與 并聯(lián)后的電機輪的負極連接；單刀單擲開關(guān)連接中間兩個電機輪的正、負極，斷路識 別自動連接器控制單刀單擲開關(guān)的斷開、閉合；電機輪并聯(lián)后的正極通過導線與充電 控制器的正極輸入端連接，并聯(lián)后的負極通過導線與充電控制器的負極輸入端連接； 充電控制器逆變電源的正極通過導線與充電控制器的逆變電路正極輸入端連接，充電 控制器逆變電源的負極通過導線與充電控制器的逆變電路負極輸入端連接；充電控制 器的充電電路正極輸出端通過導線連接充電控制器逆變電源的正極，充電控制器的充 電電路負極輸出端通過導線連接充電控制器逆變電源的負極；太陽能充電控制器的正 極輸入端通過導線與太陽能電池板的正極連接，太陽能充電控制器的負極輸入端通過 導線與太陽能電池板的負極連接；所述太陽能充電控制器的正極輸出端通過導線與兩 電源的正極連接、負極輸出端通過導線與兩電源的負極連接；太陽能充電控制器逆變 電源的正極通過導線與太陽能逆變電路正極輸入端連接，太陽能充電控制器逆變電源 的負極通過導線與太陽能逆變電路負極輸入端連接；太陽能充電控制器的正極輸出通過導線與太陽能充電逆變電源的正極連接，太陽能充電控制器的負極輸出端通過導 線與太陽能充電逆變電源的負極連接；充電器的正極輸出端通過導線與兩電源的正極 連接，充電器的負極輸出端通過導線與兩電源的負極連接，所述充電器的正、負極輸 入端與交流充電插口連接。在本發(fā)明中，通過雙刀雙擲控制開關(guān)、單刀雙擲控制開關(guān)的組合，可形成包括電 源、電機驅(qū)動控制器、電機驅(qū)動調(diào)速器、驅(qū)動電機組成的一組驅(qū)動電路，形成電源放 電，驅(qū)動電機做功，即電能轉(zhuǎn)化成動能，從而實現(xiàn)電動汽車主動前進的電動汽車基本 功能。通過雙刀雙擲控制開關(guān)、單刀雙擲控制開關(guān)的組合，還可以形成一組驅(qū)動電路和 一組充電電路。其中，驅(qū)動電路由其中一組電源、電機輪驅(qū)動控制器、電機輪驅(qū)動調(diào) 速器、并聯(lián)電機輪；充電電路由串聯(lián)電機輪、斷路識別自動連接器、充電控制器、一 組電源組成或由并聯(lián)電機輪、充電控制器、 一組電源組成。由驅(qū)動電機帶動車輪前進， 電機輪將動能轉(zhuǎn)化成電能，利用串聯(lián)或并聯(lián)的方式增大輸出功率，通過充電控制器， 儲存在與之連接的電源內(nèi)，實現(xiàn)電機輪的自發(fā)電。充電控制器逆變電源為充電控制器在逆變需要時提供電能，充電控制器在充電控 制器逆變電源電能消耗后為充電控制器逆變電源充電。太陽能充電控制器逆變電源為太陽能充電控制器在逆變需要時提供電能，太陽能 充電控制器在太陽能充電控制器逆變電源電能消耗后為太陽能充電控制器逆變電源充 電。本發(fā)明克服了現(xiàn)有電動汽車行駛過程中車輪轉(zhuǎn)動動能除做有用功外完全流失，單 次充電行駛里程短，及特殊條件下單電機驅(qū)動性能顯著下降，嚴重時燒毀電機或控制器 的不足，把電動汽車行駛過程中車輪完全流失的動能轉(zhuǎn)化為電能儲存在備用電源中， 可顯著增加電動汽車單次充電行駛里程和電機輪在備用電源的電能作用下驅(qū)動，實現(xiàn) 驅(qū)動電機和車輪同時驅(qū)動，提高電動汽車的各項驅(qū)動性能。當驅(qū)動電機系統(tǒng)損壞時， 電機輪調(diào)為驅(qū)動狀態(tài)，可實現(xiàn)車輪驅(qū)動。為了綜合利用能源，本發(fā)明還在兩個電源的兩極接入了太陽能電池板和太陽能充 電控制器，為電動汽車實現(xiàn)太陽能充電，增強電動汽車的戶外活動能力。


圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
圖3為本發(fā)明的其中兩種電機輪內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。圖1中，1、電源，2、太陽能電池板，3、透明保護層，4、電機輪，5、底盤，6、 驅(qū)動電機及變速器，7、汽車外殼。圖2中，1、充電器，2、電源二， 3、電源一，4、雙刀雙擲控制開關(guān)，5、電機 驅(qū)動控制器，6、電機驅(qū)動調(diào)速器，7、驅(qū)動電機，8、電機輪，9、充電控制器，10、 車輪驅(qū)動控制器，11、車輪驅(qū)動調(diào)速器，12、單刀雙擲控制開關(guān)，13、斷路識別自動 連接器，14、車載電器設備，15、單刀單擲控制開關(guān)，16、太陽能電池板，17、太陽 能充電控制器，18、充電控制器逆變電源，19、太陽能充電控制器逆變電源，20、烙 斷器。圖3中，1、車輪，2、轉(zhuǎn)子，3、定子，4、防水襯墊，5、內(nèi)側(cè)防水板，6、圓盤， 7、制動器，8、內(nèi)側(cè)防水板軸承，9、定子固定軸承，10、車輪軸，ll、底盤，12、減 震器，13、差速器。
具體實施方式
以四輪電動轎車和圓盤式制動器為例，如圖1所示，本發(fā)明主要由電源l、太陽 能電池板2、透明保護層3、電機輪4、底盤5、驅(qū)動電機及變速器6組成。在底盤5 的四個車輪軸上分別安裝電機輪4，在底盤5的適當位置安裝驅(qū)動電機及變速器6，在 底盤5上安裝電源1兩組，在汽車外殼7的上部位置安裝太陽能電池板2，在太陽能 電池板2的上部安裝透明保護層3。如圖2所示，電源一3通過導線分成接線端A和接線端B，電源二2通過導線分 成接線端C和接線端D，接線端A、 B、 C、 D分別連接在雙刀雙擲控制開關(guān)4的四個選 擇性觸頭上。雙刀雙擲控制開關(guān)4的定觸頭E串接熔斷器20，通過導線連接在電機驅(qū)動控制器 5的正極輸入端，電機驅(qū)動控制器5的負極輸入端通過導線分別與電源一3、電源二2 的負極連接。電機驅(qū)動控制器5的正極輸出端連接電機驅(qū)動調(diào)速器6的一端，電機驅(qū) 動調(diào)速器6的另一端連接驅(qū)動電機7的正極，驅(qū)動電機7的負極與電機驅(qū)動控制器5 的負極輸出端連接。雙刀雙擲控制開關(guān)4的定觸頭F串接熔斷器20，通過導線與車輪驅(qū)動控制器10 的正極輸入端連接，車輪驅(qū)動控制器10的負極輸入端通過導線分別與電源一3、電源 二 2的負極連接。車輪驅(qū)動控制器10的正極輸出端連接車輪驅(qū)動調(diào)速器11的一端，
車輪驅(qū)動調(diào)速器11的另一端連接單刀雙擲控制開關(guān)12的選擇性觸頭a，單刀雙擲控 制開關(guān)12的定觸頭連接并聯(lián)后的電機輪8的正極端。車輪聲動控制器10的負極輸出 端連接并聯(lián)后的電機輪8的負極端。雙刀雙擲控制開關(guān)4的定觸頭F串接熔斷器20，通過導線與單刀雙擲控制開關(guān) 12的選擇性觸頭b，單刀雙擲控制開關(guān)12的定觸頭連接充電控制器9的正極輸出端， 充電控制器9的負極輸出端通過導線分別與電源一 3、電源二2的負極連接。充電控 制器9的正極輸入端通過導線連接斷路識別自動連接器13的正極輸出端，充電控制器 9的負極輸入端通過導線連接斷路識別自動連接器13的負極輸出端，斷路識別自動連 接器13的正極輸入端連接串聯(lián)后的電機輪8的正極端，斷路識別自動連接器13的負 極輸入端連接并聯(lián)后的電機輪8的負極端。單刀單擲開關(guān)15連接中間兩個電機輪8 的正、負極，斷路識別自動連接器13控制單刀單擲開關(guān)15的斷開、閉合。充電控制 器逆變電源18的正極通過導線連接充電控制器9的逆變電路正極輸入端，充電控制器 逆變電源18的負極通過導線連接充電控制器9的逆變電路負極輸入端。充電控制器9 的充電電路正極輸出端通過導線連接充電控制器逆變電源18的正極，充電控制器9 的充電電路負極輸出端通過導線連接充電控制器逆變電源18的負極。雙刀雙擲控制開關(guān)4的定觸頭F串接熔斷器20，通過導線與單刀雙擲控制開關(guān) 12的選擇性觸頭b，單刀雙擲控制開關(guān)12的定觸頭連接充電控制器9的正極輸出端， 充電控制器9的負極輸出端通過導線分別與電源一 3、電源二2的負極連接。充電控 制器9的正極輸入端通過導線連接并聯(lián)后的電機輪8的正極端，充電控制器9的負極 輸入端通過導線連接并聯(lián)后的電機輪8的負極端。充電控制器逆變電源18的正極通過 導線連接充電控制器9的逆變電路正極輸入端，充電控制器逆變電源18的負極通過導 線連接充電控制器9的逆變電路負極輸入端。充電控制器9的充電電路正極輸出端通 過導線連接充電控制器逆變電源18的正極，充電控制器9的充電電路負極輸出端通過 導線連接充電控制器逆變電源18的負極。太陽能充電控制器17的正極輸入端通過導線連接太陽能電池板16的正極，太陽能充電控制器17的負極輸入端通過導線連接太陽能電池板16的負極。太陽能充電控制器17的正極輸出端通過導線分別與電源一3、電源二2的正極連接，太陽能充電控制器17的負極輸出端通過導線分別與電源一3、電源二2的負極連接。太陽能充電逆變電源19的正極通過導線連接太陽能充電控制器17的逆變電路正極輸入端，太陽能充電逆變電源19的負極通過導線連接太陽能充電控制器17的逆變電路負極輸入端。太陽能充電控制器17的正極輸出端通過導線與太陽能充電逆變電源19的正極連接，
太陽能充電控制器17的負極輸出端通過導線與太陽能充電逆變電源19的負極連接。雙刀雙擲控制開關(guān)4的定觸頭F串接熔斷器20，通過導線與車載電器設備14正 極總線連接，車載電器設備14的負極總線通過導線分別與電源一3、電源二2的負極 連接。充電器l的正極、負極輸入端通過導線與交流電插座連接，充電器l的正極輸出 端通過導線分別與電源一 3、電源二2的正極連接，充電器1的負極輸出端通過導線 分別與電源一3、電源二2的負極連接。如圖3所示，在車輪1的內(nèi)側(cè)粘貼磁鐵做為轉(zhuǎn)子2，定子固定軸承9上固定線圈為定子 3，車輪軸10通過定子固定軸承9與底盤11連接，車輪軸通過定子固定軸承9和底盤 11與差速器13連接，防水襯墊4位于內(nèi)側(cè)防水板5的內(nèi)側(cè)，內(nèi)側(cè)防水板5連接內(nèi)側(cè) 防水板軸承8，內(nèi)側(cè)防水板軸承8套在定子固定軸承9的外側(cè)，定子固定軸承9的外 端通過金屬連接制動器7，圓盤6固定在車輪軸IO上，圓盤6部分位于制動器7的內(nèi) 部兩片摩擦片之間。減震器12固定于車輪軸10與底盤11連接處。導線位于制動器7 和定子固定軸承9的導線槽內(nèi)，與定子3的兩極連接。
權(quán)利要求
1、自發(fā)電蓄電電動汽車，包括底盤和車體，在車體的外殼外部安裝太陽能電池板，在汽車底盤適當位置安裝驅(qū)動電機，在汽車底盤的各個車輪軸上分別安裝電機輪，在汽車底盤上固定電源一和電源二，各個電源的正極分別分成兩支路連接在一個雙刀雙擲控制開關(guān)的四個選擇性觸頭上，所述雙刀雙擲控制開關(guān)的一個定觸頭串接一個容斷器通過導線與電機驅(qū)動控制器正極輸入端連接，電機驅(qū)動控制器正極輸出端通過導線與電機驅(qū)動調(diào)速器連接，電機驅(qū)動調(diào)速器的另一端通過導線與驅(qū)動電機的正極連接，驅(qū)動電機的負極通過導線與電機驅(qū)動控制器的負極輸出端連接，電機驅(qū)動控制器的負極輸入端通過導線分別與兩個電源的負極連接；雙刀雙擲控制開關(guān)的另一個定觸頭串接一個容斷器分成兩支路，其中一支路通過導線與車輪驅(qū)動控制器正極輸入端連接，另一支路通過導線與單刀控制開關(guān)的一個動觸點連接；車輪驅(qū)動控制器的負極輸入端通過導線分別與兩組電源的負極連接，車輪驅(qū)動控制器的正極輸出端通過導線與車輪驅(qū)動調(diào)速器的一端連接，車輪驅(qū)動控制器的負極輸出端通過導線與電機輪的負極并聯(lián)后的負極連接，車輪驅(qū)動控制器另一端通過導線與單刀雙擲控制開關(guān)的另一個動觸頭連接，所述單刀雙擲控制開關(guān)的定觸頭分成兩支路，其中一支路通過導線與充電控制器的正極輸出端連接，另一支路通過導線與電機輪的正極并聯(lián)后的正極連接；電機輪的正、負極串聯(lián)后的正極通過導線與斷路識別自動連接器的一個接點連接，其余電機輪的正極通過導線分別與斷路識別自動連接器的幾個接點連接，所述斷路識別自動連接器的正極輸出端通過導線與充電控制器的正極輸入端連接，斷路識別自動連接器的負極輸出端通過導線與充電控制器的負極輸入端連接，斷路識別自動連接器的負極輸入端通過導線與并聯(lián)后的電機輪的負極連接；單刀單擲開關(guān)連接中間兩個電機輪的正、負極，斷路識別自動連接器控制單刀單擲開關(guān)的斷開、閉合；電機輪并聯(lián)后的正極通過導線與充電控制器的正極輸入端連接，并聯(lián)后的負極通過導線與充電控制器的負極輸入端連接；充電控制器逆變電源的正極通過導線與充電控制器的逆變電路正極輸入端連接，充電控制器逆變電源的負極通過導線與充電控制器的逆變電路負極輸入端連接；充電控制器的充電電路正極輸出端通過導線連接充電控制器逆變電源的正極，充電控制器的充電電路負極輸出端通過導線連接充電控制器逆變電源的負極；太陽能充電控制器的正極輸入端通過導線與太陽能電池板的正極連接，太陽能充電控制器的負極輸入端通過導線與太陽能電池板的負極連接；所述太陽能充電控制器的正極輸出端通過導線與兩電源的正極連接、負極輸出端通過導線與兩電源的負極連接；太陽能充電控制器逆變電源的正極通過導線與太陽能逆變電路正極輸入端連接，太陽能充電控制器逆變電源的負極通過導線與太陽能逆變電路負極輸入端連接；太陽能充電控制器的正極輸出端通過導線與太陽能充電逆變電源的正極連接，太陽能充電控制器的負極輸出端通過導線與太陽能充電逆變電源的負極連接；充電器的正極輸出端通過導線與兩電源的正極連接，充電器的負極輸出端通過導線與兩電源的負極連接，所述充電器的正、負極輸入端與交流充電插口連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自發(fā)電蓄電電動汽車，其特征在于在車輪的內(nèi)側(cè)粘貼 磁鐵做為轉(zhuǎn)子，定子固定軸承上固定線圈為定子，車輪軸通過定子固定軸承與底盤連 接，車輪軸通過定子固定軸承和底盤與差速器連接，防水襯墊位于內(nèi)側(cè)防水板的內(nèi)側(cè)， 內(nèi)側(cè)防水板連接內(nèi)側(cè)防水板軸承，內(nèi)側(cè)防水板軸承套在定子固定軸承的外側(cè)，定子固 定軸承的外端通過金屬連接制動器，圓盤固定在車輪軸上，圓盤的一部分位于制動器 內(nèi)部的兩片摩擦片之間，減震器固定于車輪軸與底盤連接處，導線位于制動器和定子 固定軸承的導線槽內(nèi)，與定子的兩極連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自發(fā)電蓄電電動汽車，其特征在于充電控制器逆變電 源為充電控制器在逆變需要時提供電能，充電控制器在充電控制器逆變電源電能消耗 后為充電控制器逆變電源充電。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自發(fā)電蓄電電動汽車，其特征在于太陽能充電控制器 逆變電源為太陽能充電控制器在逆變需要時提供電能，太陽能充電控制器在太陽能充 電控制器逆變電源電能消耗后為太陽能充電控制器逆變電源充電。
全文摘要
自發(fā)電蓄電電動汽車，涉及一種三輪、四輪及四輪以上電動車技術(shù)領(lǐng)域。包括兩組電源、驅(qū)動電機、電機驅(qū)動控制器、充電控制器、太陽能電池板、太陽能充電控制器、車輪驅(qū)動控制器，通過各開關(guān)的組合選擇，可形成至少一組驅(qū)動電路，形成電源放電、驅(qū)動電機或電機輪做功，從而實現(xiàn)驅(qū)動的電動汽車基本功能。還可以形成二組充電電路，一組由驅(qū)動電機帶動電機輪前進，此時，電機輪將動能轉(zhuǎn)化成電能，利用串聯(lián)或并聯(lián)的方式增大輸出功率，通過充電控制器，儲存在與之連接的電源內(nèi)，實現(xiàn)車輪的自發(fā)電；二組由太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化成電能，通過太陽能充電控制器，儲存在與之連接的電源內(nèi)，實現(xiàn)太陽能充電。
文檔編號B60L8/00GK101157340SQ200710193290
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者郭樹陽 申請人:郭樹陽