專利名稱：電動車的自充電方法及自充電系統(tǒng)以及自充電電動車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電動車，尤其涉及一種電動車的自充電方法及自充電 系統(tǒng)以及自充電電動車。
背景技術：
電動車對于一個經(jīng)濟相對并不十分發(fā)達的發(fā)展中國家作為一種使用最 為普遍和廣泛的交通工具，給人們的出行和生活帶來了便利。隨著技術的不斷進行，電動車 的制造水平、性能、質(zhì)量，功能在不斷提高。然而，由于作為動力的電池組的容量的制約，以 及電動車本身結(jié)構(gòu)組成和性能等決定其較大的耗電量等原因，使得電動車的連續(xù)行程受到 限制，需要頻繁充電補充能量，這給使用特別是長途行駛帶來很大的不便。而且現(xiàn)有的電動 車電池組的充電速度慢，進行一次很長時間的充電只能行駛一個很短的行程。因此電動車 通常只適合于作為市內(nèi)或近距離代步工具。針對于此，現(xiàn)有的一些電動車采用一種自帶燃 油發(fā)電機組來解決因動力供給原因的持續(xù)行程短的問題，但是這種技術方案一方面結(jié)構(gòu)復 雜，另一方面因車體自重量大而造成能耗增加，以至于制造和使用成本增加，并給使用、維 護、和維修帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種電動車的自充電 方法及自充電系統(tǒng)以及自充電電動車。該自充電方法簡單，易于實施。該自充電系統(tǒng)可對 供電電池組進行自動切換，并在高速行駛時自動為電池組補充充電。該自充電電動車結(jié)構(gòu) 簡單，使用方便，充電后持續(xù)行駛的路程相對更長。本發(fā)明自充電方法是設置一發(fā)電機，在通過切換開關控制若干組電池組中的一組 或多組連接于驅(qū)動電機作為驅(qū)動車輛的供電電源的同時，控制另一組或多組電池組在車輛 行駛時連接于一發(fā)電機給電池組充電，并在切換開關中分別設置供電的電池組和充電的電 池組的放電和充電電壓給定值，當供電電池組或充電電池組的電壓分別耗至或充至該耗或 充電給定值時，由切換開關分別自動將驅(qū)動電機或發(fā)電機連接至相應的另一組已充的或待 充的電池組給驅(qū)動電機供電或接受發(fā)電機的充電。在對電池組進行充電時，同時采用由電壓轉(zhuǎn)換電路、或由穩(wěn)壓電路和電壓轉(zhuǎn)換電 路構(gòu)成的充電裝置對發(fā)電機輸出的電壓進行調(diào)整和穩(wěn)壓、并控制充電的電壓和電流的大 小，以適應對不同類型和容量的電池組進行大電流快速充電。在充電裝置與發(fā)電機之間設置隔離電路以避免充電裝置與發(fā)電機之間的相互干 擾，以實現(xiàn)充電電路工作的穩(wěn)定可靠。所述發(fā)電機的設置是采用發(fā)電機、驅(qū)動電機和電動車的驅(qū)動輪同軸的三體一軸的 連體傳動式連接方式設置。本發(fā)明的自充電系統(tǒng)包括電池組，所述電池組設有至少二組，至少二組所述電池 組分別連接于一控制開關，所述控制開關同時連接于或經(jīng)一充電裝置同時連接于一與驅(qū)動 電機傳動連接的發(fā)電機，所述驅(qū)動電機連接于控制開關、或通過一控制器連接于控制開關。所述充電裝置包括電壓轉(zhuǎn)換器和/或穩(wěn)壓器構(gòu)成；所述控制開關或充電裝置通過 一隔離電路連接于發(fā)電機；所述控制開關為一電子式切換開關。所述至少二組電池組、和電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端分別連接于電子式切換開關的相應 觸頭，所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端連接于穩(wěn)壓器的輸出端，穩(wěn)壓器的輸入端通過隔離電路連接于發(fā)電機。所述電壓轉(zhuǎn)換器為一集成電路電壓轉(zhuǎn)換器，所述隔離電路為一串接于穩(wěn)壓器輸入 端和發(fā)電機的輸出端之間的晶體二極管。所述發(fā)電機的輸出端串接有一電流表；發(fā)電機的勵磁繞組串接有一指示燈；所述 驅(qū)動電機連接于控制器；所述控制開關連接有手動操作裝置，連接于控制開關的電池組設
有二組。本發(fā)明的自充電電動車包括車體，連接于車體的驅(qū)動輪，其特征是所述車體設有 權(quán)利要求5或6所述的自充電系統(tǒng)，所述驅(qū)動輪和自充電系統(tǒng)的發(fā)電機與驅(qū)動電機同軸、或 分別通過一個齒輪直 接傳動連接于驅(qū)動電機軸。本發(fā)明的自充電方法簡單，易于實施；自充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，電能利用率高，可以 對供電電池組進行自動切換和充電，能夠根據(jù)行駛速度在高速時對電池組進行自動充電， 實現(xiàn)一定的能量補充，而且對電池組的充電速度快，效率高，電量足，在40分鐘電量充滿的 情況下可行駛達90分鐘。本發(fā)明的電動車能夠?qū)崿F(xiàn)一次充電行駛相對更長的路程。


圖1本發(fā)明的自充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2為本發(fā)明的自充電 電動車的傳動連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)通過實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明的自充電方法是設置一發(fā)電機，在通過切換開關控制二組電池組中的一組 連接于驅(qū)動電機作為驅(qū)動車輛行駛的供電電源的同時，控制另一組電池組在車輛行駛時連 接于一發(fā)電機，由發(fā)電機給其充電；并在切換開關中分別設置電池組的耗電和充電電壓給 定值；(或者手動控制切換開關切換若干電池組的供充電連接)。當供電電池組或充電電池 組的電壓分別消耗至或充至該耗電或充電給定值時，由切換開關自動將驅(qū)動電機改接至已 充電的一組電池組，同時將發(fā)電機改接至消耗至電壓低于相應的給定值的原供電電池組， (即將原供電和充電的電池組進行對調(diào)分別改連接至發(fā)電機和驅(qū)動電機)，繼續(xù)給驅(qū)動電 機供電和接受發(fā)電機的充電。通過兩組電池組的輪換供電和充電，從而實現(xiàn)使用兩組電池 組保持電動車的連續(xù)長途行駛。在對電池組進行充電時，同時采用由電壓轉(zhuǎn)換電路、或由穩(wěn) 壓電路和電壓轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成的充電裝置對發(fā)電機輸出的電壓進行均衡和調(diào)整、并控制充電 的電壓和電流的大小，以適應對不同類型和容量的電池組進行大電流快速充電。在充電裝 置與發(fā)電機之間設置隔離電路以避免充電裝置與發(fā)電機之間的相互干擾，以實現(xiàn)充電電路 工作的穩(wěn)定可靠和對電池組的保護。發(fā)電機的設置是采用發(fā)電機、驅(qū)動電機和電動車的驅(qū)動輪同軸的三體一軸的連體 式連接方式設置，以提高傳動效率，最大限度的節(jié)約動力消耗。本發(fā)明的電動車的自充電系統(tǒng)，如圖1示，兩組電池組3a和3b的正負極分別連接 于電子式切換開關4的相應的兩對觸頭上；控制器1的輸出端和輸入端分別連接于驅(qū)動電 機2和電子式切換開關4的相應的一對觸頭上；集成電路電壓轉(zhuǎn)換器5的輸出端連接于電 子式自切換開關4的相對應的一組觸頭上。集成電路電壓轉(zhuǎn)換器5的輸入端連接于穩(wěn)壓器 6的輸出端，穩(wěn)壓器6的輸入端的正極端和負極端分別連接于晶體二極管7的負極和發(fā)電機 9的電壓輸出負極端；晶體二極管7的正極分別連接于電流表11和指示燈10的一端；指示 燈10和電流表11的各自另一端分別連接于發(fā)電機9的勵磁繞組的引出端和發(fā)電機9的電 壓輸出正極端；兩組電池組3a和3b分別連接于電子式切換開關4的相應的兩對觸頭上。
在控制器1與電子式切換開關4之間、穩(wěn)壓器6與發(fā)電機9之間、和電流表11與 發(fā)電機9之間分別連接有保險絲。
電子式切換開關設置有電池組的充電電壓上限給定值和供電電壓(即用作驅(qū)動 電源時的放電)下限給定值晶體二極管的作用是避免充電電路與發(fā)電機之間產(chǎn)生相互影響，以提高運行的穩(wěn) 定性和可靠性。穩(wěn)壓器的作用是克服因發(fā)電機輸出的電壓脈動過大而造成的充電電壓對電 池組產(chǎn)生的不良影響。本發(fā)明的自充電電動車由車體和自充電發(fā)系統(tǒng)構(gòu)成，發(fā)電機9和電動車的驅(qū)動輪 19與驅(qū)動電機2由同一軸16傳動連接。如圖2所示。本發(fā)明另一實施例中，發(fā)電機和電動車的驅(qū)動輪分別通過一個齒輪直接傳動連接 于驅(qū)動電機軸。工作時，分別通過電子式切換開關將一組電池組通過控制器接入驅(qū)動電機，作為 驅(qū)動電機的供電電源，將另一組電池組接入集成電路電壓轉(zhuǎn)換器，由發(fā)電機在車輛行駛時 進行充電。當供電電池組電壓降低至等于電子式切換開關設定的供電電壓給定值時，電子 式切換開關(或通過操作手動控制裝置控制電子式切換開關)對調(diào)連接兩組電池組于發(fā)電 機和驅(qū)動電機，由兩組電池組輪回供電即可保持電動車的連續(xù)長途行駛。對于48伏的電池組其供電電壓的下限給定值為47伏，充電電壓的上限給定值為 56伏。當供電電池組的電壓低至47伏的給定值時、或者充電電池組的電壓充至56伏的上 限設定值時電子式切換開關將自動進行電池組的切換連接。電池組可在40分鐘充滿電量， 充滿后可行駛達90分鐘。本自充電系統(tǒng)的充電性能比普通充電快10倍，集成電路電壓轉(zhuǎn)換器還可以起到 對電池組的充電保護作用。
權(quán)利要求
一種電動車的自充電方法，其特征是設置一發(fā)電機，在通過切換開關控制若干組電池組中的一組或多組連接于驅(qū)動電機作為驅(qū)動車輛的供電電源的同時，控制另一組或多組電池組在車輛行駛時連接于一發(fā)電機給電池組充電，并在切換開關中分別設置供電的電池組和充電的電池組的放電和充電電壓給定值，當供電電池組或充電電池組的電壓分別耗至或充至該耗或充電給定值時，由切換開關分別自動將驅(qū)動電機或發(fā)電機連接至相應的另一組已充的或待充的電池組給驅(qū)動電機供電或接受發(fā)電機的充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電動車的自充電方法，其特征是在對電池組進行充電時，同時 采用由電壓轉(zhuǎn)換電路、或由穩(wěn)壓電路和電壓轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成的充電裝置對發(fā)電機輸出的電壓 進行調(diào)整和穩(wěn)壓、并控制充電的電壓和電流的大小，以適應對不同類型和容量的電池組進 行大電流快速充電。
3.根據(jù)要利要求1或2所述電動車的自充電方法，其特征是在充電裝置與發(fā)電機之 間設置隔離電路以避免充電裝置與發(fā)電機之間的相互干擾，以實現(xiàn)充電電路工作的穩(wěn)定可罪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述電動車的自充電方法，其特征是所述發(fā)電機的設置是采用 發(fā)電機、驅(qū)動電機和電動車的驅(qū)動輪同軸的三體一軸的連體傳動式連接方式設置。
5.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述電動車的自充電方法的自充電系統(tǒng)，包括電池組，其特征 是所述電池組設有至少二組，至少二組所述電池組分別連接于一控制開關，所述控制開關 同時連接于或經(jīng)一充電裝置同時連接于一與驅(qū)動電機傳動連接的發(fā)電機，所述驅(qū)動電機連 接于控制開關、或通過一控制器連接于控制開關。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述自充電系統(tǒng)，其特征是所述充電裝置包括電壓轉(zhuǎn)換器和/或穩(wěn) 壓器構(gòu)成；所述控制開關或充電裝置通過一隔離電路連接于發(fā)電機；所述控制開關為一電 子式切換開關。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述自充電電動車，其特征是所述至少二組電池組、和電壓轉(zhuǎn)換器 的輸出端分別連接于電子式切換開關的相應觸頭，所述電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端連接于穩(wěn)壓器 的輸出端，穩(wěn)壓器的輸入端通過隔離電路連接于發(fā)電機。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述自充電系統(tǒng)，其特征是所述電壓轉(zhuǎn)換器為一集成電路電壓 轉(zhuǎn)換器，所述隔離電路為一串接于穩(wěn)壓器輸入端和發(fā)電機的輸出端之間的晶體二極管。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述自充電系統(tǒng)，其特征是所述發(fā)電機的輸出端串接有一電流表； 發(fā)電機的勵磁繞組串接有一指示燈；所述驅(qū)動電機連接于控制器；所述控制開關連接有手 動操作裝置，連接于控制開關的電池組設有二組。
10.一種自充電電動車，包括車體，連接于車體的驅(qū)動輪，其特征是所述車體設有權(quán)利 要求5或6所述的自充電系統(tǒng)，所述驅(qū)動輪和自充電系統(tǒng)的發(fā)電機與驅(qū)動電機同軸、或分別 通過一個齒輪直接傳動連接于驅(qū)動電機軸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種易于實施，及結(jié)構(gòu)簡單、能夠自動切換供電電池組并自充電，及其能夠長途行駛的電動車的自充電方法及自充電系統(tǒng)以及自充電電動車。該方法通過設置一發(fā)電機和電子式切換開關對電池組進行供電和充電的自動切換。該自充電系統(tǒng)包括分別連接于控制器、電池組、和充電裝置的電子式切換開關，連接于充電裝置的發(fā)電機。該自充電電動車包括設于車體上的自充電系統(tǒng)構(gòu)成。
文檔編號B60L11/18GK101867209SQ20101020082
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月14日
發(fā)明者施全元 申請人:施全元