專利名稱：電動(dòng)汽車補(bǔ)充電組合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于共用或通用的動(dòng)力裝置的兩個(gè)以上不同原動(dòng)機(jī)的組合裝置，適用于電動(dòng)汽車。
隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，世界各國(guó)汽車的持有量已達(dá)數(shù)以億計(jì)的范疇，因而汽車的公害，如對(duì)大氣的污染、噪聲和振動(dòng)等，均日趨嚴(yán)重，并面對(duì)石油資源的危機(jī)感，許多國(guó)家從減少汽車公害和節(jié)約石油資源出發(fā)，對(duì)開發(fā)利用電動(dòng)汽車寄于深切的期待?，F(xiàn)有的電動(dòng)汽車包括有下列幾種類型1、以蓄電池作為牽引動(dòng)力源這是現(xiàn)有最普遍的一種動(dòng)力源，也是研究最深的一種類型，多年來(lái)在減少蓄電池內(nèi)耗、盡量減少空氣阻力、減少制動(dòng)時(shí)能量消耗、降低傳動(dòng)機(jī)構(gòu)耗能等方面均取得了不少進(jìn)展，無(wú)疑對(duì)減少汽車公害和節(jié)能等均有效大貢獻(xiàn)，但是汽車由于蓄電池的容量限制而使其性能受到較大負(fù)面影響，即使在汽車上另配備快速充電器，藉其在蓄電池能量消耗后，以短時(shí)間(如0.5至1小時(shí))快速充電方式恢復(fù)蓄電池容量，保持汽車?yán)^續(xù)行駛，但此舉不僅影響汽車連續(xù)行駛的路程，而且還需建立大量的充電站和大量的場(chǎng)地來(lái)彌補(bǔ)充電的缺陷和停放充電汽車，另外蓄電池體積寵大且很重，對(duì)電動(dòng)汽車的整體性能有較大不良影響；2、以內(nèi)燃機(jī)和蓄電池組合作為牽引動(dòng)力源，內(nèi)燃機(jī)的輸出端和蓄電池供電的電動(dòng)機(jī)分別獨(dú)立驅(qū)動(dòng)汽車的牽引系統(tǒng)，汽車在郊區(qū)行駛采用內(nèi)燃機(jī)牽引，在市區(qū)以蓄電池供電采用電動(dòng)機(jī)牽引，此方案雖在市區(qū)對(duì)汽車公害和節(jié)能方面有所改善，但仍然沒(méi)有明顯的進(jìn)步，目前仍然沒(méi)有多大發(fā)展；3、蓄電池動(dòng)力源輔以風(fēng)能組合的節(jié)能型牽引方式，該類型汽車的設(shè)計(jì)是將一組風(fēng)輪設(shè)置在汽車前端保護(hù)柵后的發(fā)動(dòng)機(jī)處，高速氣流經(jīng)一風(fēng)戽(進(jìn)風(fēng)口)流入車內(nèi)，經(jīng)風(fēng)輪后從車的兩側(cè)、底部或頂部等出風(fēng)口流到車外，風(fēng)輪利用高速氣流的動(dòng)能經(jīng)風(fēng)輪軸將能量傳遞給電動(dòng)汽車的發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)通過(guò)電器線路和車箱內(nèi)的蓄電池組連接，因而汽車行駛中可將自風(fēng)輪獲得的電能不斷地充入蓄電池，延長(zhǎng)蓄電池有效使用時(shí)間，也節(jié)省能源，但此種結(jié)構(gòu)僅限于汽車高速行駛的條件下方能發(fā)揮其利用相對(duì)氣流發(fā)電功能，對(duì)改善電動(dòng)汽車的整體性能功效不大；4、太陽(yáng)能作為牽引動(dòng)力源，是以多晶硅或非晶硅等太陽(yáng)能電池，通過(guò)光能轉(zhuǎn)換為電能，進(jìn)行蓄電池補(bǔ)充電，但因太陽(yáng)能電源受到氣候、環(huán)境和能量小等難以商品化的因素制約，仍然影響其進(jìn)一步發(fā)展，即使配合以內(nèi)燃機(jī)或輔助蓄電池等組合，也沒(méi)有明顯的改善。
本發(fā)明的目的是要提供一種電動(dòng)汽車補(bǔ)充電的組合裝置，它能在保持電動(dòng)汽車改善環(huán)境污染和節(jié)能的基本條件下，充分發(fā)揮蓄電池、內(nèi)燃機(jī)、風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能等動(dòng)力源各自的優(yōu)點(diǎn)，使電動(dòng)汽車在低污染、節(jié)能的條件下獲得較長(zhǎng)的連續(xù)行駛路程。
發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的電動(dòng)汽車補(bǔ)充電組合裝置包括有動(dòng)力牽引電機(jī)、蓄電池、快速充電器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組和太陽(yáng)能電池，其特點(diǎn)是內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)輸出端連接于變頻器輸入端，變頻器輸出端連接于快速充電器，快速充電器則與主蓄電池連接，構(gòu)成以燃油燃燒能源的連續(xù)充電回路；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)輸出端連接于變頻器輸入端，變頻器輸出端連接于快速充電器，構(gòu)成以電動(dòng)汽車高速行駛形成的高速氣流的能源進(jìn)行連續(xù)充電的又一回路；快速充電器上設(shè)有和交流電源的整流器輸出端連接的接頭，接頭上連接整流器后，即可構(gòu)成電動(dòng)汽車主蓄電池(牽引用蓄電池)間段性充電的主回路；太陽(yáng)能電池輸出端連接于輔蓄電池，輔蓄電池輸出端和照明或輔助電器系統(tǒng)連接，構(gòu)成減少主蓄電池消耗電能的一輔助回路；按上述組成部分構(gòu)成一完整的電動(dòng)汽車補(bǔ)充電組合裝置。
內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的容量是15匹馬力到20馬力的小型內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組；內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組可將輸出端直接和牽引電動(dòng)機(jī)輸入端連接。
本發(fā)明由于采用了內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電動(dòng)汽車行駛過(guò)程的連續(xù)補(bǔ)充電措施，因而蓄電池的容量相對(duì)普通蓄電池供電的電動(dòng)汽車蓄電池容量可以減小，使電動(dòng)汽車蓄電池體積和重量大的突出矛盾得以緩解，可將蓄電池在電動(dòng)汽車上的裝載數(shù)量減少1/3，提高空間的利用率，可減少整車重量，并使電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)更合理，隨之也可降低設(shè)備或整車的成本，提高電動(dòng)汽車營(yíng)運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性；由于補(bǔ)充電連續(xù)充電的特點(diǎn)，在電動(dòng)汽車上可采用廉價(jià)的普通鉛酸蓄電池，且由于連續(xù)充電能使蓄電池壽命延長(zhǎng)，可進(jìn)一步提高其經(jīng)濟(jì)效益；補(bǔ)充電組合裝置雖然仍采用了內(nèi)燃機(jī)，但其廢氣排放量?jī)H是現(xiàn)在小型汽車廢氣排放量的1/15，大大地減小城市廢氣的排放，對(duì)城市環(huán)境改善具有實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)，且其在城市內(nèi)行車經(jīng)常堵車的情況下，利用內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的連續(xù)充電功能對(duì)蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充電，不會(huì)因經(jīng)常啟動(dòng)而大大降低主蓄電池的容量。在發(fā)動(dòng)機(jī)的自由端拖帶車載空調(diào)器，可減少主蓄電池的消耗，延長(zhǎng)有效工作時(shí)間，同時(shí)設(shè)有聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器和牽引電動(dòng)機(jī)保持一定距離，并配設(shè)一短傳動(dòng)軸，以備蓄電池?fù)p壞或其他原因造成停車事故時(shí)，聯(lián)軸器裝上短傳動(dòng)軸和牽引電動(dòng)機(jī)軸伸聯(lián)接，能牽引電動(dòng)汽車低速行駛到維修點(diǎn)，改善電動(dòng)汽車的維修條件，太陽(yáng)能的利用，則可進(jìn)一步改善電動(dòng)汽車整體性能。
發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是本發(fā)明電動(dòng)汽車補(bǔ)充電組合裝置的軸測(cè)示意圖。
圖2是圖1各組成部分連接示意框圖。
圖3是圖1中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和風(fēng)戽剖視示意圖。
參照?qǐng)D1、2，電動(dòng)汽車補(bǔ)充電組合裝置包括有動(dòng)力牽引電機(jī)1、主蓄電池2、風(fēng)戽3、快速充電器4、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5、內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組6、太陽(yáng)能電池7、變頻器8等。其中動(dòng)力牽引電機(jī)1和普通電動(dòng)汽車的牽引電機(jī)相同，動(dòng)力牽引電機(jī)1經(jīng)變速器11和電動(dòng)汽車的傳動(dòng)系12聯(lián)接；主蓄電池2是電動(dòng)汽車能源的主要組成部分，可根據(jù)電動(dòng)汽車的型號(hào)，將主蓄電池2分別固定在車頭部位、車尾部位或車底部位，各蓄電池均以串聯(lián)或并聯(lián)方式連接，兩個(gè)正、負(fù)電極輸出端子連接于動(dòng)力牽引電機(jī)1的模塊調(diào)速控制器21，將電源輸入牽引電機(jī)1，驅(qū)動(dòng)汽車行駛，主蓄電池2可采用普通的鉛酸電池，也可用鎳氫電池或空氣鋁電池，這些均為已知技術(shù)，由于采用汽車行駛中連續(xù)充電的方案，主蓄電池的容量可選擇小于普通電動(dòng)汽車牽引用蓄電池的容量，一般容量為2000-3000安小時(shí)的蓄電池，就可保持小型汽車的車速達(dá)100公里/小時(shí)；快速充電器4是主蓄電池2充電的主要設(shè)備，通常在主蓄電池1的電能消耗后，在0.5至1小時(shí)內(nèi)，可恢復(fù)蓄電池的規(guī)定容量，該設(shè)備是已有技術(shù)(如日本供應(yīng)的產(chǎn)品)，該快速充電器4上還設(shè)有和交流電源9的整流器91輸出端連接的接頭；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5，由風(fēng)輪51、輪軸52和發(fā)電機(jī)53組成，可布設(shè)在汽車前部，為了獲得較高的風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率，其風(fēng)輪51的葉片直徑應(yīng)有足夠大，同時(shí)為了適應(yīng)小型汽車車頭較低的高度，通常采用豎軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5，即風(fēng)輪51的輪軸52和發(fā)電機(jī)53的軸伸均豎直于地面，并藉發(fā)電機(jī)53的基座將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5固定在汽車的車架上，風(fēng)輪51可設(shè)計(jì)成多風(fēng)輪串列式結(jié)構(gòu)，即在輪軸52上串設(shè)數(shù)個(gè)風(fēng)輪51，藉以獲得風(fēng)能更有效的利用；發(fā)電機(jī)53的輸出通常是經(jīng)變頻器8變頻后送入快速充電器4；為了提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5的效能，在汽車頭部保護(hù)柵的后方設(shè)置一相應(yīng)的風(fēng)戽3，如圖3所示，風(fēng)戽3向后呈收縮截面結(jié)構(gòu)，汽車行駛中迎面氣流在風(fēng)戽3的流道中得到加速，使風(fēng)能更有效地為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組吸收利用，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5風(fēng)輪51的排出氣流則自汽車的側(cè)邊、上方或后部逸出；內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組6，是由小型發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)組成，機(jī)組可安裝在汽車頭部或其他適當(dāng)?shù)奈恢?，并可靠地固定在汽車底盤上，內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組6也可設(shè)計(jì)成一聯(lián)合機(jī)組，即在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸上連接發(fā)電機(jī)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的自由端則可以皮帶輪驅(qū)動(dòng)一空調(diào)機(jī)組，藉以改善全車的供電條件，在自由端上另設(shè)一聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器和牽引電動(dòng)機(jī)保持一定距離，另在汽車上配存一短傳動(dòng)軸，當(dāng)蓄電池?fù)p壞或其他原因造成停車事故時(shí)，聯(lián)軸器裝上短傳動(dòng)軸和牽引電動(dòng)機(jī)軸伸聯(lián)接，可牽引汽車低速行駛到維修點(diǎn)，改善電動(dòng)汽車的維修條件，內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組5的發(fā)動(dòng)機(jī)功率可選擇在15匹馬力至20匹馬力之間，既保持有足夠的充電能力，又不會(huì)帶來(lái)無(wú)法接受的污染，內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組5的發(fā)電機(jī)輸出可經(jīng)變頻器81變頻后送入快速充電器4；太陽(yáng)能電池7可固定安裝在汽車車身的頂部，作為輔助電源儲(chǔ)存，供應(yīng)照明或其他輔助電器系統(tǒng)使用，汽車夜間行駛照明耗電量較大，而電動(dòng)汽車除主蓄電池供汽車牽引動(dòng)力外，很難有多余電能供汽車夜間照明，而太陽(yáng)能電池7則可將其經(jīng)轉(zhuǎn)換器71轉(zhuǎn)換的電能部分地輸入一輔助蓄電池72，從而改善電動(dòng)汽車的供電條件。
使用時(shí)，電動(dòng)汽車的主蓄電池2以交流電源9經(jīng)整流器91和快速充電器4充電，汽車即可啟動(dòng)行駛，與此同時(shí)，啟動(dòng)內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組6，對(duì)主蓄電池進(jìn)行行駛過(guò)程中的連續(xù)充電，汽車速度達(dá)到定值后(如每小時(shí)20-40公里時(shí))，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組5利用高速氣流的空氣功能，連續(xù)對(duì)主蓄電池2進(jìn)行充電，白天行車，太陽(yáng)能電池7則可不斷地對(duì)輔助蓄電池充電，從而構(gòu)成電動(dòng)汽車完整的連續(xù)補(bǔ)充電系統(tǒng)，使電動(dòng)汽車具有極良好的行車、保護(hù)環(huán)境和節(jié)能的功效。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)汽車補(bǔ)充電組合裝置，包括有牽引電機(jī)、蓄電池、快速充電器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組和太陽(yáng)能電池，蓄電池以電器線路連接于牽引電機(jī)，動(dòng)力電機(jī)經(jīng)變速傳動(dòng)裝置連接于電動(dòng)汽車的牽引驅(qū)動(dòng)系，其特征在于a.內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)輸出端連接于變頻器輸入端，變頻器輸出端連接于快速充電器，快速充電器則與主蓄電池連接；b.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)輸出端連接于變頻器輸入端，變頻器輸出端連接于快速充電器；c.快速充電器上設(shè)有和交流電源的整流器輸出端連接的接頭；d.太陽(yáng)能電池輸出端連接于輔蓄電池，輔蓄電池輸出端和照明或輔助電器系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車補(bǔ)充電組合裝置，其特征是內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的容量是15匹馬力到20匹馬力的小型內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車補(bǔ)充電組合裝置，其特征是內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組可聯(lián)合驅(qū)動(dòng)空調(diào)器，并在發(fā)動(dòng)機(jī)另一軸端設(shè)有可經(jīng)備用短傳動(dòng)軸與牽引電動(dòng)機(jī)軸伸聯(lián)接的聯(lián)軸器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動(dòng)汽車補(bǔ)充電組合裝置,該裝置主要包括牽引電機(jī)、蓄電池、快速充電器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組和太陽(yáng)能電池,內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組經(jīng)變頻器、快速充電器和主蓄電池連接,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組經(jīng)變頻器、快速充電器和主蓄電池連接,快速充電器上設(shè)有和交流電源的整流器連接的接頭,太陽(yáng)能電池的輔蓄電池與照明等系統(tǒng)連接,以上述裝置在電動(dòng)汽車行駛過(guò)程中連續(xù)的向主蓄電池或輔蓄電池充電,有效克服了現(xiàn)有電動(dòng)汽車的缺陷。
文檔編號(hào)B60K1/04GK1194920SQ9811069
公開日1998年10月7日 申請(qǐng)日期1998年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月20日
發(fā)明者邵滿柏 申請(qǐng)人:邵滿柏