專利名稱：節(jié)能型電驅(qū)動(dòng)車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電驅(qū)動(dòng)車輛，例如電動(dòng)汽車、電助自行車、電驅(qū)動(dòng)的摩托車等。
現(xiàn)有的動(dòng)力車輛，其能源、動(dòng)力系統(tǒng)的配置不合理，常造成有限能源的浪費(fèi)和設(shè)備使用率降低。如普通汽車，由于其動(dòng)力傳動(dòng)系和驅(qū)動(dòng)輪是剛性連接，在其速度達(dá)到一定值時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)滑行，更不能在減速剎車時(shí)將其動(dòng)能轉(zhuǎn)化成可儲(chǔ)存的能量。而正在研究之中的電動(dòng)汽車，由于沿襲舊有機(jī)械車輛的設(shè)計(jì)套路，也同樣不能很好地解決這一問題。
本實(shí)用新型的目的就是為了解決以上問題，提供一種新型電驅(qū)動(dòng)車輛，達(dá)到合理配置，節(jié)約能量的目的。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的的方案是一種電驅(qū)動(dòng)車輛，包括前輪、后輪、電源及開關(guān)等；其特征是其能源、動(dòng)力系統(tǒng)包括前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D1、后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D2、可充電電源9、控制箱11、鎖開關(guān)3、加速開關(guān)4、復(fù)位開關(guān)5、剎車-再生開關(guān)8、第一至四繼電器J1-J4、第一、二傳感器6、7、滑行開關(guān)K等；其中前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D1通過第二繼電器J2、鎖開關(guān)3、滑行開關(guān)K、第四繼電器J4與電源相連；后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D2通過第一繼電器J1、第二繼電器J2、第四繼電器J4、鎖開關(guān)3與電源相連；第一繼電器J1與第一傳感器6相連，第二繼電器J2與第二傳感器7相連，第一、二傳感器6、7安裝于前輪或后輪上；第一傳感器6還與滑行開關(guān)K相連；第三繼電器J3與加速開關(guān)4、復(fù)位開關(guān)5相連，第四繼電器J4與電源、驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連。其中繼電器也可以用接觸器代替。
由于采用了以上的方案，當(dāng)車輛的行駛速度達(dá)到一定值時(shí)，傳感器發(fā)出信號(hào)，使其中一個(gè)電機(jī)D1或D2停止供電，用單一電機(jī)驅(qū)動(dòng)；速度再升至一更高限定值后，兩個(gè)電機(jī)均斷電，并使之與電源之間的回路完全斷開，這時(shí)車輛為自由滑行狀態(tài)，由于電機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之間不需要復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)，所以自由滑行所耗能量很少，只是利用慣性。當(dāng)剎車時(shí)，還可以通過特別設(shè)計(jì)的再生發(fā)電-隔離及電壓保護(hù)電路，使電機(jī)D1和D2串聯(lián)后發(fā)電向電源充電，進(jìn)一步節(jié)省能量。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的原理示意圖。
圖2、3、4是本實(shí)用新型實(shí)施例一、二、三中的驅(qū)動(dòng)輪示意圖。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例三的原理示意圖。
下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例一見
圖1、圖2，所示為電助自行車，它包括前輪、后輪、電源及開關(guān)等；其特征是其能源、動(dòng)力系統(tǒng)包括前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D1、后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D2、可充電電源9、控制箱11、鎖開關(guān)3、加速開關(guān)4、復(fù)位開關(guān)5、剎車-再生開關(guān)8、第一至四繼電器J1-J4、第一、二傳感器6、7、滑行開關(guān)K等；其中前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D1通過第二繼電器J2、鎖開關(guān)3、滑行開關(guān)K、第四繼電器J4與電源相連；后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D2通過第一繼電器J1、第二繼電器J2、第四繼電器J4、鎖開關(guān)3與電源相連；第一繼電器J1與第一傳感器6中的一個(gè)元件相連，第二繼電器J2與第二傳感器7相連，第一、二傳感器6、7安裝于前輪或后輪上，第一繼電器6中還有另一元件與滑行開關(guān)K相連；第三繼電器J3與加速開關(guān)4、復(fù)位開關(guān)5相連，第四繼電器J4與電源、驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連。其中繼電器也可以用接觸器代替。
在驅(qū)動(dòng)電機(jī)D1、D2與電池回路中，還設(shè)有超電機(jī)額定功率的控制電路，它包括具有延時(shí)復(fù)位功能的第四繼電器J4、超額定功率工作開關(guān)12等，它與電池組相連，通過超額定功率工作開關(guān)的開合控制第四繼電器J4選擇電池的高壓端30或低壓端20。根據(jù)車輛的工況，在特別情況下，如起動(dòng)、加速等，可拔動(dòng)開關(guān)12，令第四繼電器J4動(dòng)作，選擇電池高壓端30給電機(jī)D1、D2供電。由于第四繼電器J4的延時(shí)釋放功能，電機(jī)在短時(shí)超額定工作后，很快又切換到用低壓端20供電，使電機(jī)得到保護(hù)。
在兩個(gè)電機(jī)的回路中還有再生發(fā)電-隔離電路、過壓保護(hù)電路，它由電阻R、電容C串聯(lián)后與二極管D并聯(lián)而成；該電路通過第四繼電器J4、第二繼電器J2將兩個(gè)電機(jī)D1、D2串聯(lián)接至電源低壓端，形成再生充電回路。
滑行開關(guān)K與第二繼電器J2、第三繼電器J3并聯(lián)后，串聯(lián)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)D1、第四繼電器J4之間的電路中，因傳感器6的第二速度元件和滑行開關(guān)K形成自動(dòng)滑行的控制。由于J2、J3與滑行開關(guān)K并聯(lián)協(xié)調(diào)動(dòng)作，故不影響電機(jī)D1的功能作用。
前述車輛的實(shí)際工作過程和原理如下合上電源總開關(guān)和鎖開關(guān)3，按需選擇高壓端20或低壓端30，電機(jī)D1、D2轉(zhuǎn)動(dòng)，車輛啟動(dòng)；當(dāng)加速到一定速度時(shí)(如6-8Km/h，可事先設(shè)定)，傳感器6使J1動(dòng)作，電機(jī)D2斷電，D1繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)車輛繼續(xù)加速為更高速度時(shí)(如15-20Km/h)，傳感器6的第二元件還使滑行開關(guān)K動(dòng)作，D1也斷電，車輛自由滑行?？芍貜?fù)上述過程，周而復(fù)始。行進(jìn)中如需超車或上坡，可拔動(dòng)加速開關(guān)4，使J3動(dòng)作，D1、D2共同驅(qū)動(dòng)，待加速完成后，可視情況拔動(dòng)復(fù)位開關(guān)5，使J1、J2復(fù)位，恢復(fù)原來的狀態(tài)。如遇急事趕時(shí)間，同樣可以利用開關(guān)4。輕剎車時(shí)，開關(guān)8和J2動(dòng)作，使電機(jī)D1、D2串聯(lián)后通過再生發(fā)電-隔離電路及J4接通蓄電池9的低壓端20，這時(shí)電機(jī)工作為發(fā)電狀態(tài)，所輸出電能充入蓄電池9中，將多余的動(dòng)能重新儲(chǔ)存起來而不是轉(zhuǎn)化成熱量散發(fā)掉；如需急剎車，繼續(xù)操作8，則可啟動(dòng)機(jī)械剎車系統(tǒng)。(行駛時(shí)兩個(gè)電機(jī)則是并聯(lián)關(guān)系，并通過蓄電池9的低壓端20或高壓端30供電)。第二繼電器J2因傳感器7的設(shè)定可用于做車速的最高限制并與剎車系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。圖中開關(guān)8是開的腳剎或手剎車器。
顯然，在本實(shí)施例中，前后輪的設(shè)置是可以調(diào)換的。其中的開關(guān)可以是手動(dòng)、自動(dòng)、電子開關(guān)等及各種原理的自動(dòng)開關(guān)，繼電器可以是接觸器。蓄電池采用免維護(hù)的全密封鉛酸蓄電池，也可選用鎘鎳、氫鎳和鋁燃料電池，容量按功率選用。電動(dòng)機(jī)可選用釹鐵硼永磁直流電機(jī)、永磁直流變頻調(diào)速電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和其他運(yùn)轉(zhuǎn)原理、運(yùn)轉(zhuǎn)方式的電機(jī)，功率100W～200W的有刷或無刷電機(jī)。各電機(jī)可安裝在車輪上直接驅(qū)動(dòng)，也可以遠(yuǎn)離車輪，通過機(jī)械傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)。電路中可以設(shè)置熔斷器。
實(shí)施例二本例中為電動(dòng)三輪車，參見圖3。與實(shí)施例一基本相同，但此例中電機(jī)D2是由兩個(gè)電機(jī)組成的電機(jī)組，兩個(gè)電機(jī)D2分別用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)后輪，二者并聯(lián)使用。
實(shí)施例三本例中為電動(dòng)四輪車(汽車)，參見圖4、圖5。與實(shí)施例一基本相同，但此例中電機(jī)D1、D2均是由兩個(gè)電機(jī)組成的電機(jī)組。
見圖5，本車還可以改裝成混合型電動(dòng)汽車，只需設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、外部輸出/入電路及內(nèi)部充電線路等，發(fā)電機(jī)通過內(nèi)部充電線路與電源相連，通過外部輸出/入電路接通其他用電設(shè)備(單相或三相、直流或交流)，也可以用外來電源給電池組充電。這樣，本車還可以作為多種類電源的移動(dòng)電站使用。與常規(guī)車輛不同的是，本發(fā)動(dòng)機(jī)不直接驅(qū)動(dòng)車輛，而僅用于發(fā)電。發(fā)動(dòng)機(jī)可通過J5實(shí)現(xiàn)“零排放”，以滿足特殊地段的環(huán)保要求(當(dāng)車輛行至特殊地段時(shí)，通過J5關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)即可)。
本實(shí)用新型的電驅(qū)動(dòng)車輛可以在自由滑行和剎車等工況時(shí)比一般車輛更節(jié)能。能源和設(shè)備可以得到合理利用，并有利于環(huán)保。
權(quán)利要求1．一種電驅(qū)動(dòng)車輛，包括前輪、后輪、電源及開關(guān)等；其特征是其能源、動(dòng)力系統(tǒng)包括前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D1、后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D2、可充電電源(9)、控制箱(11)、鎖開關(guān)(3)、加速開關(guān)(4)、復(fù)位開關(guān)(5)、剎車-再生開關(guān)(8)、第一至四繼電器J1-J4、第一、二傳感器(6)、(7)、滑行開關(guān)K等；其中前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D1通過第二繼電器J2、鎖開關(guān)(3)、滑行開關(guān)K、第四繼電器J4與電源相連；后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D2通過第一繼電器J1、第二繼電器J2、第四繼電器J4、鎖開關(guān)(3)與電源相連；第一繼電器J1與第一傳感器(6)相連，第二繼電器J2與第二傳感器(7)相連，第一、二傳感器(6)、(7)安裝于前輪或后輪上，第一傳感器(6)還與滑行開關(guān)K相連；第三繼電器J3與加速開關(guān)(4)、復(fù)位開關(guān)(5)相連，第四繼電器J4與電源、驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連。
2．如權(quán)利要求1所述的電驅(qū)動(dòng)車輛，其特征是在兩個(gè)電機(jī)的回路中還有再生發(fā)電-隔離及過壓保護(hù)電路，它由電阻R、電容C串聯(lián)后與二極管D并聯(lián)而成；該電路通過第四繼電器J4、第二繼電器J2將兩個(gè)電機(jī)D1、D2串聯(lián)接至電源低壓端，形成再生充電回路。
3．如權(quán)利要求1或2所述的電驅(qū)動(dòng)車輛，其特征是還有自動(dòng)滑行的起止電路，它由滑行開關(guān)K與第二繼電器J2、第三繼電器J3并聯(lián)后，串聯(lián)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第四繼電器J4之間的電路中。
4．如權(quán)利要求1或2所述的電驅(qū)動(dòng)車輛，其特征是還有超電機(jī)額定功率的控制電路，它包括具有延時(shí)復(fù)位功能的第四繼電器J4、超額定功率工作開關(guān)(12)等，它與電池組相連，通過超額定功率工作開關(guān)的開合控制第四繼電器J4選擇電池的高壓端(30)或低壓端(20)。
5．如權(quán)利要求3所述的電驅(qū)動(dòng)車輛，其特征是還有超電機(jī)額定功率的控制電路，它包括具有延時(shí)復(fù)位功能的第四繼電器J4、超額定功率工作開關(guān)(12)等，它與電池組相連，通過超額定功率工作開關(guān)的開合控制第四繼電器J4選擇電池的高壓端(30)或低壓端(20)。
6．如權(quán)利要求1或2所述的電驅(qū)動(dòng)車輛，其特征是還設(shè)置有發(fā)電機(jī)、外部輸出/入電路及內(nèi)部充電線路等，發(fā)電機(jī)通過內(nèi)部充電線路與電源相連，通過外部輸出/入電路接通其他用電設(shè)備；所述前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D1和后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D2之中，至少有一個(gè)是包含兩個(gè)電機(jī)的電機(jī)組。
7．如權(quán)利要求3所述的電驅(qū)動(dòng)車輛，其特征是還設(shè)置有發(fā)電機(jī)、外部輸出/入電路及內(nèi)部充電線路等，發(fā)電機(jī)通過內(nèi)部充電線路與電源相連，通過外部輸出/入電路接通其他用電設(shè)備；所述前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D1和后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D2之中，至少有一個(gè)是包含兩個(gè)電機(jī)的電機(jī)組。
8．如權(quán)利要求4所述的電驅(qū)動(dòng)車輛，其特征是還設(shè)置有發(fā)電機(jī)、外部輸出/入電路及內(nèi)部充電線路等，發(fā)電機(jī)通過內(nèi)部充電線路與電源相連，通過外部輸出/入電路接通其他用電設(shè)備；所述前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D1和后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D2之中，至少有一個(gè)是包含兩個(gè)電機(jī)的電機(jī)組。
9．如權(quán)利要求5所述的電驅(qū)動(dòng)車輛，其特征是還設(shè)置有發(fā)電機(jī)、外部輸出/入電路及內(nèi)部充電線路等，發(fā)電機(jī)通過內(nèi)部充電線路與電源相連，通過外部輸出/入電路接通其他用電設(shè)備；所述前輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D1和后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)D2之中，至少有一個(gè)是包含兩個(gè)電機(jī)的電機(jī)組。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種電驅(qū)動(dòng)車輛,其電機(jī)D1通過繼電器J2、鎖開關(guān)、滑行開關(guān)、繼電器J4與電源相連;電機(jī)D2通過繼電器J1－J2、鎖開關(guān)、繼電器J4與電源相連;繼電器J1、J2與傳感器相連,傳感器安裝于輪上,與復(fù)位開關(guān)相連;第三繼電器J3與加速開關(guān)復(fù)位開關(guān)相連。根據(jù)需要還可以設(shè)置發(fā)電機(jī)組?？梢愿鶕?jù)路面和行駛情況選擇雙驅(qū)動(dòng)、單驅(qū)動(dòng)、超額定運(yùn)行、自由滑行、剎車發(fā)電、自動(dòng)限速等工作狀態(tài),充分利用能源和設(shè)備。
文檔編號(hào)B60K1/00GK2349052SQ9825103
公開日1999年11月17日 申請(qǐng)日期1998年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月14日
發(fā)明者黃華偉 申請(qǐng)人:黃華偉