專利名稱：一種節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置所屬領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)車動(dòng)力裝置，尤其是一種以蓄電池為動(dòng)力源的節(jié)能電動(dòng) 車動(dòng)力裝置。
現(xiàn)有技術(shù)電動(dòng)車輛的動(dòng)力裝置包括蓄電池和電機(jī)。在現(xiàn)有技術(shù)中，該電機(jī)的輸出軸都是直 接通過(guò)傳動(dòng)裝置與輪系連接，驅(qū)動(dòng)輪系使得車輛行進(jìn)。這樣，蓄電池就必須根據(jù)車輛行駛的 速度持續(xù)供給電能，而蓄電池在行駛過(guò)程中不能得到電能的補(bǔ)充。另外，現(xiàn)有電動(dòng)車的動(dòng)力 系統(tǒng)由于蓄電池的持續(xù)供電，會(huì)導(dǎo)致蓄電池發(fā)熱升溫，縮短蓄電池的使用壽命，加大蓄電池 的內(nèi)阻，影響蓄電池的深度放電。因此，導(dǎo)致車輛續(xù)駛能力差，不能滿足使用者的需求。增加 蓄電池?cái)?shù)量可以提高蓄駛里程，但是，車輛蓄電池的造價(jià)很高，有的蓄電池會(huì)與車輛的價(jià)格 不相上下，另外，裝載多個(gè)蓄電池，也增加了車輛的載重，對(duì)蓄電池能量的消耗也就增大了。 這一切都限制了這種清潔能源車輛的普及和推廣。實(shí)用新型的內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，其可以有效延長(zhǎng)蓄電池的 壽命和續(xù)駛能力。本實(shí)用新型進(jìn)一步的目的在于提供一種節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，其可以使蓄電池以 間歇供電的形式給電動(dòng)車供電，從而降低了供電時(shí)蓄電池電化學(xué)反應(yīng)的溫度，使蓄電池放 電內(nèi)阻減小，實(shí)現(xiàn)深度放電，它有效地延長(zhǎng)了蓄電池的使用壽命和電動(dòng)車輛的續(xù)駛能力。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，包括蓄電池、電機(jī)、動(dòng)力輸出軸和儲(chǔ)能飛輪，所述蓄電 池與所述電機(jī)連接，以驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電機(jī)的輸出軸通過(guò)一傳動(dòng)裝置與所述動(dòng)力輸出 軸連接，在所述動(dòng)力輸出軸上固設(shè)所述儲(chǔ)能飛輪。一種節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，包括蓄電池、電機(jī)、動(dòng)力輸出軸和儲(chǔ)能飛輪，所述蓄電 池與所述電機(jī)連接，以驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電機(jī)的輸出軸通過(guò)一傳動(dòng)裝置與所述動(dòng)力輸出 軸連接，在所述動(dòng)力輸出軸上固設(shè)所述儲(chǔ)能飛輪；在所述電機(jī)的輸出軸與所述傳動(dòng)裝置之 間，或者所述動(dòng)力輸出軸與所述傳動(dòng)裝置之間設(shè)置有一超越離合器，使得動(dòng)力輸出軸或者 在電機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，或者，當(dāng)動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到一設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，電機(jī)斷電，而由該動(dòng) 力輸出軸通過(guò)其上連接的所述儲(chǔ)能飛輪帶動(dòng)在同樣的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上自行轉(zhuǎn)動(dòng)輸出動(dòng)力；還包 括根據(jù)儲(chǔ)能飛輪的轉(zhuǎn)速而使得所述電機(jī)通斷電的測(cè)速控制裝置，其設(shè)置在所述電機(jī)的電源 控制端和所述儲(chǔ)能飛輪之間，使得所述電機(jī)在儲(chǔ)能飛輪轉(zhuǎn)速低于一設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)所述電機(jī)與 所述蓄電池連通而啟動(dòng)所述電機(jī)，在儲(chǔ)能飛輪轉(zhuǎn)速高于一設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)所述電機(jī)與所述蓄電 池?cái)嚅_。進(jìn)一步地，還可以在所述動(dòng)力輸出軸上另外再固定設(shè)置一個(gè)儲(chǔ)能飛輪，該儲(chǔ)能飛 輪與前述的所述儲(chǔ)能飛輪在同一根動(dòng)力輸出軸上。最好該兩個(gè)儲(chǔ)能飛輪分別位于所述動(dòng)力 輸出軸上所述傳動(dòng)裝置的兩側(cè)，所述動(dòng)力輸出軸水平放置。[0011]進(jìn)一步地，豎直設(shè)置的所述動(dòng)力輸出軸為分離的兩段，其中一段上面連接所述傳 動(dòng)裝置成為輸出軸段，另一段上設(shè)有所述儲(chǔ)能飛輪成為儲(chǔ)能飛輪連接軸段，該兩個(gè)軸段以 輸出軸段在上且兩軸段的軸線垂直并同軸的方式設(shè)置，所述儲(chǔ)能飛輪連接軸段可旋轉(zhuǎn)地設(shè) 置在一可拆裝的密閉的殼體中，兩軸段之間通過(guò)一磁性聯(lián)軸器連接。該磁性聯(lián)軸器可以是 在所述儲(chǔ)能飛輪的上端面上沿圓周均布永磁鐵構(gòu)成第一磁環(huán)，在所述輸出軸段的下端固設(shè) 有一無(wú)接觸連接盤，其下端面上沿圓周均布永磁鐵構(gòu)成第二磁環(huán)，與所述第一磁環(huán)對(duì)應(yīng)，所 述第一磁環(huán)和第二磁環(huán)相互吸引；所述殼體上設(shè)有用于抽真空的吸氣口。所述第一磁環(huán)和 第二磁環(huán)最好是分別設(shè)置在所述儲(chǔ)能飛輪上端面上和所述無(wú)接觸連接盤下端面的外邊沿 上。該殼體可以為上下兩個(gè)分體件組成，其間設(shè)置可拆連接結(jié)構(gòu)。該上下兩個(gè)分體件 可以是從殼體的中部分割成所述的上下兩個(gè)分體件，也可以為從殼體的上部分割成一上 部敞口的殼體和與該敞口匹配的上蓋構(gòu)成的兩個(gè)分體件，還可以為從殼體的下部分割一下 部敞口的殼體和與該敞口匹配的一下蓋構(gòu)成的兩個(gè)分體件。兩個(gè)分體件之間可通過(guò)法蘭盤 和穿設(shè)在法蘭盤上的螺栓和設(shè)置在兩法蘭盤接觸面上的密封圈密封連接。還可以用其他的 連接密封結(jié)構(gòu)構(gòu)成可拆連接結(jié)構(gòu)。在所述儲(chǔ)能飛輪的下端面上沿圓周均布永磁鐵構(gòu)成第三磁環(huán)，在與該第三磁環(huán)對(duì) 應(yīng)在下的固定件上設(shè)置永磁鐵構(gòu)成第四磁環(huán)，第三磁環(huán)和第四磁環(huán)對(duì)應(yīng)，相互排斥，從而構(gòu) 成磁懸浮支撐結(jié)構(gòu)。通過(guò)該磁懸浮支撐結(jié)構(gòu)，可以減少連接儲(chǔ)能飛輪的動(dòng)力輸出軸的軸承 摩擦力，減少由于儲(chǔ)能飛輪重量而造成的動(dòng)力損耗。所述第三磁環(huán)可以是設(shè)置在所述儲(chǔ)能 飛輪下端面的外邊沿上。在所述殼體中抽真空，也是減少儲(chǔ)能飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)中所受空氣阻力而減少動(dòng)力損耗的 有效措施。上述密閉可拆裝的所述殼體，其上的至少設(shè)置在所述第一磁環(huán)和第二磁環(huán)之間間 壁的至少在與兩個(gè)磁環(huán)相對(duì)應(yīng)的一個(gè)環(huán)形區(qū)域內(nèi)為非磁性、非導(dǎo)電性材料制成，以實(shí)現(xiàn)所 述輸出軸段和所述儲(chǔ)能飛輪連接軸段的無(wú)接觸磁連接，同時(shí)，可以使得殼體的造價(jià)不會(huì)太
尚ο所述動(dòng)力輸出軸的與車輛動(dòng)力輸出系統(tǒng)連接的一端即輸出動(dòng)力端上可設(shè)置一傘 齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，通過(guò)該傘齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與車輛的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)連接。所述控制裝置可以是一電子測(cè)速開斷供電控制裝置，其包括一個(gè)速度傳感器和一 個(gè)微處理器(CPU)，該速度傳感器設(shè)置在所述儲(chǔ)能飛輪附近的固定機(jī)架上，以獲取儲(chǔ)能飛輪 的轉(zhuǎn)速，該速度傳感器的信號(hào)輸出端與所述微處理器的信號(hào)輸入端連接，該微處理器的信 號(hào)輸出端與所述電機(jī)的電源控制端的信號(hào)輸入端連接。所述控制裝置也可以是一機(jī)械式開斷供電控制裝置，其為一離心離合開關(guān)，其為 一個(gè)彈性離心離合器，該彈性離心離合器包括內(nèi)圈、外圈和彈性件，其均為導(dǎo)電材料制作， 所述內(nèi)圈和外圈均設(shè)置在一絕緣材料制成的絕緣支架上，該支架例如可以是一絕緣板，該 絕緣支架與所述動(dòng)力輸出軸固為一體，且所述內(nèi)圈導(dǎo)電地固定在所述動(dòng)力輸出軸上，所述 彈性件一端導(dǎo)電地固定在所述外圈上，其另一端設(shè)置重錘導(dǎo)電開關(guān)，其位置為當(dāng)動(dòng)力輸出 軸轉(zhuǎn)速在一設(shè)定值以下時(shí)該重錘導(dǎo)電開關(guān)靠彈性件的彈力貼靠在所述內(nèi)圈上，當(dāng)儲(chǔ)能飛輪 的轉(zhuǎn)速在該設(shè)定值以上時(shí)，所述彈性件與所述內(nèi)圈分離；在所述機(jī)架上設(shè)有一固定電刷，該固定電刷導(dǎo)電地抵靠在所述外圈上，該固定電刷與所述電機(jī)的負(fù)極連通，所述動(dòng)力輸出軸 上的軸承與機(jī)架絕緣連接，該軸承中的靜止件通過(guò)導(dǎo)線使得所述內(nèi)圈與所述蓄電池的負(fù)極 連接，所述電機(jī)和蓄電池的正極相連接。當(dāng)所述動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速高于所述設(shè)置值時(shí)，由于彈 性件上的重錘離心開關(guān)的離心作用，電機(jī)負(fù)極自動(dòng)斷開，蓄電池停止向電機(jī)供電。本實(shí)用新型提供的電動(dòng)車節(jié)能動(dòng)力裝置的工作原理是蓄電池向電機(jī)提供電能， 通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使得動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而可帶動(dòng)與之連接的車輛動(dòng)力輸出系統(tǒng)例如車輪 的輪轂。由于在動(dòng)力輸出軸上安裝有一儲(chǔ)能飛輪，在該動(dòng)力輸出軸受電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該儲(chǔ) 能飛輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，儲(chǔ)存能量，待車輛下坡或停車后的一段時(shí)間內(nèi)，操作電機(jī)斷電且車輛動(dòng)力 輸出系統(tǒng)與所述動(dòng)力輸出軸分離或不分離時(shí)，儲(chǔ)能飛輪可以作為動(dòng)力源，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)軸轉(zhuǎn) 動(dòng)，從而使得電機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)而為所述蓄電池充電，延長(zhǎng)其續(xù)駛能力。而帶有超越離合器的 動(dòng)力輸出軸的本節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，結(jié)合所述電子的或機(jī)械的測(cè)速開斷供電控制裝置， 通過(guò)所述儲(chǔ)能飛輪測(cè)速的測(cè)速傳感器，或離心離合器，使得蓄電池實(shí)現(xiàn)間歇供電，當(dāng)儲(chǔ)能飛 輪的轉(zhuǎn)速達(dá)到一個(gè)較高的設(shè)定值時(shí)，使得電機(jī)與蓄電池?cái)嚅_，而通過(guò)儲(chǔ)能飛輪帶動(dòng)動(dòng)力輸 出軸轉(zhuǎn)動(dòng)而向車輛動(dòng)力輸出系統(tǒng)提供動(dòng)力；當(dāng)儲(chǔ)能飛輪的轉(zhuǎn)速低于一個(gè)較低的設(shè)定值時(shí)， 又通過(guò)所述控制裝置使電機(jī)與蓄電池連通，蓄電池重新給電機(jī)供電，由電機(jī)帶動(dòng)動(dòng)力輸出 軸轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出動(dòng)力，同時(shí)給儲(chǔ)能飛輪加速使之達(dá)到所述較高的設(shè)定值。如此往復(fù)循環(huán)，在車 輛行駛過(guò)程中，蓄電池向電機(jī)輸出電能為間歇方式，而在蓄電池與電機(jī)斷開的時(shí)段，使用儲(chǔ) 能飛輪儲(chǔ)存的能量驅(qū)動(dòng)車輛行駛，由此，可以使得電動(dòng)車的續(xù)駛里程得到延長(zhǎng)，另外，這樣 的間歇工作方式，可以避免因長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作而使得蓄電池升溫導(dǎo)致電池內(nèi)阻增加，從而 可以使得電池深度放電，這樣，就可以進(jìn)一步增大電動(dòng)車的續(xù)駛能力，提高蓄電池的壽命。因此，本實(shí)用新型提供的節(jié)能電動(dòng)動(dòng)力裝置，利用設(shè)置儲(chǔ)能飛輪，或者在儲(chǔ)能飛輪 的基礎(chǔ)上設(shè)置超越離合器以及通過(guò)儲(chǔ)能飛輪的測(cè)速裝置控制蓄電池與電機(jī)的接通和斷開。 可對(duì)蓄電池在車輛行駛過(guò)程中間歇使用或充電，充電可以延長(zhǎng)蓄電池的使用時(shí)間，增大電 動(dòng)車的續(xù)駛能力，而間歇供電除了增大電動(dòng)車的續(xù)駛能力，還可以充分發(fā)揮蓄電池的間歇 放電特性，使蓄電池減少升溫、降低內(nèi)阻、深度放電、提高壽命，有效地提高電動(dòng)車輛的續(xù)駛 能力。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
圖1為本實(shí)用新型提供的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型提供的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型提供的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置的又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型提供的具有雙儲(chǔ)能飛輪的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置的實(shí)施例的結(jié) 構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型提供的具有離心離合器的控制裝置的動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5所示的動(dòng)力裝置中離心離合器與儲(chǔ)能飛輪結(jié)合的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參見圖1，本實(shí)施例所述的一種節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置包括蓄電池1、電機(jī)2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3、超越離合器4、動(dòng)力輸出軸5、儲(chǔ)能飛輪6以及控制裝置。其中，蓄電池1與電機(jī)2連接，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)2，電機(jī)主軸通過(guò)一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3與動(dòng) 力輸出軸5連接，在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3的主動(dòng)件例如主動(dòng)皮帶輪與電機(jī)主軸之間，或者傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3 的從動(dòng)件與動(dòng)力輸出軸5之間，連接單向超越離合器4，如圖1所示的具體例子中，超越離合 器4安裝在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3中從動(dòng)件皮帶輪和動(dòng)力輸出軸5之間，超越離合器4包括在內(nèi)的中 心輪41和外套42，中心輪41和外套42之間為單向離合結(jié)構(gòu)，其為現(xiàn)有技術(shù)，在此不贅述。 該中心輪41例如通過(guò)鍵與動(dòng)力輸出軸5固聯(lián)，外套42與設(shè)置在動(dòng)力輸出軸5上的傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)3中的從動(dòng)皮帶輪例如通過(guò)鍵而固聯(lián)。主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪上套設(shè)傳動(dòng)帶，構(gòu)成傳動(dòng)裝 置3。在動(dòng)力輸出軸5上設(shè)置有儲(chǔ)能飛輪6，在儲(chǔ)能飛輪6附近的機(jī)架上設(shè)有一速度傳感器 7，還包括一微處理器(CPU) 8，與速度傳感器8構(gòu)成電子式測(cè)速控制器，該微處理器8上的信 號(hào)輸入端與速度傳感器7的信號(hào)輸出端相連，微處理器8的控制信號(hào)輸出端與電機(jī)2中的 電源控制端的信號(hào)輸入端連接，使得該微處理器8與速度傳感器7相關(guān)聯(lián)當(dāng)速度傳感器測(cè) 得儲(chǔ)能飛輪6的轉(zhuǎn)速高于一設(shè)定值時(shí)，速度傳感器發(fā)出信號(hào)輸入微處理器8，并使得微處理 器8輸出一控制信號(hào)給電機(jī)2的電源控制端，切斷蓄電池1和電機(jī)2之間的電路，蓄電池停 止輸出電能；當(dāng)速度傳感器測(cè)得儲(chǔ)能飛輪6的轉(zhuǎn)速低于一設(shè)定值時(shí)，又發(fā)出一信號(hào)輸入微 處理器8，微處理器8的控制信號(hào)輸出端發(fā)出信號(hào)給電機(jī)的電源控制端，接通蓄電池1和電 機(jī)2之間的電路，使得蓄電池向電機(jī)2輸出電能。包括速度傳感器和微處理器的上述控制 裝置為現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型只是將其用于通過(guò)儲(chǔ)能飛輪的轉(zhuǎn)速控制電機(jī)與蓄電池的連接 和斷開的應(yīng)用上。通過(guò)該控制裝置，可以使得電機(jī)間歇工作可以保證儲(chǔ)能飛輪在兩個(gè)所述 轉(zhuǎn)速設(shè)定值之間，從而足以維持電動(dòng)車行駛所需的動(dòng)力平穩(wěn)。本動(dòng)力裝置，所述傳動(dòng)裝置3為降速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)電機(jī)2工作時(shí)，其電機(jī)主軸轉(zhuǎn)速 大于或等于動(dòng)力輸出軸5的轉(zhuǎn)速，電機(jī)主軸通過(guò)超越離合器4帶動(dòng)動(dòng)力輸出軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí) 電機(jī)2可以對(duì)動(dòng)力輸出軸5輸出動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)車輛行駛，并同時(shí)使得動(dòng)力輸出軸5提升轉(zhuǎn)速， 儲(chǔ)能飛輪的速度提升。當(dāng)儲(chǔ)能飛輪轉(zhuǎn)速達(dá)到所述的設(shè)定值時(shí)，通過(guò)包括速度傳感器7和微 處理器8的控制裝置使得電機(jī)斷電，這時(shí)，由于超越離合器4的作用，動(dòng)力輸出軸5的轉(zhuǎn)速 高于電機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速，此時(shí)動(dòng)力輸出軸5可以獨(dú)立旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)車輛行駛。這樣行駛一段時(shí) 間后，儲(chǔ)能飛輪的轉(zhuǎn)速逐漸降低到一設(shè)定值，通過(guò)所述控制裝置使得電機(jī)2與蓄電池1接 通，恢復(fù)蓄電池供電驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，驅(qū)動(dòng)車輛行駛，并重新給儲(chǔ)能飛輪增速蓄能。這樣周而 復(fù)始，在電動(dòng)車行駛過(guò)程中，蓄電池間歇性工作，可以有效延長(zhǎng)其使用時(shí)間，提高電動(dòng)車的 蓄駛里程，同時(shí)，由于蓄電池間歇工作，其溫升較低，使得蓄電池可以深度放電，進(jìn)一步提高 電動(dòng)車的蓄駛能力。超越離合器4也可以設(shè)置在電機(jī)主軸上與傳動(dòng)裝置3連接。這在當(dāng)選用較低轉(zhuǎn)速 電機(jī)，通過(guò)傳動(dòng)裝置3進(jìn)行升速的裝置中更有意義，因?yàn)殡姍C(jī)的轉(zhuǎn)速較低，超越離合器設(shè)置 在較低轉(zhuǎn)速的軸上，可以提高其使用壽命。具體的，選用的電機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，所述傳動(dòng)裝置 3相應(yīng)地為升速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，這時(shí)，可以將前述的超越離合器安裝在電機(jī)主軸上位于電機(jī)主軸 和帶輪之間。這樣，比起安裝在動(dòng)力輸出軸上，由于轉(zhuǎn)速較低而可減輕磨損，延長(zhǎng)使用壽命。為了使得電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)從本動(dòng)力裝置獲得適合的速比，在動(dòng)力輸出軸上連接 一變速箱10，變速箱的輸出軸連接例如電動(dòng)汽車的輪轂。為了使得儲(chǔ)能飛輪連接的動(dòng)力輸出軸運(yùn)轉(zhuǎn)中能耗盡可能降低，本實(shí)用新型提供的另一種結(jié)構(gòu)的節(jié)能動(dòng)力裝置，其它結(jié)構(gòu)可以是與圖1所示的結(jié)構(gòu)基本相同，只是其中的動(dòng) 力輸出軸采用磁性聯(lián)軸結(jié)構(gòu)，即如圖2所示，動(dòng)力輸出軸5為兩段式結(jié)構(gòu)，其中一段上面連 接帶有超越離合器4的傳動(dòng)裝置3成為輸出軸段52，另一段上設(shè)有所述儲(chǔ)能飛輪6成為儲(chǔ) 能飛輪連接軸段51，該兩個(gè)軸段以輸出軸段52在上、且兩軸段的軸線垂直并同軸的方式設(shè) 置，儲(chǔ)能飛輪連接軸段51通過(guò)軸承502可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在一密閉的殼體501中，儲(chǔ)能飛輪6 的上端側(cè)面上沿圓周均布若干永磁鐵塊構(gòu)成第一磁環(huán)503，在殼體501外面的輸出軸段52 為一豎直軸管，在殼體501上端面上與儲(chǔ)能飛輪連接軸段同軸地設(shè)置一固定軸500，輸出軸 段的豎直軸管套設(shè)在該固定軸500上，以便與儲(chǔ)能飛輪連接軸段51保持同軸線；在輸出軸 段52的豎直軸管的下端固設(shè)有一無(wú)接觸連接盤521，其下端側(cè)面上沿圓周均布若干永磁鐵 塊構(gòu)成第二磁環(huán)504，與所述第一磁環(huán)503對(duì)應(yīng)，所述第一磁環(huán)503和第二磁環(huán)504相互吸 引構(gòu)成磁性聯(lián)軸器；該殼體501可以為上下兩個(gè)分體件組成，其間設(shè)置可拆連接結(jié)構(gòu)。該上下兩個(gè)分 體件可以是從殼體的中部分割成所述的上下兩個(gè)分體件，也可以為從殼體的上部分割成 一上部敞口的殼體和與該敞口匹配的上蓋構(gòu)成的兩個(gè)分體件，還可以為從殼體的下部分割 成一下部敞口的殼體和與該敞口匹配的一下蓋構(gòu)成的兩個(gè)分體件。兩個(gè)分體件之間可通過(guò) 法蘭盤和穿設(shè)在法蘭盤上的螺栓和設(shè)置在兩法蘭盤接觸面上的密封圈密封連接。還可以用 其他的連接密封結(jié)構(gòu)構(gòu)成可拆連接結(jié)構(gòu)。具體的，如圖2所示，所述殼體501為上下分體結(jié) 構(gòu)，包括上下分殼體，通過(guò)固定在上下分殼體端口上的法蘭結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的密封結(jié)構(gòu)密封固 定；在殼體501上設(shè)有用于抽真空的吸氣口。在使用中，通過(guò)將殼體501中抽真空，設(shè)置在 殼體501中儲(chǔ)能飛輪連接軸段51通過(guò)隔著殼體壁相對(duì)互相吸引的第一磁環(huán)503和第二磁 環(huán)504，使得兩個(gè)軸段51、52通過(guò)磁場(chǎng)連接在一起，可以同步轉(zhuǎn)動(dòng)。既可以通過(guò)電機(jī)使輸出 軸段52轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)儲(chǔ)能飛輪連接軸段51轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以通過(guò)儲(chǔ)能飛輪6使飛輪連接軸段51 轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)輸出軸段52轉(zhuǎn)動(dòng)。而儲(chǔ)能飛輪連接軸段51置于殼體501中，又使得殼體501中 為真空狀態(tài)，減少了儲(chǔ)能飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)中與較濃密的空氣間產(chǎn)生摩擦力而造成的能量損失。因 此，這種具有磁場(chǎng)聯(lián)軸器的動(dòng)力輸出軸結(jié)構(gòu)可以更有效地提升節(jié)能功效。進(jìn)一步地，對(duì)于如圖1、2所示的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，都可以在動(dòng)力輸出軸與機(jī) 架之間設(shè)置磁懸浮軸承，即在儲(chǔ)能飛輪6的下端側(cè)面上沿圓周均布例如塊狀永磁鐵構(gòu)成第 三磁環(huán)505，在與該第三磁環(huán)對(duì)應(yīng)在下的固定件上設(shè)置例如塊狀永磁鐵構(gòu)成第四磁環(huán)506， 第三磁環(huán)505和第四磁環(huán)506上下對(duì)應(yīng)，且其相互排斥。這樣的磁懸浮軸承結(jié)構(gòu)可以使得 動(dòng)力輸出軸受到一個(gè)向上的舉升力，使得機(jī)架上支撐該動(dòng)力輸出軸的軸承9或軸承502只 是起到對(duì)軸的定位作用，而不會(huì)因重力而產(chǎn)生較大的摩擦阻力。上述密閉的所述殼體501的至少設(shè)置在所述第一磁環(huán)和第二磁環(huán)之間的間壁，至 少在與兩個(gè)磁環(huán)相對(duì)應(yīng)的一個(gè)環(huán)形區(qū)域內(nèi)為非磁性、非導(dǎo)電性材料制成，以利于所述輸出 軸段和所述儲(chǔ)能飛輪連接軸端的磁連接。儲(chǔ)能飛輪的材料為非磁性材料，例如可以是碳素 材料或玻璃鋼、鑄鐵等材料。如圖1、2所示，本實(shí)用新型提供的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，動(dòng)力輸出軸為豎直設(shè)置， 為了適應(yīng)與電動(dòng)車的輸出系統(tǒng)連接帶動(dòng)輪轂運(yùn)轉(zhuǎn)，需要在動(dòng)力輸出軸的上端設(shè)置一傘齒輪 機(jī)構(gòu)11，通過(guò)該傘齒輪機(jī)構(gòu)11與車輛輸出系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型提供的節(jié)能動(dòng)力裝置還可以是不包括超越離合器，如圖3所示，其包括蓄電池1、電機(jī)2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3、動(dòng)力輸出軸5和儲(chǔ)能飛輪6，蓄電池1與電機(jī)2連接，以驅(qū) 動(dòng)電機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)2的輸出軸通過(guò)傳動(dòng)裝置3與所述動(dòng)力輸出軸5連接，在所述動(dòng)力輸出 軸上固設(shè)所述儲(chǔ)能飛輪6。在儲(chǔ)能飛輪6和機(jī)架之間也可以設(shè)置如前所述的第三磁環(huán)505 和第四磁環(huán)506。在該節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置中，在該動(dòng)力輸出軸受電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該儲(chǔ)能飛輪高 速轉(zhuǎn)動(dòng)，儲(chǔ)存能量，待車輛下坡或停車后的一段時(shí)間內(nèi)，電機(jī)斷電時(shí)，該儲(chǔ)能飛輪可以作為 動(dòng)力帶動(dòng)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得電機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)而為所述蓄電池充電，一改現(xiàn)有電動(dòng)車在 行駛過(guò)程中只是消耗蓄電池的能量而不能補(bǔ)充的缺陷，從而也可以延長(zhǎng)蓄電池的使用時(shí) 間，提高其續(xù)駛能力。在如圖3所述的動(dòng)力裝置中，也可以在動(dòng)力輸出軸上設(shè)置如圖2所示的實(shí)施例中 的所述磁力聯(lián)軸器。如圖4所示，在如圖1所示動(dòng)力裝置的基礎(chǔ)上，在動(dòng)力輸出軸5上另外再固定設(shè)置 一個(gè)儲(chǔ)能飛輪6’，該儲(chǔ)能飛輪6’與前述的所述儲(chǔ)能飛輪分別位于所述動(dòng)力輸出軸上所述 傳動(dòng)裝置的兩側(cè)，在同一根動(dòng)力輸出軸上，所述動(dòng)力輸出軸水平放置。在兩個(gè)儲(chǔ)能飛輪之間 的動(dòng)力輸出軸5上設(shè)有傳動(dòng)裝置3，還設(shè)有減速器10，動(dòng)力輸出軸穿設(shè)減速器箱體從減速器 箱另一端伸出，在該伸出端上設(shè)置另一個(gè)儲(chǔ)能飛輪6’。在動(dòng)力輸出軸上設(shè)置兩個(gè)儲(chǔ)能飛輪， 可以增大蓄能量。且每個(gè)儲(chǔ)能飛輪的直徑可以減小，從而使得機(jī)構(gòu)緊湊。另一個(gè)儲(chǔ)能飛輪 還可以設(shè)置在減速器的前面。本動(dòng)力裝置的根據(jù)儲(chǔ)能飛輪的轉(zhuǎn)速控制電機(jī)接通蓄電池或與蓄電池?cái)嚅_的控制 裝置除了上述的速度傳感器與微處理器之外，還可以是機(jī)械結(jié)構(gòu)。如圖5和圖6所示，所述 控制裝置是一離心離合開關(guān)，其為一個(gè)彈性離心離合器，該彈性離心離合器包括內(nèi)圈201、 外圈202和彈性件203，其均為導(dǎo)電材料制作，內(nèi)圈201和外圈202均設(shè)置在一絕緣材料制 成的絕緣支架上，該支架例如可以是一絕緣板200，該絕緣支架200與所述動(dòng)力輸出軸5固 為一體，且內(nèi)圈201固定在動(dòng)力輸出軸5上，彈性件203的一端導(dǎo)電地固定在所述外圈202 上，其另一端設(shè)有重錘導(dǎo)電開關(guān)，當(dāng)動(dòng)力輸出軸5轉(zhuǎn)速在一設(shè)定值以下時(shí)，重錘導(dǎo)電開關(guān)導(dǎo) 電地貼靠在所述內(nèi)圈201上，在所述機(jī)架上設(shè)有一固定電刷204，該固定電刷204導(dǎo)電地抵 靠在所述外圈202的環(huán)形端面上，該固定電刷與所述電機(jī)的負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線連接而導(dǎo)通，所 述動(dòng)力輸出軸上的內(nèi)圈通過(guò)所述動(dòng)力輸出軸上的軸承與機(jī)架絕緣連接的軸承靜止件以及 靜止件和蓄電池上的負(fù)極之間的導(dǎo)線與所述蓄電池的負(fù)極連接。在車輛上負(fù)極都是地線， 均為接地。當(dāng)儲(chǔ)能飛輪的轉(zhuǎn)速低于一個(gè)設(shè)定值時(shí)，彈性件203與內(nèi)圈201接觸，接通電機(jī)2與 蓄電池1的連接電路，電機(jī)2連接蓄電池1，在蓄電池1的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)動(dòng)力輸出軸5的 轉(zhuǎn)速高于一個(gè)設(shè)定值時(shí)，彈性件203在離心力的作用下脫離與內(nèi)圈201的接觸，連接電路斷 開，這時(shí)，蓄電池不向電機(jī)2輸出電能，動(dòng)力輸出軸5即可在儲(chǔ)能飛輪的帶動(dòng)下工作。當(dāng)儲(chǔ) 能飛輪6的轉(zhuǎn)速降低到一個(gè)設(shè)定值時(shí)，彈性件203上的重錘導(dǎo)電開關(guān)又與內(nèi)圈201接觸，蓄 電池1重新與電機(jī)電連接。這樣，就可以通過(guò)彈性離合器實(shí)現(xiàn)根據(jù)儲(chǔ)能飛輪的轉(zhuǎn)速使得蓄 電池接通或斷開電機(jī)。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，其特征在于包括蓄電池、電機(jī)、動(dòng)力輸出軸和儲(chǔ)能飛 輪，所述蓄電池與所述電機(jī)連接，以驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電機(jī)的輸出軸通過(guò)傳動(dòng)裝
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，其特征在于在所述電機(jī)的輸出軸與 所述傳動(dòng)裝置之間，或者所述動(dòng)力輸出軸與所述傳動(dòng)裝置之間設(shè)置有一超越離合器；還包 括根據(jù)儲(chǔ)能飛輪的轉(zhuǎn)速而使得所述電機(jī)通斷電的控制裝置，其設(shè)置在所述電機(jī)的電源控制 端和所述儲(chǔ)能飛輪之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，其特征在于豎直設(shè)置的所述動(dòng) 力輸出軸為分離的兩段，其中一段上面連接帶有所述超越離合器的所述傳動(dòng)裝置成為輸出 軸段，另一段上設(shè)有所述儲(chǔ)能飛輪成為儲(chǔ)能飛輪連接軸段，該兩個(gè)軸段以輸出軸段在上、且 兩軸段的軸線垂直并同軸的方式設(shè)置，所述儲(chǔ)能飛輪連接軸段可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在一密閉的殼 體中，兩軸段之間通過(guò)一磁性聯(lián)軸器連接；所述殼體上設(shè)有用于抽真空的吸氣口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，其特征在于該磁性聯(lián)軸器是所述儲(chǔ) 能飛輪的上端面上沿圓周均布永磁鐵構(gòu)成第一磁環(huán)，在所述輸出軸段的下端固設(shè)有一無(wú)接 觸連接盤，其下端面上沿圓周均布永磁鐵構(gòu)成第二磁環(huán)，與所述第一磁環(huán)對(duì)應(yīng)，所述第一磁 環(huán)和第二磁環(huán)相互吸引。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，其特征在于在所述儲(chǔ)能飛輪的 下端面上沿圓周均布永磁鐵構(gòu)成第三磁環(huán)，在與該第三磁環(huán)對(duì)應(yīng)在下的固定件上設(shè)置永磁 鐵構(gòu)成第四磁環(huán)，第三磁環(huán)和第四磁環(huán)對(duì)應(yīng)，其相互排斥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)車節(jié)能動(dòng)力裝置，其特征在于所述殼體的至少設(shè) 置在所述第一磁環(huán)和第二磁環(huán)之間的間壁，至少在與兩個(gè)磁環(huán)相對(duì)應(yīng)的一個(gè)環(huán)形區(qū)域內(nèi)為 非磁性、非導(dǎo)電性材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，其特征在于所述控制器包括一速度 傳感器和一微處理器，該速度傳感器設(shè)置在所述儲(chǔ)能飛輪附近的固定機(jī)架上，以獲取儲(chǔ)能 飛輪的轉(zhuǎn)速，該速度傳感器的信號(hào)輸出端與該微處理器的信號(hào)輸入端連接，該微處理器的 信號(hào)輸出端與所述電機(jī)的電源控制端的信號(hào)輸入端連接；或者，所述控制器是一離心離合開關(guān)，其為一個(gè)彈性離心離合器，該彈性離心離合器包括內(nèi) 圈、外圈和彈性件，其均為導(dǎo)電材料制作，所述內(nèi)圈和外圈均設(shè)置在一絕緣材料制成的絕緣 支架上，該絕緣支架與所述動(dòng)力輸出軸固為一體，且所述內(nèi)圈導(dǎo)電地固定在所述動(dòng)力輸出 軸上，所述彈性件一端導(dǎo)電地固定在所述外圈上，其另一端設(shè)置重錘導(dǎo)電開關(guān)；在所述機(jī)架 上設(shè)有一固定電刷，該固定電刷導(dǎo)電地抵靠在所述外圈上，該固定電刷與所述電機(jī)的負(fù)極 連通，所述動(dòng)力輸出軸上的軸承與機(jī)架絕緣連接的軸承靜止件通過(guò)導(dǎo)線使得所述內(nèi)圈與所 述蓄電池的負(fù)極連接，所述電機(jī)和蓄電池的正極相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，其特征在于該殼體為上下兩個(gè)分體 件組成，其間設(shè)置可拆連接結(jié)構(gòu)；該上下兩個(gè)分體件是從殼體的中部分割成所述的上下 兩個(gè)分體件，或者為一上部敞口的殼體和與該敞口匹配的上蓋構(gòu)成的兩個(gè)分體件，或者為 一下部敞口的殼體和與該敞口匹配的一下蓋構(gòu)成的兩個(gè)分體件；兩個(gè)所述分體件之間通過(guò) 法蘭盤和穿設(shè)在法蘭盤上的螺栓和密封圈密封連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，其特征在于所述控制裝置是一離心離合開關(guān)，其為一個(gè)彈性離心離合器，該彈性離心離合器包括內(nèi)圈和外圈和彈性件，其均為 導(dǎo)電材料制作，所述內(nèi)圈固定在所述動(dòng)力輸出軸上，所述外圈絕緣地設(shè)置在所述輸出軸上， 所述彈性件的一端導(dǎo)電地固定在所述外圈上，其另一端重錘通斷開關(guān)，當(dāng)儲(chǔ)能飛輪轉(zhuǎn)速在 一設(shè)定值以下時(shí)導(dǎo)電地貼靠在所述內(nèi)圈上，在所述機(jī)架上設(shè)有一固定電刷，該固定電刷導(dǎo) 電地抵靠在所述外圈上，該固定電刷與電機(jī)的負(fù)極連通，所述動(dòng)力輸出軸上的內(nèi)圈與所述 蓄電池負(fù)極連接，均為接地。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，其特征在于所述動(dòng)力輸出軸的 上端設(shè)置一傘齒輪機(jī)構(gòu)，通過(guò)該傘齒輪機(jī)構(gòu)與車輛的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)連接；或者，在所述動(dòng)力輸出軸上另外再固定設(shè)置一個(gè)儲(chǔ)能飛輪，該儲(chǔ)能飛輪與前述的所述儲(chǔ)能飛 輪在同一根動(dòng)力輸出軸上，分別位于所述動(dòng)力輸出軸上所述傳動(dòng)裝置的兩側(cè)，所述動(dòng)力輸 出軸水平放置。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，其特征在于所述控制器包括一速度 傳感器和一微處理器，該速度傳感器設(shè)置在所述儲(chǔ)能飛輪附近的固定機(jī)架上，以獲取儲(chǔ)能 飛輪的轉(zhuǎn)速，該速度傳感器的信號(hào)輸出端與該微處理器的信號(hào)輸入端連接，該微處理器的 信號(hào)輸出端與所述電機(jī)的電源控制端的信號(hào)輸入端連接；或者，所述控制器是一離心離合開關(guān)，其為一個(gè)彈性離心離合器，該彈性離心離合器包括內(nèi) 圈、外圈和彈性件，其均為導(dǎo)電材料制作，所述內(nèi)圈和外圈均設(shè)置在一絕緣材料制成的絕緣 支架上，該絕緣支架與所述動(dòng)力輸出軸固為一體，且所述內(nèi)圈導(dǎo)電地固定在所述動(dòng)力輸出 軸上，所述彈性件一端導(dǎo)電地固定在所述外圈上，其另一端設(shè)置重錘導(dǎo)電開關(guān)；在所述機(jī) 架上設(shè)有一固定電刷，該固定電刷導(dǎo)電地抵靠在所述外圈上，該固定電刷與所述電機(jī)的負(fù) 極連通，所述動(dòng)力輸出軸上的軸承與機(jī)架絕緣連接的軸承靜止件通過(guò)導(dǎo)線使得所述內(nèi)圈與 所述蓄電池的負(fù)極連接，所述電機(jī)和蓄電池的正極相連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能電動(dòng)車動(dòng)力裝置，其特征在于所述控制裝置是一離心 離合開關(guān)，其為一個(gè)彈性離心離合器，該彈性離心離合器包括內(nèi)圈和外圈和彈性件，其均為 導(dǎo)電材料制作，所述內(nèi)圈固定在所述動(dòng)力輸出軸上，所述外圈絕緣地設(shè)置在所述輸出軸上， 所述彈性件的一端導(dǎo)電地固定在所述外圈上，其另一端重錘通斷開關(guān)，當(dāng)儲(chǔ)能飛輪轉(zhuǎn)速在 一設(shè)定值以下時(shí)導(dǎo)電地貼靠在所述內(nèi)圈上，在所述機(jī)架上設(shè)有一固定電刷，該固定電刷導(dǎo) 電地抵靠在所述外圈上，該固定電刷與電機(jī)的負(fù)極連通，所述動(dòng)力輸出軸上的內(nèi)圈與所述 蓄電池負(fù)極連接，均為接地。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)車節(jié)能動(dòng)力裝置，其包括蓄電池、電機(jī)、動(dòng)力輸出軸和儲(chǔ)能飛輪，所述蓄電池與所述電機(jī)連接，以驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電機(jī)的輸出軸通過(guò)傳動(dòng)裝置與所述動(dòng)力輸出軸連接，在所述動(dòng)力輸出軸上固設(shè)所述儲(chǔ)能飛輪。本節(jié)能動(dòng)力裝置還可以是在動(dòng)力輸出軸與電機(jī)之間設(shè)置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)置單向超越離合器，在儲(chǔ)能飛輪的附近設(shè)置速度傳感器，還包括一微處理器，與該速度傳感器以及電機(jī)的電源控制端相連接，以根據(jù)儲(chǔ)能飛輪的轉(zhuǎn)速控制電機(jī)與蓄電池的接通或斷開。本節(jié)能動(dòng)力裝置，可對(duì)蓄電池在車輛行駛過(guò)程中充電，或者使得蓄電池間歇供電，可充分發(fā)揮蓄電池間歇放電特性，都可有效提高電動(dòng)車輛的續(xù)駛能力。
文檔編號(hào)B62M6/40GK201907624SQ20102013214
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者盧國(guó)驥 申請(qǐng)人:盧國(guó)驥, 周亞平