專利名稱：一種太陽能膜電池電動車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車領域，特別涉及一種新型太陽能膜電池電動車。
背景技術：
近年來，由于汽車產業(yè)的高速發(fā)展，所帶來的能源的過度消耗及其伴生的溫室效應、環(huán)境污染問題等逐漸成為全球關注的焦點。而我國身為能源消耗大國、又是石油資源匱乏國，石油的緊缺和不斷上漲的油價及日益嚴重的污染將嚴重的制約我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。作為破解能源與環(huán)境困局的關鍵，新能源開發(fā)利用日益受到世界的重視和關注。研發(fā)生產新能源電動汽車代替燃油(汽)車已勢在必行，實現(xiàn)汽車完全不用石油資源，開發(fā)生產使用安全、無污染、環(huán)保、節(jié)能的新能源電動汽車是未來汽車產業(yè)發(fā)展的方向?，F(xiàn)有的各類新能源車，存在技術成本高、產量低的缺點，例如采用蓄電池技術的新能源電動汽車充電時間長，充足電續(xù)駛里程短，且頻繁充放電使蓄電池使用壽命短；利用太陽能電池板的新能源車，成本高昂，且由于需要足夠的電池板的面積使得外形受限較大、且動力比較差。因此均不能形成產業(yè)化的生產。另外現(xiàn)有技術中的電動車普遍采用單電機純電動驅動技術，其需要通過驅動裝置和傳動裝置來驅動電動車，其中的驅動裝置一般為電池和電機，而傳動裝置則包括曲軸、離合器、變速箱、傳動軸、后橋、差速箱和半軸等機械部件。在這種方式下，驅動裝置提供的動力需要經(jīng)過傳動裝置來驅動電動車，而傳動裝置包括的機械部件過多過復雜，使得1.傳動部件大多占據(jù)車盤底部空間，使得車盤底部布置復雜；2.使得傳動效率低、能源消耗大； 3.傳動裝置的機械部件需要相應的養(yǎng)護、維修，因此增加了對電動車的養(yǎng)護和維修成本。

實用新型內容為了解決上述問題，本實用新型提供一種太陽能膜電池電動車，成本低、能量轉換效率高且無污染，能夠產業(yè)化生產；同時提供一種包括輪轂驅動裝置的太陽能膜電池電動車，所述輪轂驅動裝置直接驅動驅動輪，大大簡化了整車結構，提高了傳動效率，降低了養(yǎng)護和維修成本。一種太陽能膜電池電動車，包括驅動裝置、減速器，其特征在于包括非晶硅太陽能膜電池，所述非晶硅太陽能膜電池的太陽能膜覆蓋于車廂和駕駛室的表面。所述驅動裝置為輪轂驅動裝置，所述輪轂驅動裝置包括與電池電連接的功率轉換器和與功率轉換器分別電連接的若干電機，每個電機分別與一個減速器機械連接，所述減速器安裝在車輛的驅動輪的輪轂上。所述減速器的輸出軸與所述驅動輪的輪轂的中心位置處相螺接或通過花鍵相連接。所述電機為永磁同步牽引電機。所述電機為三相異步電機。所述減速器為擺線齒輪減速器。[0012]還包括天然氣發(fā)動機，所述天然氣發(fā)動機與驅動裝置連接。本實用新型一種太陽能膜電池電動車利用車廂及駕駛室的表面做為太陽能光電池薄膜材料的襯底，主要有以下優(yōu)點1、能源獲取方便性及再生性-太陽光輻射是地球上光和熱的主要源泉，太陽輻射的能量，對于現(xiàn)今人類社會活動而言，實際上是無窮無盡的；2、能量轉換高效性-薄膜太陽能電池是愛因斯坦光電效應的原理由光子直接和電子交換能量，電子能級跳躍，通過薄膜材料的結構，產生光電壓光電流，能量轉化效率目前已經(jīng)可達到63%，而且沒有任何熱和污染；采用非晶硅薄膜電池，其用硅量極少，更容易降低成本，同時它是一種高效能源產品；在轉換效能上，非晶硅薄膜可透過沉淀不同化學特性的物質于不同段層，提升轉換效能；其次，薄膜吸收較廣的陽光波長，在陰天或微弱陽光下運作亦較佳，因此，非晶硅薄膜在實際環(huán)境下的轉換效能比多晶硅高出10%以上；另外非晶硅擁有較低溫度系數(shù)(高溫工作效率損失少，電池工作時自身溫度一般比較高)；非晶硅弱光響應好(陰雨天會多發(fā)電，有效發(fā)電時間會比晶硅長)。3、減排效益-利用非晶硅薄膜電池，每轉換1萬度電，相當于代替4噸煤，減少二氧化碳，二氧化硫，氮氧化物和煙塵的排放；4、實用性-利用車廂及駕駛室的表面做為薄膜材料的襯底，一方面可以增大薄膜面積提高功率，另一方面可以降低成本。本實用新型可利用混合動力技術，采用天然氣發(fā)動機及太陽能做為動力，使污染的排放降至最低且能更好的保證動力的充足。優(yōu)選的驅動裝置為輪轂驅動裝置，所述輪轂驅動裝置包括與電池依次電連接的功率轉換器和電機，以及與電機機械連接的減速器，該輪轂驅動裝置直接驅動驅動輪，無需另外設置傳動裝置，省去了離合器、變速器、主減速器和差速器等傳動部件，自然省去了這些易損部件的養(yǎng)護、維修環(huán)節(jié)；另外，采用該輪轂驅動裝置可以大大簡化整車結構，使底盤空間變得寬敞；同時，由于省去了傳動裝置，提高了傳動效率。對應于車輛的每個驅動輪，輪轂驅動裝置配有獨立的電機和減速器，以實施單輪單獨控制，這樣設計使整車的能量利用率提高，使整車的越野性能提高。輪轂驅動裝置的電機優(yōu)選為永磁同步牽引電機或三相異步電機，永磁同步牽引電機的體積小、重量輕、損耗小、結構簡單和效率高；三相異步電機轉子的轉速低于旋轉磁場的轉速，轉子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流，并與磁場相互作用產生電磁轉矩，實現(xiàn)能量變換，與單相異步電動機相比，三相異步電動機運行性能好，并可節(jié)省材料。輪轂驅動裝置的減速器優(yōu)選為擺線齒輪減速器，該擺線齒輪減速器質量輕、傳動效率高、速比精確、維護方便。進一步地，該輪轂驅動的太陽能膜電池電動車還對每個電機配有一個制動器，以使得可以對每個驅動輪單獨控制制動，其中的制動器的作用在于對電機減速同時能夠回收一部分能量。

圖Ia—種太陽能膜電池電動車實施例的側視圖圖Ib —種太陽能膜電池電動車實施例的后視圖
4[0025]圖2 —種采用輪轂驅動裝置的太陽能膜電池電動車的布置圖和動力傳遞路線圖圖3 —種采用輪轂驅動裝置的太陽能膜電池電動車的控制方式圖4 一種采用輪轂驅動裝置的太陽能膜電池電動車的輪轂驅動裝置在驅動輪上的布置形式圖；圖中各標號列示如下1-電池，2-功率轉換器，3-電機，31-第一電機，32-第二電機，33-第三電機， 34-第四電機，4-減速器，41-第一減速器，42-第二減速器，43-第三減速器，44-第四減速器，5-驅動輪，6-制動器，7-天然氣發(fā)動機，8-太陽能膜
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。圖la、圖Ib為一種太陽能膜電池電動車的整體示意圖，由圖可知太陽能膜鋪設于車廂整體及駕駛室表面，吸收面積大，轉換能力強。圖2為一種采用輪轂驅動裝置的太陽能膜電池電動車的布置圖和動力傳遞路線圖，圖3為一種采用輪轂驅動裝置的太陽能膜電池電動車的控制方式圖。該電動車利用非晶硅太陽能膜8采集太陽能并由太陽能蓄電池1和天然氣發(fā)動機7提供混合動力，輪轂驅動電動車，以四輪驅動為例，電動車包括有四個驅動輪，輪轂驅動裝置包括有電池1、功率轉換器2、電機3和減速器4，其中，對應于四個驅動輪，輪轂驅動裝置包括有第一電機31、第二電機32、第三電機33、第四電機34和第一減速器41、第二減速器42、第三減速器43、第四減速器44。其電連接關系為電池1與功率轉換器2相連，功率轉換器2分別與四個電機31、 32、33、34相連。第一電機31與第一減速器41機械連接，第二電機32與第二減速器42機械連接，第三電機33與第三減速器43機械連接，第四電機34與第四減速器44機械連接。 電池1和功率轉換器2可以安裝在電動車內部的任意位置，第一電機31和第一減速器41 安裝在第一后輪上，第二電機32和第二減速器42安裝在第二后輪上，第三電機33和第三減速器43安裝在第一前輪上，第四電機34和第四減速器44安裝在第二前輪上，其中第一減速器41與第一后輪的輪轂相連，第二減速器42與第二后輪的輪轂相連，第三減速器43 與第一前輪的輪轂相連，第四減速器44與第二前輪的輪轂相連。由太陽能膜8收集的能量經(jīng)由蓄電池1提供為動力電，經(jīng)過功率轉換器2的動力切換和逆變將電壓調至電機3所用的電壓且將動力電轉換為電機用電后為電機3供電，電機3通過減速器4對驅動輪直接驅動。整個驅動過程無需傳動裝置、其所需部件少，對各個驅動輪單獨驅動，驅動方式靈活，并且能夠通過控制技術實現(xiàn)對驅動輪的電子差速和多輪驅動。另外，具體對車輛的哪個驅動輪進行驅動，本領域技術人員可以根據(jù)實際工況進行選擇，并根據(jù)驅動輪的數(shù)量來配備相應數(shù)量的電機-減速器，所有的電機的另一端全部與功率轉換器電連接。圖4為輪轂驅動裝置在驅動輪上的布置形式圖。從圖中可見，電機3的兩端分別機械連接有減速器4和制動器6，其中電機3和減速器4之間為螺栓連接或其它的連接方式；減速器4通過螺栓或其它方式固定在驅動輪5的輪轂上。制動器6可以為電制動或氣制動，當車輛發(fā)出停車信號或者異常停車時，整車系統(tǒng)給出制動信號，制動器6啟動，通過作用于電機3進而強制停車。另外，輪轂驅動裝置的電機3可以選擇為永磁同步牽引電機，因為，永磁同步牽引電機的體積小、重量輕、損耗小、結構簡單并且效率高；本領域技術人員也可以根據(jù)實際工況選擇其他類型的電機以滿足要求。輪轂驅動裝置的減速器4可以選擇擺線齒輪減速器，因為，擺線齒輪減速器的質量好，速比精確，維護方便；本領域技術人員也可以選擇其他類型的減速器以滿足要求。目前我國的太陽光電技術處于國際先進行列，能夠達到600Wh/m2的水平。一般的市政服務車輛可利用面積以5平米計算，發(fā)電量為每天25度以上，可保證車輛續(xù)使里程增加70-80公里。本實施例車體為中燕公司設計生產的ZY5250新型灑水車，罐體和駕駛室可有效利用的吸能面積達30m2，按每天8小時計算，可利用太陽能發(fā)電144度。若考慮天氣狀況多變地區(qū)的太陽光的狀態(tài)，將每天的日照時間按50%計，每天也可發(fā)電近70度，足以保證總質量為25噸的車輛續(xù)駛里程增加35公里以上。
權利要求1.一種太陽能膜電池電動車，包括驅動裝置、減速器，其特征在于包括非晶硅太陽能膜電池，所述非晶硅太陽能膜電池的太陽能膜覆蓋于車廂和駕駛室的表面。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種太陽能膜電池電動車，其特征在于所述驅動裝置為輪轂驅動裝置，所述輪轂驅動裝置包括與電池電連接的功率轉換器和與功率轉換器分別電連接的若干電機，每個電機分別與一個減速器機械連接，所述減速器安裝在車輛的驅動輪的輪轂上。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種太陽能膜電池電動車，其特征在于所述減速器的輸出軸與所述驅動輪的輪轂的中心位置處相螺接或通過花鍵相連接。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種太陽能膜電池電動車，其特征在于所述電機為永磁同步牽引電機。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種太陽能膜電池電動車，其特征在于所述電機為三相異步電機。
6.根據(jù)權利要求2所述的一種太陽能膜電池電動車，其特征在于所述減速器為擺線齒輪減速器。
7.根據(jù)權利要求1-6任一所述的一種太陽能膜電池電動車，其特征在于還包括天然氣發(fā)動機，所述天然氣發(fā)動機與驅動裝置相連。
專利摘要一種太陽能膜電池電動車，包括驅動裝置、減速器，其特征在于包括非晶硅太陽能膜電池，所述非晶硅太陽能膜電池的太陽能膜覆蓋于車廂和駕駛室的表面。本實用新型的電動車能源獲取方便，能量轉換效率高，并有助于節(jié)能減排。利用車廂及駕駛室的表面做為薄膜材料的襯底，一方面可以增大薄膜面積提高功率，另一方面可以降低成本。驅動裝置優(yōu)選為輪轂驅動裝置，包括依次電連接的電池、功率轉換器和對應每個驅動輪的電機，還包括與電機機械連接的減速器，省去了傳動裝置，大大簡化了整車結構，提高了傳動效率，降低了養(yǎng)護和維修成本。
文檔編號H01L31/042GK202200855SQ20112002456
公開日2012年4月25日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權日2011年1月25日
發(fā)明者李曉東 申請人:李曉東