CN100506633C

CN100506633C - 自助力电动汽车

Info

Publication number: CN100506633C
Application number: CN 200710067227
Authority: CN
Inventors: 王宝根
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-02-12
Filing date: 2007-02-12
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2027-02-12
Also published as: CN101011997A

Abstract

自助力电动汽车。它涉及一种电动汽车，尤其是可以辅助人力踩踏作用使其前进。它包括车架、车身、2个或2个以上的座位、蓄电池、驱动系统、刹车系统及空调系统；车架的前端安装有两个由电动机驱动的前轮、车架的后端安装有两端安装两个后轮的后轴，其特点是：驱动系统还包括在除驾驶座外的每排座位下的车架上安装的一套自助力踩踏装置；刹车系统包括在驾驶座底下前方安装的刹车踏板及其通过平面四杆机构控制的刹车架；空调系统包括在车身的底部设置一个储冷箱和电动压缩式制冷机进行储冷式制冷，及在车身顶部外侧设置一个集热板进行太阳能制热。本发明使用人力踩踏辅助前进，既驱动汽车又锻炼身体，具有节能环保、效率高、舒适、有利健身的特点。

Description

自助力电动汽车

一、技术领域

本发明涉及一种电动汽车，尤其是可以辅助人力踩踏作用使其前进的自助力电动汽车。

二、背景技术

随着经济的发展，以各种公共汽车、小轿车出行的人越来越多，而步行、骑车的越来越少，由于生活节奏的加快，使人们进行身体锻炼的时间非常缺乏。对于现有使用能源为汽油的汽车，由于能源有限，其价格较贵，使用费用高，且排放废气污染环境，不利于环保。现在提倡大力发展节能环保产品，对环保的要求也大大提高，迫切需要开发各种方便普及的节能环保汽车，因此，使用电能的电动汽车将成为汽车行业的研究发展趋势。

目前制约电动汽车进入商业化运营的主要问题是电池容量，导致续行里程比使用汽油的汽车低得多。电动汽车的电池主要是用来驱动汽车的，其空调系统的能量也来源于电池，空调过程的消耗对每次充电的行程影响很大，因此应在消耗最小的情况下，为车内提供舒适的环境。

三、发明内容

本发明的目的是要解决上述问题，提供一种电动汽车，它可使用人力踩踏辅助前进，并采用储冷式制冷、太阳能制热的方式进行车内空气调节，使其具有节能环保、效率高、舒适、有利健身的特点。

本发明采用的技术方案是这样的：它包括车架、车身、2个或2个以上的座位、蓄电池、驱动系统、刹车系统及空调系统；车架的前端安装有两个由电动机驱动的前轮、车架的后端安装有两端安装两个后轮的后轴，其特点是：驱动系统还包括在除驾驶座外的每个座位下的车架上安装的一套自助力踩踏装置；刹车系统包括在驾驶座底下前方安装的刹车踏板及其通过平面四杆机构控制的刹车架，在车架前端和后端各安装一个刹车架；空调系统包括在车身的底部设置一个储冷箱和电动压缩式制冷机进行储冷式制冷，及在车身顶部外侧设置一个以乙二醇液体为传热工质的集热板进行太阳能制热。

上述自助力踩踏装置可以采用回转踩踏传动或上下踩踏传动两种不同机构的传动方式，其再通过链轮机构带动后轴转动，其中上下踩踏方式占用的空间较小，更利于使用。在开车时利用踩踏作用带动后轮前进，起到一个对汽车的辅助动力作用，当需要刹车时，将刹车踏板踩下，便可将刹车架着地而前后车轮抬起，实现刹车的目的。

本发明自助力电动汽车，其特点是：所述自助力踩踏装置还可以是一个由两个脚踏板控制的发电机，将踩踏运动所产生的电能充入蓄电池中供电动机驱动使用。

本发明在每次停车充电或晚上谷电时接通电源使压缩机进行制冷工作，将得到的冷量储存到储冷箱内备用。在开车过程中打开阀门可将储冷箱内的冷量通过一个循环泵和风扇释放出来。从而在使用中只需开启循环泵和风扇，将消耗相对少量的能量。集热板由一根换热管通往车身内，与车内空气进行热交换可实现太阳能制热目的。

采用上述方案的有益效果是：

1)自助力踩踏装置适合于在各种含2个以上座位的公共汽车和小轿车上使用，使汽车在实现零排放环保、使用运行费用低的同时，也使乘坐的人可以进行类似骑车的身体锻炼，辅助车辆前进延长续行里程，使节能效果好，可谓一举两得；

2)刹车系统采用踏板机械制动方式，比电气制动更加可靠，机械结构不易损坏，且将前后车轮抬起，减少了轮胎与地面的摩擦，相对延长了其寿命；

3)空调系统采用在充电的同时进行储冷式制冷、太阳能乙二醇制热的方式进行车内空气调节，在运行时非常小地消耗蓄电池能量，相对延长了蓄电池的续行里程，更加节能环保。

四、附图说明

图1是本发明自助力电动汽车的工作原理示意图；

图2是本发明空调系统中储冷制冷原理图；

图3是本发明的结构示意图，图中节点I、II、III分别代表实施例1、2、3中采用的不同自助力踩踏装置；

图4是图3中的A-A剖视图；

图5是图4中节点IV的放大图；

图6是图3中节点II所表示的自助力踩踏装置的立体结构示意图。

对各幅附图中的标号说明如下：

1—刹车系统；2—驱动系统；3—空调系统；4—风扇；5—换热盘管；6—制冷机；7—压缩机；8—温度控制器；9—循环泵；10—阀；11—储冷箱；12—阀；13—循环泵；14—蒸发器；15—冷凝器；16—车架；17—转轴；18—刹车架；18a—刹车皮；19—前轮；20—发电机；20a—脚踏板；21—连杆；22—踏板杆；22a—脚踏板；23—山字架；23a—滚轴；24—助力轴；25—单向控制齿轮；25a—顶块；26—偏心杆；27—链条；28—过渡轴；29—后轴；30—后轮；31—过渡轴；32—链条；33—座位；34—助力轴；35—踏板杆；35a—脚踏板；36—驾驶座；37—直连杆；38—刹车踏板；38a—弧形杆；39—V形连杆；40—卡槽；40a—卡块；41—主动链轮；42—车身；43—集热板；44—主动链轮。

五、具体实施方式

实施例1 本实施例的自助力电动汽车，其结构可从图1、图2和图3中节点I看到，它包括车架16、车身42、2个或2个以上的座位33、蓄电池、驱动系统2、刹车系统1及空调系统3；车架16的前端安装有两个由电动机驱动的前轮19、车架16的后端安装有两端安装两个后轮30的后轴29。驱动系统2还包括在除驾驶座36外的每个座位33下的车架16上安装的一套自助力踩踏装置。本实施例的自助力踩踏装置采用回转踩踏传动机构。

回转踩踏传动机构包括活动安装在踏板杆35底部的两个脚踏板35a、安装在车架16上位于座位33前的助力轴34及其上的主动链轮41。助力轴34上的主动链轮41、链条32和后轴29上的链轮构成链轮机构驱动后轴29，可以在助力轴34和后轴29之间的车架16上安装一个过渡轴31，增加一个二级链轮机构，使脚踏板35a的传动过程更加平稳及增大传动比。

开车时，乘客可以踩踏两个脚踏板35a，踏板杆35则以助力轴34为轴心转动，脚踏板35a的回转运动使助力轴34转动，带动主动链轮41转动，并由链条带动过渡轴31上从动链轮，使过渡轴31转起来，再带动另一端的二级主动链轮，再通过链条带动后轴29上的二级从动链轮使后轮30转起来，以此起到一个对汽车的辅助动力作用。

刹车系统1包括在驾驶座36底下前方安装的刹车踏板38及在车架16前端和后端安装的通过连杆21连接的两个刹车架18。如图4和图5中所示，刹车踏板38后端通过销轴安装在车架16上，其底部由弹簧与车架16相拉，刹车踏板38底面有一根端部带若干个齿的弧形杆38a，弧形杆38a底下有一个固定在车架16上的卡槽40，卡槽40内有两根轴，分别套一根弹簧和一块端部削尖的卡块40a，弹簧另一端将卡块40a底部拉住；刹车架18顶部通过转轴17安装在车架16上，刹车架18底部由弹簧与车架16相拉，在刹车架18底部固定一条刹车皮18a；车架16上在刹车踏板38和后端的刹车架18之间还通过销轴固定两块V形连杆39，再通过3根直连杆37使两块V形连杆39，后端的刹车架18、刹车踏板38及车架16相互连接构成三组平面四杆机构，且每个四杆机构的连杆均组成一个平行四边形。

当刹车时，将刹车踏板38踩下，由上述四杆机构带动车架后端的刹车架18向地面转动，使刹车皮18a与地面接触，通过连杆21的推动使车架前端的刹车架也向地面转动，这样便将前后轮都抬起即将整车抬起，如图4中虚线所示。由于将前后轮抬起，不与地面接触，减小了其摩擦，即延长了轮胎的使用寿命。刹车踏板38踩下后，推动卡块40a绕轴旋转，并使卡块40a削尖部嵌入弧形杆38a的齿内，顶住弧形杆38a，使其只可继续往下踩不可回弹，随着刹车踏板38的下压，卡块40a依次移过每个齿，当到达最后一个齿后，卡块40a没齿卡住，卡块40a便受弹簧作用弹回，而刹车踏板38和刹车架18也由弹簧拉回到原位，即放下刹车可以重新发动。

如图1所示空调系统3包括一个储冷箱11和电动压缩式制冷机6进行储冷式制冷，及一个集热板43进行太阳能制热。其具体实现是在车身42上部的两侧有二根换热盘管5和若干个风扇4，在车身42的底部设置一个储冷箱11，其中一根换热盘管5一端与储冷箱11连接，另一端串连一个阀10和循环泵9，循环泵9进口端也与储冷箱11连接；该电动压缩式制冷机6内的蒸发器14通过阀12和循环泵13与储冷箱11连通，储冷箱11内有一个温度控制器8，如图2所示；在车身42顶部外侧设置一个以乙二醇液体为传热工质的集热板43，另一根换热盘管一端与集热板43连接，另一端串连一个阀和循环泵，循环泵进口端也与集热板43连接，如图4所示。

每次停车充电或晚上谷电时，可接通电源开启制冷机6进行制冷，将冷量事先储存在储冷箱11内。传热工质流经蒸发器14时吸收储冷箱11中循环进蒸发器14的载冷剂的热量而蒸发，使储冷箱11中载冷剂的温度降低即进行储冷制冷，直到达到温度控制器8的设置温度后停止制冷，即对储冷温度进行控制以免结冻。传热工质的蒸汽从蒸发器14的换热盘管出来后进入压缩机7，由于电力推动压缩机7的压缩做功，成为压力和温度都较高的蒸汽排入冷凝器15散发，传热工质自身变成液态或气液混合物而进入膨胀阀开始下一轮循环。图2中箭头表示制冷储冷时各介质的流程。

在开车过程中需要使用空调制冷时，只需打开阀10开启循环泵9和风扇4，将储存在储冷箱11内的冷量通过换热盘管5再释放到车厢中，或制热时将集热板中乙二醇液体吸收的太阳能释放到车厢中，这个过程相比直接电动压缩机制冷来说耗能非常小，也就实现了环保节能，延长了汽车的续行里程。

实施例2 本实施例的自助力电动汽车，其结构可从图1、图3中节点II及图6中看到，它与实施例1不同的是：自助力踩踏装置采用上下踩踏传动机构。

上下踩踏传动机构包括前端带脚踏板22a的两根踏板杆22、安装在车架16上位于座位下的助力轴24、在助力轴24上安装的主动链轮44、偏心杆26和单向控制齿轮25，顶面与车架16焊接固定的山字架23及其上的两个滚轴23a；主动链轮44和偏心杆26各自外侧面的偏心轴以180度布置，偏心距离相等，两根踏板杆22后部的孔分别与主动链轮44和偏心杆26上的偏心轴配合，并使两根踏板杆22中部压在两个滚轴23a上，单向控制齿轮25的齿根部由一块被弹簧与车架16拉住的顶块25a顶住，使齿轮25只可向前正转不可反转。

与实施例1相同，助力轴24上的主动链轮44、链条27和后轴29上的链轮构成链轮机构驱动后轴29，可以在助力轴24和后轴29之间的车架16上安装一个过渡轴28，增加一个二级链轮机构，使脚踏板22a的传动过程更加平稳及增大传动比。

开车时，乘客可以上下来回踩踏两个脚踏板22a，踏板杆22则以助力轴24与滚轴23a为支点转动，由于180度偏心，当一个脚踏板在最下的极限位置时，另一个便在最上的极限位置，脚踏板22a的上下前后来回往复运动使助力轴24转动，带动主动链轮44转动，并由链条27带动过渡轴28上从动链轮，使过渡轴28转起来，再带动另一端的二级主动链轮，再通过链条带动后轴29上的二级从动链轮使后轮30转起来，以此起到一个对汽车的辅助动力作用。

本实施例采用上下踩踏传动方式占用的空间较小，方便乘客更舒服地使用。

实施例3 本实施例的自助力电动汽车，其结构可从图1及图3中节点III内看到，它与实施例1或2不同的是：自助力踩踏装置是一个发电机20，其转轴的两端安装两个脚踏板20a，发电机20可与蓄电池连接。在车上时，乘客可踩踏脚踏板20a进行发电，将踩踏运动所产生的电能对蓄电池充电，供电动机或其他照明、仪表等使用，节约了能源。

Claims

1、自助力电动汽车，它包括车架(16)、车身(42)、2个或2个以上的座位(33)、蓄电池、驱动系统(2)、刹车系统(1)及空调系统(3)；车架(16)的前端安装有两个由电动机驱动的前轮(19)、车架(16)的后端安装有两端安装两个后轮(30)的后轴(29)，其特征是：驱动系统(2)还包括在除驾驶座(36)外的每个座位(33)下的车架(16)上安装的一套驱动后轴(29)的自助力踩踏装置；刹车系统(1)包括在驾驶座(36)底下前方安装的刹车踏板(38)及其通过平面四杆机构控制的刹车架(18)，在车架(16)前端和后端各安装一个刹车架(18)，两个刹车架(18)通过连杆(21)连接；空调系统(3)包括在车身(42)的底部设置一个储冷箱(11)和电动压缩式制冷机(6)进行充电时的储冷式制冷，及在车身(42)顶部外侧设置一个以乙二醇液体为传热工质的集热板(43)进行太阳能制热。

2、根据权利要求1所述的自助力电动汽车，其特征是：所说的自助力踩踏装置采用回转踩踏传动机构或上下踩踏传动机构。

3、根据权利要求1或2所述的自助力电动汽车，其特征是：所说的回转踩踏传动机构包括活动安装在踏板杆(35)底部的两个脚踏板(35a)、安装在车架(16)上位于座位(33)前的助力轴(34)及其上的主动链轮(41)。

4、根据权利要求1或2所述的自助力电动汽车，其特征是：所说的上下踩踏传动机构包括前端带脚踏板(22a)的两根踏板杆(22)、安装在车架(16)上位于座位下的助力轴(24)、在助力轴(24)上安装的主动链轮(44)、偏心杆(26)和单向控制齿轮(25)，顶面与车架(16)焊接固定的山字架(23)及其上的两个滚轴(23a)；主动链轮(44)和偏心杆(26)各自外侧面的偏心轴以180度布置，偏心距离相等，两根踏板杆(22)后部的孔分别与主动链轮(44)和偏心杆(26)上的偏心轴配合，并使两根踏板杆(22)中部压在两个滚轴(23a)上，单向控制齿轮(25)的齿根部由一块被弹簧与车架(16)拉住的顶块(25a)顶住，恰好使齿轮(25)只可向前正转不可反转。

5、根据权利要求1或2所述的自助力电动汽车，其特征是：所说的回转踩踏传动机构或上下踩踏传动机构中的助力轴(34、24)上的主动链轮(41、44)、链条(32、27)和后轴(29)上的链轮构成链轮机构驱动后轴(29)；在所述助力轴(34、24)和后轴(29)之间的车架(16)上安装一个过渡轴(31、28)，增加一个二级链轮机构后驱动后轴(29)。

6、根据权利要求1或2所述的自助力电动汽车，其特征是：所说的自助力踩踏装置是一个发电机(20)，其转轴的两端安装两个脚踏板(20a)。

7、根据权利要求1所述的自助力电动汽车，其特征是：所说的刹车踏板(38)后端通过销轴安装在车架(16)上，其底部由弹簧与车架(16)相拉，刹车踏板(38)底面有一根端部带若干个齿的弧形杆(38a)，弧形杆(38a)底下有一个固定在车架(16)上的卡槽(40)，卡槽(40)内有两根轴，分别套一根弹簧和一块端部削尖的卡块(40a)，弹簧另一端将卡块底部拉住；刹车架(18)顶部通过转轴(17)安装在车架(16)上，刹车架(18)底部由弹簧与车架(16)相拉，在刹车架(18)底部固定一条刹车皮(18a)；车架(16)上在刹车踏板(38)和后端的刹车架(18)之间还通过销轴固定两块V形连杆(39)，再通过3根直连杆(37)使两块V形连杆(39)、后端的刹车架(18)、刹车踏板(38)及车架(16)相互连接构成三组平面四杆机构，且每个四杆机构的连杆均组成一个平行四边形。

8、根据权利要求1所述的自助力电动汽车，其特征是：所说的车身(42)上部的两侧有二根换热盘管(5)和若干个风扇(4)，其中一根换热盘管(5)一端与储冷箱(11)连接，另一端串连一个阀(10)和循环泵(9)，循环泵(9)进口端也与储冷箱(11)连接；电动压缩式制冷机(6)内的蒸发器(14)通过阀(12)和循环泵(13)与储冷箱(11)连通，储冷箱(11)内有一个温度控制器(8)；另一根换热盘管一端与集热板(43)连接，另一端串连一个阀和循环泵，循环泵进口端也与集热板(43)连接。