CN101003258A - 电力汽车电能自馈发电机组供电系统 - Google Patents

电力汽车电能自馈发电机组供电系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电力汽车用的同轴连接或异轴磁力连接传动的电能自馈式电力驱动发电机组供电系统。它克服了电力汽车电池方阵供电或生物供电等方式，供电成本高、效率低、功率小、能源消耗大的不足；通过电动机两端连接带动发电机组不间断发电供电，并通过逆变自馈控制系统、超级电容器电池储能系统，反过来为电动机提供不间断能源动力；保证供电机组和系统的不间断供电。极大地降低电力汽车蓄电池方阵的配置数量和充电消耗，节省大量不可再生能源，从而实现电能生电的良性循环，促进我国电力汽车的高速发展。其社会效益和经济效益十分巨大。

Description

电力汽车电能自馈发电机组供电系统
所属技术领域
本发明专利涉及一种电力汽车电能自馈发电机组，尤其是同轴连接或异轴磁力连接传动的电力驱动、自馈式发电机组的电力汽车供电系统。
背景技术
目前，公知的电力汽车供电系统多是蓄电池方阵和逆变控制升压系统组成。其结构组成复杂、重量大、需要经常反复充电来保持电能的供应。造价成本较高，充电耗能较大。汽车重量增加大、占用空间，所以电力汽车的发展一直受到严重的制约。现在世界各国的研究人员多注重电力供电电池容量的增大、体积的缩小，车体重量的减轻以及电动机性能的改进各方面。虽有所改进但仍达不到理想的目标。提供一种体积小、重量轻、不耗能源连续供电的电力汽车供电系统一直是人们梦想的目标，基于此点提出本研究设计。
发明内容
本发明专利的目的是提供一种电力汽车用的同轴连接或异轴磁力连接传动的电能自馈式电力驱动的发电机组供电系统。它克服了电力汽车电池方阵供电或生物供电等方式的供电成本高、效率低、功率小、能源消耗大的不足；通过电动机两端连接带动发电机组不间断发电供电，并通过逆变自馈控制系统、超级电容器电池储能系统，反过来为电动机提供不间断能源动力；保证供电机组和系统的不间断供电。从而大大降低电力汽车蓄电池方阵的配置数量和充电消耗，节省大量不可再生能源，从而实现电能生电的良性循环，促进我国电力汽车的高速发展。其社会效益和经济效益十分巨大。
本发明的目的是这样实现的：自馈式电力发电电力汽车供电系统由：电动机、发电机组成的发电系统，蓄电池、超级电容器组成的电能储存启动电源系统和电能升压整流稳压供电系统三大部分相互协调互补组成。发电系统是把一个电动机与两个或多个发电机以同轴或异轴磁力连接传动，同步转动；其中一个小型发电机发出的电经升压整流后反馈给电动机供电或给蓄电池和超级电容器组成的储能系统充电储存能量。另一端的一个或多个大型发电机组发出的电经整流升压稳压后供电力汽车做动力电源。发电系统中的电动机和发电机可以同轴连接，也可以异轴磁力连接；如采用异轴磁力连接而又需要带多组发电机的，其转子可按重量从驱动力源头的电动机侧向外逐级按转子重量分级降次排列。并在磁力连接面中间设置一个磁力阻断板，这样可根据使用维修需要随时卸载加载发电机的转动。在两个机组之间设风扇降温装置。储能启动电源系统由两组以上蓄电池和超级电容器及逆变控制升压设施共同组成；它一方面为电动机提供初始启动能源带动两边的发电机组发电，另一方面可以把启动后小发电机过多的电能加以储存备用。而电能升压整流稳压系统主要是把大发电机发的动力电能进行升压整流稳压成电力汽车需要的电力能源提供给汽车电动机做动力能源。
本发明的目的还可以通过以下措施来实现：电力驱动用电动机的设计与现行电动机在结构上有所不同，即把现在的电动机转子轴设计成两边出头一样长的，并且在电机转子轴的两个端点设计安装磁力连接盘，用于和发电机转子轴上的磁力连接盘相连接，形成磁力连接传动，带动发电机发电。而采用同轴连接的则需把电动机和发电机的转子轴做成一体的通用轴；一般这样的只能带两个发电机即一边一个，只实用于小型轿车使用，对大功率机车电能功率略显不足；而异轴磁力连接传动的因可带多组发电机提高发电能量，就很好的解决了这一问题。
附图说明
图1为电力汽车电能自馈发电机组发电系统结构示图
图2为电力汽车电能自馈发电机组电动机转子结构示图
图3为电力汽车电能自馈发电机组电能储存启动电源系统结构示图
图4为电力汽车电能自馈发电机组升压整流稳压系统结构示图
图5为电力汽车电能自馈发电机组总装配图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明：
本电力汽车电能自馈发电机组的基本构造由：电动机发电机组成的发电系统，蓄电池、超级电容器组成的电能储存启动电源系统和升压整流稳压供电系统三大部分组合而成。其中发电系统为主体，由电动机与一个小发电机和一个或多个大发电机通过转子同轴或异轴磁力连接传动方式组合而成。极大地提高发电能力，增强发电功率、降低成本、方便维护修理，利用电能做驱动力，并采用自馈方式回供电能，实现无能源消耗的不间断供电。它不仅能为电力汽车提供不间断电能，也可以为航天飞行、电力机车、居民用电等提供不间断电能供应，是电力发展的更高层次的技术革命；为推进人类电力能源事业的高速、高层次发展提供技术保障。
在图1中，(1)为电动机、(2)为小发电机、(3)大发电机、(4)为降温风扇。
在图2中，(1)为电动机转子、(2)为小发电机转子、(3)为大发电机转子、(4)为磁力连接盘、(5)为磁力阻断板、(6)电动机发电机同轴连接转子结构。
在图3中，(1)为蓄电池组、(2)为超级电容器组、(3)升压供电单元调控器。
在图4中，(1)为整流单元、(2)为升压单元、(3)为稳压单元、(4)为输入端、(5)为输出供电端。
在图5中，(1)为电动机、(2)为小发电机、(3)为大发电机、(4)为储能启动电源、(5)为升压整流稳压供电系统、(6)为汽车动力电动机。
整个电力汽车电能自馈发电机组供电系统由此三大部分组合而成。
本发明专利与现有技术比有如下优点：
1、用电能做发电机组的驱动能源，再把发电机组发出的电能自馈给电动机供电和做电动电力能源，实现电能生电自馈供电。只是在初始启动时需消耗外接电能，而且还能反馈给予补充，基本达到零能源消耗发电供电；这是现有技术达不到的。
2、根据所需发电机组动能合理配置电动机功率，减少能源浪费，提高发电效率比，节省大量外部能源供给设施，降低设备配置成本。
3、本发明专利设计合理巧妙、结构简单、实用性强、造价不高、功率叠加、功效比高，打破了能量守恒定率的束缚，节能环保性价比高，一次投入终生受益，没有能源消耗和巨额支出，易于推广应用。
4、本发明的发电机组，可以根据需要用于多种电力汽车、电力机车，亦可做为航天供电系统和居民供电系统，应用领域十分广泛。为人类高层次能源利用和电力事业的快速发展提供了技术保障。

Claims (4)

1、一种电力汽车电能自馈发电机组供电系统，由电动机发电机组成的发电系统，蓄电池、超级电容器组成的电能储存启动电源系统和电能升压整流稳压供电系统三大部分协调互补组成。其特征是：发电系统由电动机和发电机组采用同轴或异轴磁力连接组成；电能储存启动电源系统由蓄电池和超级电容器相互连接组成；电能升压整流稳压供电系统由升压单元、整流稳压单元相互协调组成。
2、根据权利要求1所述电力汽车电能自馈发电机组供电系统的发电系统：是把一个电动机与两个或多个发电机以同轴或异轴磁力连接；同轴者要把电动机的轴与发电机的轴作成一体的，一边可带一个发电机；异轴磁力连接者电动机的轴要两边出头，并在端点加装磁力连接盘和磁力阻断板及降温风扇，同时加带多组发电机的还要按发电机转子重量从动力源侧降次向外排列。
3、根据权利要求1所述电力汽车电能自馈发电机组供电系统的电能储存启动电源系统：由两组以上蓄电池和多组超级电容器及逆变控制升压设施相互协调连接组成。
4、根据权利要求1所述电力汽车电能自馈发电机组供电系统的电能升压整流稳压供电系统：由升压单元、整流单元和稳压单元有机组合而成。
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