CN101353022A - 风-电混合动力小车 - Google Patents

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CN101353022A CNA2008100129712A CN200810012971A CN101353022A CN 101353022 A CN101353022 A CN 101353022A CN A2008100129712 A CNA2008100129712 A CN A2008100129712A CN 200810012971 A CN200810012971 A CN 200810012971A CN 101353022 A CN101353022 A CN 101353022A
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hybrid power
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葛宰林
孟志鹏
张景鹤
葛宇龙
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Dalian Jiaotong University
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Abstract

本发明涉及风－电混合动力小车，它包括车体、车轮、传动系统和动力系统，所述传动系统包括齿轮变速箱，其特征在于所述的动力系统是风－电混合动力系统，所述风－电混合动力系统包括风力系统和电力系统，所述电力系统包括风力发电系统和太阳能发电系统。本发明设计合理，实现了风能、太阳能等自然能源的最充分最有效的利用，作为一种新型节能环保的概念车，可广泛用作各种代步工具及观光休闲用车，必将会大大减少石油、天然气等其它不可再生能源的消耗量，尤其在风力资源极其丰富的草原或海滨等地区，极具开发潜力。

Description

风-电混合动力小车
技术领域
本发明涉及小型代步工具或运输工具，尤其涉及一种风-电混合动力小车。
背景技术
现有的各种小型代步工具或运输工具，诸如人力车或其他动力车，前者具有绿色环保的特点，但消耗人力，速度和效率均会受到限制；至于各种动力车，能源消耗大，并且大多不能达到环境保护的要求，多多少少带来各种环境污染的问题。
风能是自然界取之不尽、用之不竭的能源，其高效合理的利用正越来越受到广大有识之士的普遍关注；在风力资源极大丰富而其它能源相对匮乏或不尽便利的草原或海滨地区，高效合理的利用风力驱动车辆尤显其必要性和重要性。
发明内容
在风力资源极大丰富的地区，为充分利用自然资源，减少环境污染，本发明提供一种有效利用多种自然能源的绿色环保的风-电混合动力小车。
本发明的技术解决方案是这样实现的：
一种风-电混合动力小车，包括车体、车轮、传动系统和动力系统，所述传动系统包括齿轮变速箱，其特征在于所述的动力系统是风-电混合动力系统，所述风-电混合动力系统包括风力系统和电力系统；
所述风力系统包括风轮和风轮轴，两者采用键联接，并通过齿轮传动将风轮轴的旋转动力传递给传动系统，在风力系统的输出端与传动系统的输入端之间安装有离合器I；
所述电力系统一方面通过齿轮传动将风轮轴的旋转动力传递给发电机并转换为电能，并给蓄电池充电；电动机启动状态下，蓄电池给电动机供电，电动机的输出端与传动系统的输入端通过离合器II相连接。
所述风轮的叶片是涡轮式结构。从而使得风力无论来自什么方向，都可尽可能地充分利用此风力，并保证涡轮是单方向转动，带动小车前进。
所述的风-电混合动力小车，还包括智能控制器和传感器，所述传感器分别设置于风轮轴与传动系统的输出端，并将信号传输给控制器，控制器控制电动机及与之输出端相联的离合器II的开合。
所述电力系统还包括安装于车体顶部的太阳能电池板，所述太阳能电池板也给蓄电池充电。
与现有技术相比，本发明的技术效果是显而易见的：
本发明设计合理，巧妙地利用了包括风能、太阳能等多种自然能源，根据需要实现了风能、太阳能、电能和机械能的相互转化，实现了多种自然能源的最充分最有效的利用，尤其具有绿色环保的优势；同时，多种能源的动力组合，使得本发明具有了最广泛的适应性。因而本发明作为一种新型节能环保的概念车，可广泛用作各种代步工具及观光休闲用车，必将会大大减少石油、天然气等其它能源的消耗量，尤其在风力资源极其丰富的草原或海滨等地区，极具开发潜力。
附图说明
图1是实施例的机械方案设计示意简图；
图2是实施例的主视剖面图；
图3是实施例的俯视剖面图；
图4是实施例的左视图；
图5是本发明的能量转化流程图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步的具体说明：
一种风-电混合动力小车，如图1所示，包括车体7、车轮2、齿轮变速箱1离合器I5、离合器II3和动力系统，所述动力系统如图1～图4中所示，包括风力系统和电力系统；
所述的风力系统包括风轮10、风轮轴11，两者通过键联接，风轮10的叶片为涡轮式结构；所述的电力系统包括风轮10及风轮轴11、直齿轮12、太阳能电池板14、直流发电机13、蓄电池8、电动机4；
在风力作用下，风轮10转动带动风轮轴11旋转，风轮轴通过锥齿轮9的传动将其旋转动力传递给齿轮变速箱1的输入端，风力系统与齿轮变速箱之间安装有离合器I5，小车即在此风力作用下开动；与此同时，风轮轴11还通过直齿轮12的增速传动将其旋转动力传递给直流发电机13的输入端，发电机13将机械能转化为电能并进而为蓄电池8充电；另一方面，安装于车体7顶部的太阳能电池板14也给蓄电池8充电；蓄电池8为电动机4供电，电动机4的输出端与齿轮变速箱1的输入端连接，并安装离合器II3。
所述的风-电混合动力小车还包括传感器和控制器6，如图1所示，所述的传感器分别安装于风轮轴及齿轮变速箱的输出端，它们分别将信号传输给控制器，并由控制器控制电动机4及离合器II3的开闭。
经测试，当风力达到7.5～8级左右时，对于一般的观光小车，仅由风力系统提供动力即可达到7～8m/s的速度，基本能够满足观光游览的要求，此时，可将电力系统中的离合器II3断开，仅利用风力系统的单动力即可；当风力在4级以下时，上述观光小车的车速大约2m/s，此时则需利用风-电混合动力，即将离合器II3挂上，由电力系统和风力系统同时为小车提供动力。
只要有阳光的情况下，太阳能电池板14会不断地为蓄电池8充电；有风的情况下，发电机也会不断地工作并为蓄电池充电；在小车非运行的状态下，为使风轮10及风轮轴11继续为发电机提供机械能，可小车又保持静止，只需要将风力系统中的离合器I5断开即可。
简言之，本发明将风力驱动和电力驱动有效合成，同时充分利用风力发电和太阳能发电，如图5所示，实现了真正意义上的节能环保，其市场前景可观。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种风-电混合动力小车，包括车体、车轮、传动系统和动力系统，所述传动系统包括齿轮变速箱，其特征在于所述的动力系统是风-电混合动力系统，所述风-电混合动力系统包括风力系统和电力系统；
所述风力系统包括风轮和风轮轴，两者采用键联接，并通过齿轮传动将风轮轴的旋转动力传递给传动系统，在风力系统的输出端与传动系统的端入端之间安装有离合器I；
所述电力系统一方面通过齿轮传动将风轮轴的旋转动力传递给发电机并转换为电能，并给蓄电池充电；电动机启动状态下，蓄电池给电动机供电，电动机的输出端与传动系统的输入端通过离合器II相连接。
2、根据权利要求1所述的风-电混合动力小车，其特征在于所述风轮的叶片是涡轮式结构。
3、根据权利要求1或2所述的风-电混合动力小车，其特征在于还包括智能控制器和传感器，所述传感器分别设置于风轮轴与传动系统的输出端，并将信号传输给控制器，控制器控制电动机及与之相联的离合器II的开合。
4、根据权利要求1或2所述的风-电混合动力小车，其特征在于所述电力系统还包括安装于车体顶部的太阳能电池板，所述太阳能电池板也给蓄电池充电。
5、根据权利要求3所述的风-电混合动力小车，其特征在于所述电力系统还包括安装于车体顶部的太阳能电池板，所述太阳能电池板也给蓄电池充电。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Open date: 20090128