CN101992823A

CN101992823A - 太阳能电动助力车

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Publication number: CN101992823A
Application number: CN2009100130803A
Authority: CN
Inventors: 郑景坤; 张启利
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-12
Filing date: 2009-08-12
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2029-08-12
Also published as: CN101992823B

Abstract

本发明属太阳能发电控制系统领域，尤其涉及一种太阳能电动助力车，它包括车架(1)、车体后部、驱动部分及太阳能电源系统；其特征在于：在所述车架(1)的后端固定设有平衡转弯器(24)；平衡转弯器(24)包括壳体(34)、中轴(33)、与所述中轴(33)固定相接的平衡机构(35)；在壳体(34)与中轴(33)的端部间固定配接可使壳体(34)旋转的压力轴承(36、37)；在所述壳体(34)的底部固定设有与所述平衡机构(35)相对应的弹性机构(39)；所述太阳能电源系统的输出端口接驱动部分的输入端口。本发明结构简单，稳定性高，灵活性强，既可外接电源充电又可利用太阳能电池板补充电源。

Description

太阳能电动助力车

技术领域

本发明属电动车技术领域，尤其涉及一种太阳能电动助力车。

背景技术

现有电动车系利用外接电源给电动车蓄电池组进行充电，然后借由蓄电池组蓄积的电能用以驱动电动车行驶。此类车辆尽管属于环保型交通工具，但其在具体使用时仍会消耗较多的能源。另外，由于蓄电池组一次所能存储的电能有限，其无法使电动机动车行驶较长的距离，而且若遇到蓄电池组电能耗尽又无充电电源时，电动机动车只能抛锚，误时误事。其次，从结构设计角度考虑，现有电动车缺少相关的平衡装置，车体在转弯时稳定性及灵活性存在严重问题。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构简单，稳定性高，灵活性强，既可外接电源充电又可利用太阳能电池板补充电源的太阳能电动助力车。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种太阳能电动助力车，它包括车架、驱动部分及太阳能电源系统；在所述车架的后端固定设有平衡转弯器；所述平衡转弯器包括壳体、位于所述壳体中部的中轴及与所述中轴固定相接的平衡机构；在所述壳体与中轴的端部间固定配接可使壳体旋转的压力轴承；在所述壳体的底部固定设有与所述平衡机构相对应的弹性机构；在所述壳体上固定设有车座架；所述太阳能电源系统的输出端口接驱动部分的输入端口。

作为一种优选方案，本发明所述太阳能电源系统包括太阳能电池组件、蓄电池组及控制器；所述太阳能电池组件及蓄电池组固定设于车架之上；所述太阳能电池组件的输出端口接蓄电池组的输入端口；所述控制器的端口接蓄电池组的端口；所述太阳能电池组件的传输端口接控制器的传输端口；所述蓄电池组为控制器提供工作电压；当太阳能电池组件的电压达到设定值时，进行蓄电池组充电。

作为另一种优选方案，本发明所述蓄电池组包括A组蓄电池、B组蓄电池及转换开关；所述转换开关的工作端分别接A组蓄电池及B组蓄电池的工作端。

进一步地，本发明所述弹性机构可采用回复弹簧。

更进一步地，本发明在所述太阳能电池组件与蓄电池组间设有反充电管；所述反充电管系防止太阳能电池组件电压低于蓄电池组电压时进行反向充电。

另外，本发明还可设有外接电源充电器；所述蓄电池组的电源端口接电源充电器的端口。

本发明将太阳能电池板及蓄电池组有机结合起来，可满足电动车长距离行驶的需要，克服了现有电动车电能不足，只能行短途的弊端，而且太阳能板还可挡风遮雨。本发明结构简单，车体稳定性高，灵活性强，能实现外接电源充电及太阳能电池板补充电源的双重功能。

与现有技术相比，本发明的特征具体体现在：

1、安全，节能，环保，噪音低，无有害气体排放；

2、本发明比传统电瓶助力车行驶里程增加40％左右；

3、本发明太阳能光伏组件可以补充电力30％左右，增加行驶里程30公里左右；

4、采用反接回馈制动，即使驱动电机运行在发电状态，将车的部分动能回馈给蓄电池以对其充电，这在存在较频繁的制动与起动的城市路况运行条件下显得尤其重要，所回收的能量可使电动车的行驶距离延长10％左右；

5、稳定性强，采用双后轮增加车的稳定性，冰雪路面不易侧滑，非常适合女士及老年人员驾驶；

6、本发明后轮采用180度转弯角，试车在行驶中转弯时更加稳定，安全系数大大提高；

7、本发明太阳能光伏组件车棚在晴天时即可为车充电，又可以遮阳、避风、挡雨；

8、本发明轮毂为嵌入式电动机的车轮以多电机并联驱动的形式驱动，其减化了机械传动结构，减轻了整车重量，提高了传动效率及控制响应速度；

9、轮毂式制动方式，提高了刹车性能及安全指数；

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明内部结构示意图；

图3为本发明配装太阳能光伏组件及车座支架内部结构示意图；

图4为本发明平衡转弯器剖视图；

图5为本发明平衡转弯器侧视图；

图6为本发明太阳能电源系统电路原理框图；

图7为本发明太阳能电源系统具体电路原理图。

具体实施方式

如图1、图4及图5所示，一种太阳能电动助力车，它包括车架1、驱动部分及太阳能电源系统；在所述车架1的后端固定设有平衡转弯器24；所述平衡转弯器24包括壳体34、位于所述壳体34中部的中轴33及与所述中轴33固定相接的平衡机构35；在所述壳体34与中轴33的端部间固定配接可使壳体34旋转的压力轴承36、37；在所述壳体34的底部固定设有与所述平衡机构35相对应的弹性机构39；在所述壳体34上固定设有车座架20；所述太阳能电源系统的输出端口接驱动部分的输入端口；所述弹性机构39采用回复弹簧。

本发明所述太阳能电源系统包括太阳能电池组件10、蓄电池组23及控制器；所述太阳能电池组件10及蓄电池组23固定设于车架1之上；所述太阳能电池组件10的输出端口接蓄电池组23的输入端口；所述控制器的端口接蓄电池组23的端口；所述太阳能电池组件10的传输端口接控制器的传输端口；所述蓄电池组23为控制器提供工作电压；当太阳能电池组件10的电压达到设定值时，进行蓄电池组23充电。

本发明所述蓄电池组23包括A组蓄电池、B组蓄电池及转换开关；所述转换开关的工作端分别接A组蓄电池及B组蓄电池的工作端。

本发明在所述太阳能电池组件10与蓄电池组23间设有反充电管；所述反充电管系防止太阳能电池组件10电压低于蓄电池组23电压时进行反向充电。

为增加使用功能，本发明还设有外接电源充电器；所述蓄电池组的电源端口接电源充电器的端口。这样，当需要进行外接电源充电时，可利用外接电源充电器进行此项操作。

如图1、2所示，1为车架，40为前轮，3为前叉轮，4为前挡泥板，5为前叉，6为前护板，7为前转向灯，8为前照灯，9为风挡玻璃，10为太阳能电池组件，11为后太阳能光伏组件，12为后支架，13为顶部支架，14为倒车镜螺丝，15为车把，16为前刹车把手，17为前内侧护板，18为车架护板，19为脚刹车踏板，20为车座支架，21为电源电路管理系统，22为充电接口，23为蓄电池组，24为平衡转弯器；25为减震器支架，26为减震器，27为右后轮，28为后桥驱动总成，29为左后轮，30为摆挂支架，31为固定螺母。

如图1、3所示，本发明前叉轴3穿过前轮40与前叉5连接；前刹车把手16固定在车把15上，车把15与前叉5相连接；前叉5与车架1的一段固定相接，车架1的另一端与减震器支架25相连接；平衡转弯器24与减震器支架25及摆挂架30相连接；减震器26与摆挂支架30及后桥驱动总成相连接。左右后轴与后桥驱动总成相连接；车架1与后支架12相连接；支架13与挡风玻璃9、后支架12相连接；车座支架20与车架1连接，车架护板18与车架1相连接，前内侧护板17与车架护板18连接；前照灯8与前护板6连接，前转向灯7与前护板6连接，前护板6与风挡玻璃9及前叉5相连接；前太阳能电池组件安装在支架13上，后太阳能电池组件安装在后支架12上。蓄电池组23安装在车架1与车座20之间，22为外部电力充电接入口，电源电路管理系统21安装在车座20下面。

如图4、5所示，本发明平衡转弯器24包括壳体34、位于所述壳体34中部的中轴33、与所述中轴33固定相接的平衡机构35；在所述壳体34与中轴33的端部间固定配接可使壳体34旋转的压力轴承36、37；在所述壳体34的底部固定设有与所述平衡机构35相对应的弹性机构39。

压力轴承36、37与壳体34固定配接；中轴33通过壳体34连接摆挂叉38，由螺帽31固定；弹簧座41与壳体34固定相接。

当本发明需要转弯时，车体向内倾斜，这时，平衡转弯器24的壳体34绕中轴33转动且随车体同步倾斜，与所述中轴33固定相接的平衡机构35撞击设置在壳体34底部的弹性机构39，车体在这一反作用力作用下即可迅速恢复平衡状态。当车体向外倾斜时，同样在另一侧弹性机构39的反作用力下，车体仍可迅速恢复平衡状态。

本发明太阳能电池板安置于电动车的顶部，它通过导线与控制器相连，控制器引出的一条导线分路，一路与蓄电池组的一接线柱相连，另一路与电动机动车电路相连，控制器引出的另一条导线分路，一路与蓄电池组的另一接线柱相连，另一路与电动机动车电路相连，蓄电池组通过外接电源插座与220V转化充电器相连，220V转化充电器有一电源插头。由于采取了上述技术方案，故本太阳能电动助力车在停车并有光照时，可利用太阳能电池板随时给蓄电池组补充电能，若未充满，可借助外接电源，通过220V转化充电器给电动车蓄电池组充足电能。驾车行驶过程中，若遇平路负载较轻时，太阳能电池板直接提供给电动机动车的电能，可足以保证电动车正常行驶；若遇上坡路负载较重时，电动机动车电池组和太阳能电池板同为电动车供给电能，仍可保证电动车正常行驶。若遇下坡时，用电量少，太阳能电池板的电能除能满足电动车行驶外，还有剩余的电能可充给蓄电池组。

本发明太阳能电源系统采用单片机及软件编程来控制太阳能光伏组件，给蓄电池组进行充电。当采样电路采集到太阳能光伏组件的电压达到充电的电压设定值时，信号传输给控制器，控制器响应，导通电路为蓄电池进行充电。当采样电路采集到电瓶电压达到充电设定值时，充电电路关闭停止充电。

如图6所示，太阳能电池组件的输出端接控制器部分的输入端；蓄电池组件正负极与控制器部分的输入端相接；控制器部分的输出端电动机的输入端相接；蓄电池为控制器部分提供工作电压；太阳能电池组件通过控制器部分进行管理为蓄电池充电；本发明还配有软件实现高频脉冲方式工作，有利于防止电池的结晶.还有利于延长电池的寿命。

如图7所示，本发明蓄电池与太阳能电池组件间配有大电流防反充二极管IN5408，防反充二极管IN5408系防止夜间蓄电池对太阳能电池组件进行反向放电。发明控制器采用PIC690芯片。它是整个系统的控制中枢，管理、控制整个系统，为蓄电池充电，控制显示部分。电压取样电路采集太阳能光伏组件的电压传输给控制器，当太阳能光伏组件的电压达到设定值时进行蓄电池部分充电。

当然，本发明太阳能电源系统也可采用现有太阳能与蓄电池充电系统来实现对整车驱动部分的供电。

本发明通过相应软件实现高频脉冲模式，此方式有利于防止蓄电池的结晶，从而延长蓄电池的使用寿命；

A、B两组蓄电池相互转换充电；使用A组电池时，控制系统控制电路为B组电池进行充电；使用B组电池时为A电池充电；

当阴天时可外接市电为蓄电池进行充电。

可以理解地是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种太阳能电动助力车，包括车架(1)、驱动部分及太阳能电源系统；其特征在于：在所述车架(1)的后端固定设有平衡转弯器(24)；所述平衡转弯器(24)包括壳体(34)、位于所述壳体(34)中部的中轴(33)及与所述中轴(33)固定相接的平衡机构(35)；在所述壳体(34)与中轴(33)的端部间固定配接可使壳体(34)旋转的压力轴承(36、37)；在所述壳体(34)的底部固定设有与所述平衡机构(35)相对应的弹性机构(39)；在所述壳体(34)上固定设有车座架(20)；所述太阳能电源系统的输出端口接驱动部分的输入端口。

2.根据权利要求1所述的太阳能电动助力车，其特征在于：所述太阳能电源系统包括太阳能电池组件(10)、蓄电池组(23)及控制器；所述太阳能电池组件(10)及蓄电池组(23)固定设于车架(1)之上；所述太阳能电池组件(10)的输出端口接蓄电池组(23)的输入端口；所述控制器的端口接蓄电池组(23)的端口；所述太阳能电池组件(10)的传输端口接控制器的传输端口；所述蓄电池组(23)为控制器提供工作电压；当太阳能电池组件(10)的电压达到设定值时，进行蓄电池组(23)充电。

3.根据权利要求2所述的太阳能电动助力车，其特征在于：所述蓄电池组包括A组蓄电池、B组蓄电池及转换开关；所述转换开关的工作端分别接A组蓄电池及B组蓄电池的工作端。

4.根据权利要求1～3之任一所述的太阳能电动助力车，其特征在于：所述弹性机构(39)采用回复弹簧。

5.根据权利要求2或3所述的太阳能电动助力车，其特征在于：在所述太阳能电池组件(10)与蓄电池组(23)间设有反充电管；所述反充电管系防止太阳能电池组件(10)电压低于蓄电池组(23)电压时进行反向充电。

6.根据权利要求5所述的太阳能电动助力车，其特征在于：还设有外接电源充电器；所述蓄电池组(23)的电源端口接电源充电器的端口。