CN102282362A - 叶轮装置及利用动能与风能的自动切换再生充电系统 - Google Patents

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Abstract

一种叶轮装置及利用动能与风能的自动切换再生充电系统，再生充电系统包括有直接安装在电动环保车车体内的发电机、叶轮装置(7),所述叶轮装置(7)的输入端经中心轴、单向离合器与所述电动环保车差速器或与差速器相连接的变速箱的输出轴连接，所述叶轮装置(7)的输出端与所述发电机的输入轴连接。叶轮装置(7)包括至少一个具有啮合齿的齿盘(7)或包括至少一个皮带轮。再生充电系统利用单向离合器实现叶轮装置(7)与电动环保车差速器的连接与断开,从而可以利用电动环保车本身的动能或电动环保车行驶过程中产生的风能来自动切换对蓄电池进行充电,实现环保与能源利用的目的。

Description

叶轮装置及利用动能与风能的自动切换再生充电系统
技术领域
本发明关于电动环保车领域，更具体地说，关于一种应用于电动环保车，能利用电动环保车本身的动能或在行驶过程中产生的风能来对其蓄电池进行充电的叶轮装置及再生充电系统。
背景技术
环保问题日益成为人们的关注点，因此电动环保车也成为今后的发展趋势，其中电动车的驱动装置及原理，如图1所示，由蓄电池1输出电能至PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)斩波器2和控制系统5，再由PWM斩波器2和控制系统5控制行走电机3，并进一步通过差速器4驱动车辆运行。其中蓄电池1的电能需要由其他电源进行充电，为此，曾出现一种利用太阳能及时对蓄电池1进行充电的充电设备，但由于在阴天、晚上无法进行能源的收集，且对车身的颜色及外形的限制太大，而未能得到广泛使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能利用电动环保车本身的动能或在行驶过程中产生的风能来对其蓄电池进行充电的再生充电系统。
本发明的另一目的在于提供一种用于再生充电系统的叶轮装置。
实现本发明的充电系统包括：这种利用动能与风能的自动切换再生充电系统包括有直接设在电动环保车车体内的发电机、叶轮装置，所述叶轮装置的输入端经中心轴、单向离合器与所述电动环保车差速器或与差速器相连接的变速箱的输出轴连接，所述叶轮装置的输出端与所述发电机的输入轴连接。
上述系统还包括：
所述叶轮装置包括有至少一个具有啮合齿的齿盘，在所述齿盘的中心位置设置用于与中心轴连接的中心孔，在所述齿盘的一侧或两侧设置有多片从中心孔往啮合齿呈放射状分布的叶片，并在所述叶片位于与所述齿盘连接的另一端设置有封闭圆盘。
所述叶轮装置包括有至少一个皮带轮，在所述皮带轮的中心位置设置用于与中心轴连接的中心孔，在所述皮带轮的一侧或两侧设置有多片从中心孔往啮合齿呈放射状分布的叶片，并在所述叶片位于与所述皮带轮连接的另一端设置有用于封闭所述叶片之间形成的空间的圆盘。
所述叶片呈平板状或曲面状。
所述齿盘与所述圆盘之间位于所述中心孔的位置设置有用于固定所述叶片并套入所述中心轴的中心套管。
所述皮带轮与所述圆盘之间位于所述中心孔的位置设置有用于固定所述叶片并套入所述中心轴的中心套管。
所述纺轮形齿轮的齿盘经惰性齿轮、从动轮与所述发电机的输入轴连接。
所述皮带轮经小皮带轮与所述发电机的输入轴连接。
所述电动环保车的车体壁上设置有气孔或百叶气孔。
所述叶片与所述齿盘、圆盘的表面直接焊接或开槽插入或开孔用固定件连接。
所述叶片与所述皮带轮、圆盘的表面直接焊接或开槽插入或开孔用固定件连接。
本发明中的叶轮装置的纺轮形齿轮的齿盘或皮带轮的一侧或两侧形成有类似于纺轮的风叶结构，在车辆起动或滑行时，由差速器或与差速器相连的变速箱驱动单向离合器，带动叶片旋转，当达到一定车速时，气流足以带动叶片旋转，单向离合器自动切换，叶片改由气流带动。因此叶轮装置能通过动能与风能的自动切换继续运转，驱动与发电机连接的从动轮旋转，促使发电机发电，对电动环保车的蓄电池进行充电，达到能量再利用和环保的目的。
附图说明
图1为现有电动车的工作原理图；
图2为使用本发明中纺轮形齿轮后的电动车的工作原理图；
图3为本发明中纺轮形齿轮的立体示意图；
图4为本发明中纺轮形齿轮的侧视示意图；
图5为图4中纺轮形齿轮的仰视示意图；
图6为本发明中纺轮形齿轮安装于电动车后的俯视示意图；
图7为本发明中纺轮形齿轮安装于电动车后的侧视示意图；
图8为使用本发明中皮带轮后的电动车的工作原理图；
图9为本发明中皮带轮的立体示意图；
图10为本发明中皮带轮的侧视示意图；
图11为图10中皮带轮的仰视示意图；
图12为本发明中皮带轮安装于电动车后的俯视示意图；
图13为本发明中皮带轮安装于电动车后的侧视示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明中的具体实施例作进一步详细说明。
实施例1：
如图3至图5所示，本实施例中的叶轮装置7的纺轮形齿轮包括一个(也可以是一个上)具有啮合齿70的齿盘71，在齿盘71的中心位置设置用于与中心轴76 连接的中心孔72，在齿盘71的一侧(也可以是两侧，本发明以一侧为例)设置有多片从中心孔72往啮合齿70呈放射状分布的叶片73，如图5所示，在叶片73位于与齿盘71连接的另一端设置有用于封闭各叶片73之间形成的空间的圆盘74。其中叶片73与齿盘71、圆盘74的表面连接可以由连接件固定连接，也可以直接焊接连接或开槽插入或开孔用固定件连接，这对本领域的技术人员来说，是容易实现的，因此不再另行说明。
为了进一步加强叶片73与齿盘71、圆盘74的连接，在齿盘71、圆盘74位于中心孔72的位置处设置有用于固定叶片73并能套入中心轴76的中心套管75。
本实施例中利用动能与风能的自动切换再生充电装置，如图6和图7所示，包括叶轮装置7、离合器6、惰性齿轮8及从动轮9，其中叶轮装置7、离合器6、惰性齿轮8、从动轮9直接设在车体11内部，并在车体11上设置有气孔或百叶气孔12。叶轮装置7通过中心轴76(也称齿轮箱的输入轴)、离合器6与电动环保车的差速器4的输出轴连接，差速器4在驱动电动环保车行走的同时驱动叶轮装置7转动。再生充电装置还包括有设在电动环保车内与蓄电池1连接的发电机10，该发电机10的输入轴经由从动轮9(也称齿轮箱的输出端)、惰性齿轮8与叶轮装置7的齿盘71的啮合齿70连接，叶轮装置7的纺轮形齿轮在转动时驱动惰性齿轮8，从动轮9转动，进一步驱动发电机10工作，由于惰性齿轮8、从动轮9的设置，可以使从动轮9与叶轮装置7的纺轮形齿轮之间的转速呈过十倍的增加，也就是说，从动轮9的转速可以达到很高，从而可以使发电机10进行发电，输出电能。
本实施例中利用动能与风能的自动切换再生充电装置的工作原理，如图2 所示，在电动环保车启动时，单向离合器6使差速器4与叶轮装置7连接，利用电动环保车本身的动能驱动叶轮装置7转动，对蓄电池1进行充电。当电动环保车行驶达到一定速度后，会在电动环保车车体外形成一定速度的气流，该气流可以使叶轮装置7的转速超过差速器4所能提供的速度，此时单向离合器6使叶轮装置7与差速器4分开，借用电动环保车行驶过程中产生的气流来驱动叶轮装置7转动，进一步驱动惰性齿轮8、从动轮9的转动使发电机10发电，从而可以对蓄电池1进行充电，减少蓄电池利用外界电源进行充电的次数及所需的能量，具有环保的功效。当电动环保车行驶速度下降，产生的气流不足以驱动叶轮装置7时，单向离合器6使叶轮装置7与差速器4连接，重新利用电动环保车的动能来发电。
实施例2：
如图9至图11所示，本实施例中的纺轮形齿轮7包括一个(也可以是一个上)的皮带轮77（其上设有皮带槽771），在皮带轮77的中心位置设置用于与中心轴76 连接的中心孔72，在皮带轮77的一侧(也可以是两侧，本发明以一侧为例)设置有多片从中心孔72呈放射状分布的叶片73，如图11所示，在叶片73位于与皮带轮77连接的另一端设置有用于封闭各叶片73之间形成的空间的圆盘74。其中叶片73与皮带轮77、圆盘74的表面连接可以由连接件固定连接，也可以直接焊接连接或开槽插入或开孔用固定件连接，这对本领域的技术人员来说，是容易实现的，因此不再另行说明。
为了进一步加强叶片73与皮带轮77、圆盘74的连接，在皮带轮77、圆盘74位于中心孔72的位置处设置有用于固定叶片73并能套入中心轴76的中心套管75。
本实施例中利用动能与风能的自动切换再生充电装置，如图12和图13所示，包括叶轮装置7、离合器6、皮带78及小皮带轮79，其中叶轮装置7、离合器6、皮带78、小皮带轮79直接设在车体11内部，并在车体11上设置有气孔或百叶气孔12。叶轮装置7通过中心轴76(也称齿轮箱的输入轴)、离合器6与电动环保车的差速器4的输出轴连接，差速器4在驱动电动环保车行走的同时驱动叶轮装置7转动。再生充电装置还包括有设在电动环保车内与蓄电池1连接的发电机10，该发电机10的输入轴经由小皮带轮79 (也称齿轮箱的输出端)、皮带78与叶轮装置7的皮带轮77连接，叶轮装置7的皮带轮77在转动时驱动小皮带轮79转动，进一步驱动发电机10工作，由于大小皮带轮的设置，可以使小皮带轮79与叶轮装置7的皮带轮77之间的转速呈过十倍的增加，也就是说，小皮带轮79的转速可以达到很高，从而可以使发电机10进行发电，输出电能。
本实施例中利用动能与风能的自动切换再生充电装置的工作原理，如图8所示，在
电动环保车启动时，单向离合器6使差速器4与叶轮装置7连接，利用电动环保车本身的动能驱动叶轮装置7转动，对蓄电池1进行充电。当电动环保车行驶达到一定速度后，会在电动环保车车体外形成一定速度的气流，该气流可以使叶轮装置7的转速超过差速器4所能提供的速度，此时单向离合器6使叶轮装置7与差速器4分开，借用电动环保车行驶过程中产生的气流来驱动叶轮装置7转动，进一步带动小皮带轮79的转动使发电机10发电，从而可以对蓄电池1进行充电，减少蓄电池利用外界电源进行充电的次数及所需的能量，具有环保的功效。当电动环保车行驶速度下降，产生的气流不足以驱动叶轮装置7时，单向离合器6使叶轮装置7与差速器4连接，重新利用电动环保车的动能来发电。
另，本发明中的叶片73也可以根据不同需求设置成平板状或曲面状。

Claims (19)

1、一种叶轮装置，其特征在于，包括有至少一个具有啮合齿的齿盘，在所述齿盘的中心位置设置用于与中心轴连接的中心孔，在所述齿盘的一侧或两侧设置有多片从中心孔往啮合齿呈放射状分布的叶片，并在所述叶片位于与所述齿盘连接的另一端设置有用于封闭所述叶片之间形成的空间的圆盘。
2、根据权利要求1所述的叶轮装置，其特征在于，所述叶片呈平板状或曲面状。
3、根据权利要求1所述的叶轮装置，其特征在于，所述齿盘与所述圆盘之间位于所述中心孔的位置设置有用于固定所述叶片并套入所述中心轴的中心套管。
4、根据权利要求1所述的叶轮装置，其特征在于，所述叶片与所述齿盘、圆盘的表面直接焊接或开槽插入或开孔用固定件连接。
5、一种叶轮装置，其特征在于，包括有至少一个皮带轮，在所述皮带轮的中心位置设置用于与中心轴连接的中心孔，在所述皮带轮的一侧或两侧设置有多片从中心孔往啮合齿呈放射状分布的叶片，并在所述叶片位于与所述皮带轮连接的另一端设置有用于封闭所述叶片之间形成的空间的圆盘。
6、根据权利要求5所述的叶轮装置，其特征在于，所述叶片呈平板状或曲面状。
7、根据权利要求5所述的叶轮装置，其特征在于，所述皮带轮与所述圆盘之间位于所述中心孔的位置设置有用于固定所述叶片并套入所述中心轴的中心套管。
8、根据权利要求5所述的叶轮装置，其特征在于，所述叶片与所述皮带轮、圆盘的表面直接焊接或开槽插入或开孔用固定件连接。
9、一种利用动能与风能的自动切换再生充电系统，其特征在于，包括有直接设在电动环保车车体内的发电机、叶轮装置，所述叶轮装置的输入端经中心轴、单向离合器与所述电动环保车差速器或与差速器相连接的变速箱的输出轴连接，所述叶轮装置的输出端与所述发电机的输入轴连接。
10、根据权利要求9所述的利用动能与风能的自动切换再生充电系统，其特征在于，所述叶轮装置包括有至少一个具有啮合齿的齿盘，在所述齿盘的中心位置设置用于与中心轴连接的中心孔，在所述齿盘的一侧或两侧设置有多片从中心孔往啮合齿呈放射状分布的叶片，并在所述叶片位于与所述齿盘连接的另一端设置有封闭圆盘。
11、根据权利要求9所述的利用动能与风能的自动切换再生充电系统，其特征在于，所述叶轮装置包括有至少一个皮带轮，在所述皮带轮的中心位置设置用于与中心轴连接的中心孔，在所述皮带轮的一侧或两侧设置有多片从中心孔往啮合齿呈放射状分布的叶片，并在所述叶片位于与所述皮带轮连接的另一端设置有用于封闭所述叶片之间形成的空间的圆盘。
12、根据权利要求10或11所述的利用动能与风能的自动切换再生充电系统，其特征在于，所述叶片呈平板状或曲面状。
13、根据权利要求10所述的利用动能与风能的自动切换再生充电系统，其特征在于，所述齿盘与所述圆盘之间位于所述中心孔的位置设置有用于固定所述叶片并套入所述中心轴的中心套管。
14、根据权利要求11所述的利用动能与风能的自动切换再生充电系统，其特征在于，所述皮带轮与所述圆盘之间位于所述中心孔的位置设置有用于固定所述叶片并套入所述中心轴的中心套管。
15、根据权利要求10所述的利用动能与风能的自动切换再生充电系统，其特征在于，所述纺轮形齿轮的齿盘经惰性齿轮、从动轮与所述发电机的输入轴连接。
16、根据权利要求11所述的利用动能与风能的自动切换再生充电系统，其特征在于，所述皮带轮经小皮带轮与所述发电机的输入轴连接。
17、根据权利要求9所述的利用动能与风能的自动切换再生充电系统，其特征在于，所述电动环保车的车体壁上设置有气孔或百叶气孔。
18、根据权利要求10所述的利用动能与风能的自动切换再生充电系统，其特征在于，所述叶片与所述齿盘、圆盘的表面直接焊接或开槽插入或开孔用固定件连接。
19、根据权利要求11所述的利用动能与风能的自动切换再生充电系统，其特征在于，所述叶片与所述皮带轮、圆盘的表面直接焊接或开槽插入或开孔用固定件连接。
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