CN102315681B - 一种电动汽车再生充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车再生充电系统。主要是解决现有技术所存在的如何能够在一次充电后增加行驶里程的问题，系统包括电动汽车控制器、三相电机和蓄电池组，蓄电池组连接在电动汽车控制器的电源正极和电源负极上，三相电机连接在电动汽车控制器的电机接线端上，在三相电机和蓄电池组之间还连接有再生充电电路，在三相电机和三相变压电路之间还连接有控制电路通断的开关电路，开关电路上连接有控制电路。本发明的优点是利用电机废弃的惯性外力充分回收电能，不需要另外安装发电机等部件，结构简单，不影响汽车行驶；使得蓄电池组得到快速电能补充，并且在一次充电后增加了行驶里程，减少了充电次数，降低了充电费用，给用户和环境都带来了效益。

Description

一种电动汽车再生充电系统

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，尤其是涉及一种利用电机废弃的惯性外力充分回收电能的电动汽车再生充电系统。

背景技术

当前人类社会已经进入“后石油时代”，人类对石油的渴望愈来愈强烈，国家对新能源的开发利用也越来越重视，随着社会经济的发展以及私家车的普及，石油等燃料的资源就更加紧张了，电动汽车便随之应运而生了。 但是电动汽车的普及还有很多待处理的问题，最集中的就是在充电领域。如何能够更加快速的充电并能够延长电瓶寿命，如何能够在一次充电后增加行驶里程，这都是电动汽车发展所要考虑的问题。

政府和电动汽车厂商实施了很多的方法，如增加充电站点，提高电池性能等，但当众多研究者把眼光放在电池、电机、电控的时候，我们却另辟蹊径，结合电动自行车自发电充电器的原理，研发出该款电动汽车再生充电装置。虽然目前关于这方面的发明专利已经存在，但是还是存在一定的弊端，如公开号101797896A，名为回馈能量的电动汽车的中国发明专利，其包括车架、车轮、车轴、安装在车轴上的电动机，给电动机提供动力的蓄电池，在后车轴的飞轮上安装一套链轮或齿轮，通过链条或齿轮传递到永磁交流发电机轴上的链轮或齿轮，带动永磁交流发电机发电，永磁交流发电机的输出绕组与检测装置、智能控制器、电源处理电路、电机控制电路连接，检测装置与电动机控制电路、电动机以及蓄电池连接，蓄电池输出引线连接电动机。该装置虽然可以增加电动汽车的电能，但是需要在后车轴的飞轮上安装一套链轮或齿轮，相当于在车上安装一个发电机，这样对车子的行驶会带来一定的不便。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在如何能够在一次充电后增加行驶里程的问题， 提供了一种利用电机废弃的惯性外力充分回收电能的电动汽车再生充电装置。

本发明还解决了现有技术中采用在后车轴的飞轮上安装一套链轮或齿轮进行发电方法所带来的对行驶不方便的问题，提供了一种结构简单、不影响车子行驶的电动汽车再生充电装置。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种电动汽车再生充电系统，包括电动汽车控制器、三相电机和蓄电池组，蓄电池组连接在电动汽车控制器的电源正极和电源负极上，三相电机连接在电动汽车控制器的电机接线端上，在三相电机和蓄电池组之间还连接有再生充电电路，所述再生充电电路包括依次连接的三相变压电路、三相全波整流桥电路和电流电压识别比较电路，三相变压电路与三相电机相连，电流电源识别比较电路与蓄电池组相连，在所述三相电机和三相变压电路之间还连接有控制电路通断的开关电路，所述开关电路上连接有根据电动汽车松开调速器或踩下刹车而控制开关电路导通及三相电动机停止运行的控制电路。本发明利用电机废弃的惯性外力充分回收电能。本发明在电动汽车正常运行时，由蓄电池组给电机提供动力，当电动汽车松开调速器或刹车时，则对电机进行停电，同时接通再生充电电路，将电机惯性产生的电能冲到蓄电池组内。这样就使得蓄电池组得到快速电能补充，并且在一次充电后增加了行驶里程，减少了充电次数，降低了充电费用，给用户和环境都带来了效益。三相变压电路对回收的电能电压进行升压处理，三相全波整流桥电路对电能进行整流处理，电流电压识别比较电路则将电压电流转换到适合对蓄电池组充电的程度。

作为一种优选方案，所述控制电路包括调速器、刹车开关K5、放大器IC、三极管BG、第一继电器J1、二极管D5和二极管D6，所述电动车控制器上还设有供电端、接地端、调速信号输出端和电机停电信号输出端，所述调速器输入端与供电端相连，调速器输出端与接地端相连，调速器的信号输入端与调速信号输出端相连，调速器信号输出端通过连接电阻R后连接到放大器IC的正相输入端上，放大器IC的反相输入端与接地端相连，放大器IC的输出端连接到三极管BG基极上，三极管BG集电极与继电器J1相连，继电器J1的另一端与供电端相连，三极管BG发射极与接地端相连，所述第一继电器J1包括有常闭触点开关K1，所述电机停电信号输出端分别连接到二极管D5和二极管D6的正极上，二极管D5负极通过连常闭接触点开关K1后连接到接地端上，二极管D6负极通过连接刹车开关K5后连接到接地端上，在二极管D5负极与常闭触点开关K1的连接点上还设有一电路连接到所述开关电路上。该控制电路根据电动汽车调速器和刹车开关的动作来控制开关电路和电机停电。在电动汽车行驶时，调速器连通，调速器信号输出端输出高电平，放大器IC导通，推动三极管BG导通，第一继电器J1工作，常闭触点开关K1断开，开关电路断开、则再生充电电路断开，电动汽车控制器去驱动电机行驶。在电动汽车松开调速器时，则调速器断开，调速器信号输出端输出低电平，则三极管BG截止，第一继电器J1不工作，则电动车控制器对电机停电，同时使开关电路导通，则再生充电电路导通。另外当刹车时，刹车开关闭合，同样使得电动车控制器对电机停电，同时使开关电路导通，则再生充电电路导通。

作为一种优选方案，所述开关电路由第二继电器J2、第三继电器J3和第四继电器J4串联而成，该串联电路一端与控制电路相连，另一端连接到电动汽车控制器电源正极上，所述第二继电器J2包括有触点开关K2，第三继电器J3包括有触点开关K3，第四继电器J4包括有触点开关K4，所述触点开关K2、触点开关K3、触点开关K4分别串联在三相电机与三相变压电路相连的三根线路上。开关电路由控制电路控制工作，开关电路工作则使得三相电机与三相变压电路之间的线路导通，使得再生充电电路工作，回收电能对蓄电池组进行充电。

作为一种优选方案，在电动车控制器的电源正极与开关电路之间的连续上依次串联有电子延时电路和温度保护电路。电子延时电路使得开关电路导通时间落后电动汽车控制器电机停电信号0.1-.05秒，这样就保证在电机停电后再导通再生充电电路。温度保护电路对连接在其后的开关电路、控制电路温度进行保护。

作为一种优选方案，在所述第一继电器J1、第二继电器J2、第三继电器J3和第四继电器J4上分别并联有二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4。二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4为消除电器的反电势 

因此，本发明的优点是：1. 利用电机废弃的惯性外力充分回收电能，不需要另外安装发电机等部件，结构简单，不影响汽车行驶；2. 使得蓄电池组得到快速电能补充，并且在一次充电后增加了行驶里程，减少了充电次数，降低了充电费用，给用户和环境都带来了效益。

附图说明

附图1是本发明的一种电路结构示意图。

1-三相电机  2-电动汽车控制器  21-电源正极  22-电门锁输入端  23-电源负极  24-电机停电信号输出端  25-接地端  26-调速信号输出端  27-供电端  3-蓄电池组  4-再生充电电路  41-三相变压电路  42-三相全波整流桥电路  43-电流电压识别比较电路  5-开关电路  6-控制电路  61-调试器  7-温度保护电路  8-电子延时电路。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例： 

本实施例一种电动汽车再生充电系统，如图1所示，包括有电动汽车控制器2、三相电机1、蓄电池组3，在该电动汽车控制器2上设有21、电源正极-电门锁输入22、电源负23、电机停电信号输出端24、接地端25、调速信号输出端26、供电端27，以及与三相电机连接的三个电机接线端，三相单机的三根连线分别对应连接到三个电机接线端上，蓄电池组3的正极连接到电源正极21上，蓄电池组负极连接到电源负极23上。在三相电机1与蓄电池组3之间还连接有再生充电电路4，该再生充电电路包括依次连接的三相变压电路41、三相全波整流桥电路42、电流电压识别比较电路43，三相变压电路41的三个输入端对应连接到三相电机的三根连线上，电流电压识别比较电路43连接到蓄电池组的正负极上。在三相电机1和再生充电电路4之间的电路上还串联有控制该段电路通断的开关电路5，在开关电路上连接有控制开关电路5的控制电路6，该控制电路在电动汽车松开调速器或踩下刹车时，控制开关电路5导通，并控制三相电动机停止运行，使再生充电电路回收电机因惯性产生的电能，处理后对蓄电池组进行充电。

控制电路6包括调速器61、刹车开关K5、放大器IC、三极管BG、第一继电器J1、二极管D5和二极管D6。调速器61输入端、与供电端27相连，调速器输出端与接地端25相连，调速器的信号输入端与调速信号输出端26相连，调速器信号输出端通过连接电阻R后连接到放大器IC的正相输入端上，放大器IC的反相输入端与接地端25相连，放大器IC的输出端连接到三极管BG基极上，三极管BG集电极与继电器J1相连，继电器J1的另一端与供电端27相连，三极管BG发射极与接地端25相连，第一继电器J1包括有常闭触点开关K1，电机停电信号输出端24分别连接到二极管D5和二极管D6的正极上，二极管D5负极通过连常闭接触点开关K1后连接到接地端25上，二极管D6负极通过连接刹车开关K5后连接到接地端25上，在二极管D5负极与常闭触点开关K1的连接点上还设有一电路连接到开关电路5。

开关电路5由第二继电器J2、第三继电器J3和第四继电器J4串联而成，该串联电路一端与控制电路6相连，即连接到二极管D5负极与常闭触点开关K1的连接点。该串联电路另一端依次连接温度保护电路7、电子延时电路8、电门锁SK后连接到电动汽车控制器电源正极23上，第二继电器J2包括有触点开关K2，第三继电器J3包括有触点开关K3，第四继电器J4包括有触点开关K4，触点开关K2、触点开关K3、触点开关K4分别串联在三相电机1与三相变压电路41相连的三根电路上。电门锁SK与电子延时电路8相连点设有一电路连接到电动汽车控制器1的电门锁输入端22上。在第一继电器J1、第二继电器J2、第三继电器J3和第四继电器J4上分别并联有二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4。

在电动汽车正常行驶时，调速器61为导通状态，电动汽车控制器1的调速信号输出端26输出高电平经过电阻R进入放大器IC正相输入端，放大器IC导通，其输出端输出高电平到三极管BG的基极，则三极管BG导通，第一继电器J1工作，第一继电器的常闭触点开关K1断开，这使得电机停电信号输出端24到接地端25的电路断开，电动汽车控制器2控制三相电机1正常运行。常闭触点开关K1断开也使得开关电路5中的第二继电器J2、第三继电器J3和第四继电器J4的串联电路断开，第二继电器J2、第三继电器J3和第四继电器不工作，触点开关K2、触点开关K3、触点开关K4断开，则三相电机1与再生充电电路4之间的电路断开，再生充电电路4不工作，此时不对蓄电池组3充电。在行驶过程中当驾驶员松开调速器时，调速器61断开，放大器IC正相输入端输入低电平，则三极管BG就不导通，第一继电器J2不工作，第一继电器的常闭触点开关K1仍然闭合，这就使得从电机停电信号输出端出发，到二极管D5、常闭触点开关K2、接地端的电路导通，则电动汽车控制器1将三相电机停电，三相电机停止运行。同时，开关电路也导通，则三相电机1与再生充电电路4之间的电路导通，再生充电电路4收集三相电机惯性产生的电能，经过三相变压电路41的升压、三相全波整流桥电路42的整流、电流电压识别比较电路43的转换，最后对蓄电池组3进行充电。还有当行驶过程中踩下刹车，则刹车开关K5闭合，从电机停电信号输出端出发，到二极管D6、刹车开关K5、接地端的电路导通，则电动汽车控制器1将三相电机停电，三相电机停止运行，同时，开关电路也导通，接下来的过程与上述的过程相一致了。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了三相电机、电动汽车控制器、三相变压电路、电流电压识别比较电路等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (1)

1.一种电动汽车再生充电系统，包括电动汽车控制器、三相电机和蓄电池组，蓄电池组连接在电动汽车控制器的电源正极和电源负极上，三相电机连接在电动汽车控制器的电机接线端上，其特征在于：在三相电机（2）和蓄电池组（3）之间还连接有再生充电电路（4），所述再生充电电路包括依次连接的三相变压电路（41）、三相全波整流桥电路（42）和电流电压识别比较电路（43），三相变压电路与三相电机相连，电流电压识别比较电路与蓄电池组（3）相连，在所述三相电机（1）和三相变压电路（4）之间还连接有控制电路通断的开关电路（5），所述开关电路上连接有根据电动汽车松开调速器或踩下刹车而控制开关电路（5）导通及三相电机停止运行的控制电路（6），所述控制电路（6）包括调速器（61）、刹车开关K5、放大器IC、三极管BG、第一继电器J1、二极管D5和二极管D6，所述电动车控制器（2）上还设有供电端（27）、接地端（25）、调速信号输出端（26）和电机停电信号输出端（24），所述调速器（61）输入端与供电端（27）相连，调速器输出端与接地端（25）相连，调速器的信号输入端与调速信号输出端（26）相连，调速器信号输出端通过连接电阻R后连接到放大器IC的正相输入端上，放大器IC的反相输入端与接地端相连，放大器IC的输出端连接到三极管BG基极上，三极管BG集电极与第一继电器J1相连，第一继电器J1的另一端与供电端（27）相连，三极管BG发射极与接地端（25）相连，所述第一继电器J1包括有常闭触点开关K1，所述电机停电信号输出端（24）分别连接到二极管D5和二极管D6的正极上，二极管D5负极通过连常闭触点开关K1后连接到接地端（25）上，二极管D6负极通过连接刹车开关K5后连接到接地端（25）上，在二极管D5负极与常闭触点开关K1的连接点上还设有一电路连接到所述开关电路（5）上。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车再生充电系统，其特征是所述开关电路（5）由第二继电器J2、第三继电器J3和第四继电器J4串联而成，该串联电路一端与控制电路（6）相连，另一端连接到电动汽车控制器电源正极（21）上，所述第二继电器J2包括有触点开关K2，第三继电器J3包括有触点开关K3，第四继电器J4包括有触点开关K4，所述触点开关K2、触点开关K3、触点开关K4分别串联在三相电机（1）与三相变压电路（41）相连的三根线路上。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车再生充电系统，其特征是在电动车控制器（2）的电源正极（21）与开关电路（5）之间的连线上依次串联有电子延时电路（8）和温度保护电路（7）。

4.根据权利要求2所述的一种电动汽车再生充电系统，其特征是在所述第一继电器J1、第二继电器J2、第三继电器J3和第四继电器J4上分别并联有二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4。

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