CN102431462A - 再生自给型电动车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种再生自给型电动车，包括以稀土永磁无铁芯无刷电机作为动力的电动车，所述电动车的车身外壁增设一层以上与车身形状相似的壳体，形成一层以上夹层风腔，在车前部和车后部分别设有的进风口和出风口，在夹层风腔内安装有稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组，所述稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组为垂直轴设置；所述太阳能薄膜电池附着在壳体的外表面上；所述稀土永磁无铁芯无刷惯性发电机组通过电磁离合器安装在电动车的行走机构上；所述太阳能薄膜电池、稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组和稀土永磁无铁芯无刷电机反向动力发电及稀土永磁无铁芯无刷惯性发电机组发出的电能，分别通过相应的电源调节器接入蓄电池组，所述蓄电池组通过相应的电源调节器连接稀土永磁无铁芯无刷电机的。

Description

再生自给型电动车

技术领域

本发明涉及电动车领域，特别是涉及一种应用光能、风能、反向动力能及车辆惯性能发出的电能满足全部能耗的再生自给型电动车。

背景技术

石油资源是人类生存和发展不可缺少、无法再生的自然资源，石油资源匮乏是导致经济崩溃的导火索，在世界范围内，石油是一个十分敏感的话题，其中人们最关心的，就是全世界石油到底还能开采多少年，2010年7月份，英国石油公司的首席经济学家达维斯在谈到石油工业的最新统计时宣布，世界上已经探明的石油储备还可以开采41年，41年当然不是石油的末期，这只是探明的石油储备，每一年，探明的石油储备数字都在变化和上升，比如，2003年世界上探明的原油筹备比上一年度增加了10％，尽管如此，包括石油在内的能源，总有枯竭的一天，这不但是我们，也是对我们的后代，对全人类提出的巨大挑战。

一旦国际石油供应出现问题，比如战争，那能源供应将会受到严重打击，甚至国民经济都有瞬间陷入瘫痪的危险。

具有关部门报道，在美国公路干线上经常运行的小汽车不下200万辆，卡车60多万辆。每当高速运行的两辆车辆错车时，就会形成逆时针方向的空气旋涡。数百万辆汽车产生的空气旋涡叠加起来，就会一股强大的旋涡。因此，汽车增多会诱发“无云龙卷风”。

强风暴在中国称为强对流天气。中国也是强对流天气发生较多的国家。比如，2011年4月17日，广东出现的强雷雨、大风、冰雹和龙卷风；2009年6月1日至6日，河南、安徽、江苏等8省出现的强飑线；2005年7月30日安徽灵壁县遭龙卷风袭击，都造成了较大的人员伤亡和财产损失。

由此，世界各国纷纷投巨资研发纯电动车和汽电混合车，但由于车辆自身不能发电，当运行一定时间及里程后，需再次补充能源，加油、充电。

随着纯电动车及汽电混合车的大量推广使用，无疑是将石油资源危机转嫁给了电力资源，由于用煤发电是电力的主要支柱，而将电力资源应用于汽车领域，相当于这边烧煤发了电，那边又将电能再转化成化学能，然后再将化学能转化成动力能，因此，从能源链角度来讲是没有任何科学性可言的，其实纯电动车就成了烧煤车，仍需消耗自然资源、无法做到真正的低碳，用电的压力同样会导致煤炭资源危机的加速。

随着纯电动汽车的普及，需要配套建造大量的充电站，不但投资量大，蜘蛛网式的加油站、充电站，占地面积大、增加了安全隐患。

所谓纯电动车，其实就是电瓶车，蓄电池供给电动机电能，车内的蓄电池组受充放电次数的限制，当达到一定的次数时需及时更换，导致运行成本的增大。国内纯电动汽车使用的主要是铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。电动汽车从电网取电仅需0.5元/kWh，但充入电动汽车电池后再释放出来，铅酸电池每提供1kWh电能，价格为3.05元左右，镍氢电池每提供1kWh电能，费用为9.6元，锂离子电池的相关费用为10.2元。根据实验表明，铅酸电池的寿命只可重复充电300-500次之间。如果以目前每次充电行驶100公里计算，一块铅酸电池可以行使3万至5万公里。而以目前电动轿车一组铅酸电池售价大概七八千元，电动轿车行驶3万公里的使用成本与普通燃油轿车相差无几。

现有的“太阳能光伏发电与风力能发电互补的汽车”等专利，由于太阳能板受光照角度的影响，单靠车身顶部太阳能板提供的微不足道的电量和车辆前面罩内的一台风力发电机发出的有限电量，根本无法满足车辆的全部耗能；

“利用行驶风力发电的汽车及装置”专利，为了确保风翼有足够的直径，象在地面安装的风力发电机一样，将风力发电机的机身与车辆外壳体呈平行状高高地悬空固定在车身顶部，不但增加了车辆总高度，改变了汽车的外部造型的美观，而且还留下了极大的安全隐患；

有的专利是在上述专利的基础上，在裸露安装的风力发电机及风翼外面增设了风筒，风筒的直径极大，同样增加了车辆总体的高度，而且改变了汽车的外部造型，既不美观、又不实用

发明内容

本发明基于上述电动车发展的局限性，提供了一种能够实现再生自给的电动车。本发明在普通的电机为动力设备的电动车基础上，改用稀土永磁无铁芯无刷电机，增设了太阳能薄膜电池和稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组，通过光能和风能发电，同时在刹车或者下坡滑行过程，通过稀土永磁无铁芯无刷电机反转发电，以此提供车辆的全部能耗，同时向车内的磷酸铁钒锂蓄电池内储电。

为了达到上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种再生自给型电动车，包括以稀土永磁无铁芯无刷电机驱动的电动车，还包括稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组、太阳能薄膜电池和蓄电池组，所述电动车的车身外壁增设有与车身形状相似的壳体，形成夹层风腔，所述夹层风腔外设置有进风口和出风口；在夹层风腔内安装有稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组，所述壳体的外表面上装附有太阳能薄膜电池，所述太阳能薄膜电池和稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组分别通过电源调节器接入蓄电池组，所述蓄电池组通过电源调节器连接稀土永磁无铁芯无刷电机。

进一步的，它还包括稀土永磁无铁芯无刷惯性发电机组，所述稀土永磁无铁芯无刷惯性发电机组通过电磁离合器安装在电动车的行走机构上，且其通过电源调节器接入蓄电池组。

进一步的，所述稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组为垂直轴设置。

进一步的，所述电动车的制动踏板上安装有触发开关，所述触发开关连接控制稀土永磁无铁芯无刷电机发电、电动模式的切换。

进一步的，所述电动车的制动踏板上安装有行程开关，所述行程开关连接控制电磁离合器。

进一步的，所述进风口安装有电热防虫、化冰雪网。

进一步的，所述进风口设置在车前部，所述出风口设置在车后部。采用上述技术方案，本发明的技术效果有：

1.本发明设置的太阳能薄膜电池，只要有阳光就能够发电补充入蓄电池；

2.本发明设置的稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机，微风即能发电，

在车行驶或者不行驶时都能够进行电力储备，较之纯电车能够减少充电次数；

3.本发明在车体外部增设的仿车型的夹层风腔，不仅解决了风电设备难以有效的应用于汽车的难题，而且不影响车体流线型的美观效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的右视示意图；

图3为本发明的制动踏板示意图；

其中：1电动车，2稀土永磁无铁芯无刷电机，3稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组，4太阳能薄膜电池，5稀土永磁无铁芯无刷惯性发电机组，51电磁离合器，6壳体，7夹层风腔，71进风口，72出风口，8行走机构，9磷酸铁钒锂蓄电池组，10制动踏板，101触发开关，102行程开关。

具体实施方式

本发明的设计原理是：在普通电机驱动的纯电动车的基础上，进行了结构上的创新改进，以实现稀土永磁无铁芯无刷电机作为驱动动力，稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组的应用，同时增设太阳能薄膜电池，利用风能和太阳能进行发电补充蓄电池的电力，另外，通过稀土永磁无铁芯无刷电机反转发电的特点，进行车体滑行时的动能回收。

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示的实施例，一种再生自给型电动车，包括以稀土永磁无铁芯无刷电机2驱动的电动车1，还包括稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组3、太阳能薄膜电池4、稀土永磁无铁芯无刷惯性发电机组5，电动车1的车身外壁增设一层以上(图示为一层)与车身形状相似的壳体6，形成一层以上(图示为一层)夹层风腔7，夹层风腔7在车前部设置有进风口71，夹层风腔7在车后部设置有出风口72，在夹层风腔7内安装有稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组3，稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组3为垂直轴风机，其摩擦小微风状态下即可驱动其发电；在壳体6的外表面上安装太阳能薄膜电池4，无论车是否行驶都能即时的利用光能发电；在电动车1的行走机构8上安装稀土永磁无铁芯无刷惯性发电机组5，具体的如图2所示的通过电磁离合器51安装，能够驱动行走机构8驱动磁惯性发电机组5进行发电；太阳能薄膜电池3、稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组4和稀土永磁无铁芯无刷惯性发电机组5分别通过相应的电源调节器接入磷酸铁钒锂蓄电池组9，蓄电池组9通过相应的电源调节器连接稀土永磁无铁芯无刷电机2。

如图2所示，在电动车1的制动踏板10上安装有触发开关101，用于控制稀土永磁无铁芯无刷电机2发电、电动模式的切换；在电动车1的制动踏板10上安装有行程开关102，用于控制电磁离合器51。

本发明提供的电动车，在启动、怠速时，通过蓄电池组9供给电能，驱动稀土永磁无铁芯无刷电机2带动行走机构8运行，实现车的行驶；此时产生的逆向气流从进风口71进入夹层风腔7，驱动稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组3进行发电，从出风口72排出；壳体6外壁的太阳能薄膜电池4利用光能发电，利用风能和光能发电通过电源调节器调整后存储至蓄电池9；当刹车、下坡或者高速滑行时，驾驶者会习惯性的将脚放到制动踏板10上，为此本发明将触发开关101和行程开关102安装制动踏板10上，触发开关101被触动开启后，控制稀土永磁无铁芯无刷电机2切换到发电状态，即此时稀土永磁无铁芯无刷电机2瞬间由正转改为反转，将动能转化为电能，实现电能的回收，电能将相应的电源调节器后存储至蓄电池组9，如青岛市新使用的2路和4路隧道公交电动车，每辆车利用反向动力每天能发电40kw以上；当驾驶员采取制动使制动踏板10达到设定高度后，触碰开启行程开关102，控制电磁离合器51迅速吸合，启动稀土永磁无铁芯无刷惯性发电机组5在行走机构8的驱动下，将部分动能转化为电能，通过相应的电源调节器后存储至蓄电池组9，由于消耗部分动能同时起到了一定的缓冲作用，促进制动效果。

本发明通过风能和光能发电，以及回收利用刹车、下坡和高速滑行等惯性运动时的动能及稀土永磁无铁芯无刷电机反向发电，提供车辆的全部耗能，并对磷酸铁钒锂蓄电池组进行电力补充，确保蓄电池组内始终保持饱满状态，减少充电的次数。

本发明中的电源调节器包括整流器等设备。

另外，为了适应雨雪等恶劣天气，在进风口71安装电热防虫、化冰雪网。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种再生自给型电动车，包括以稀土永磁无铁芯无刷电机(2)驱动的电动车(1)，其特征在于：还包括稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组(3)、太阳能薄膜电池(4)和蓄电池组(9)，所述电动车(1)的车身外壁增设有与车身形状相似的壳体(6)，形成夹层风腔(7)，所述夹层风腔(7)外设置有进风口(71)和出风口(72)；在夹层风腔(7)内安装有稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组(3)，所述壳体(6)的外表面上装附有太阳能薄膜电池(4)，所述太阳能薄膜电池(4)和稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组(3)分别通过电源调节器接入蓄电池组(9)，所述蓄电池组(9)通过电源调节器连接稀土永磁无铁芯无刷电机(2)。

2.根据权利要求1所述的再生自给型电动车，其特征在于：它还包括稀土永磁无铁芯无刷惯性发电机组(5)，所述稀土永磁无铁芯无刷惯性发电机组(5)通过电磁离合器(51)安装在电动车(1)的行走机构(8)上，且其通过电源调节器接入蓄电池组(9)。

3.根据权利要求1所述的再生自给型电动车，其特征在于：所述稀土永磁无铁芯无刷盘式风力发电机组(3)为垂直轴设置。

4.根据权利要求1所述的再生自给型电动车，其特征在于：所述电动车(1)的制动踏板(10)上安装有触发开关(101)，所述触发开关(101)连接控制稀土永磁无铁芯无刷电机(2)发电、电动模式的切换。

5.根据权利要求1所述的再生自给型电动车，其特征在于：所述电动车(1)的制动踏板(10)上安装有行程开关(102)，所述行程开关(102)连接控制电磁离合器(51)。

6.根据权利要求1所述的再生自给型电动车，其特征在于：所述进风口(71)安装有电热防虫、化冰雪网。

7.根据权利要求1所述的再生自给型电动车，其特征在于：所述进风口(71)设置在车前部，所述出风口(72)设置在车后部。

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