CN102848927A - 一种风光节能自供式电动汽车动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车动力设备，具体是一种风光节能自供式电动汽车动力系统，在汽车顶部设置垒笼发电机(7)，该垒笼发电机由垂直多风叶转轮中心轴(1)驱动运转，转轮中心轴(1)与垒笼发电机转子(6)中心轴相连形成一个整体，风轮叶(3)冲压成型为弧形面，风轮叶(3)均匀布装在转轮框架(5)周边，风轮叶外侧用转轴(13)垂直安装在转轴外沿，转轴(13)上下端用微型轴承(4)固定，风叶内侧用拉簧(2)或在风叶后面设支架固定。采用本发明技术方案的汽车动力系统具有节能、环保、无任何油耗的优点。

Description

一种风光节能自供式电动汽车动力系统
技术领域
本发明涉及一种汽车动力设备，具体是一种风光节能自供式电动汽车动力系统。
背景技术
目前世界都在研制节能、环保、利用新能源的各种汽车，如混合动力汽车、电动汽车等等，要逐步替代传统的耗油动力汽车。目前世界上不管哪种汽车，不是烧油，就是用电，总而言之，都离不开对外界能源的依赖。
长期的生产和研发实践中，我们一直在思考能不能生产一种完全依靠汽车本身产生的电能供本车的使用，已达到自供能量的目的呢？这就意味着，汽车不耗油的时代的到来，那么本发明的全节能型自供电动汽车是目前世界最完美集节能、环保、利用新能源于一身的电动汽车。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供一种集节能、环保、利用新能源于一身的风光节能自供式电动汽车动力系统。
本发明采用的技术方案是：一种风光节能自供式电动汽车动力系统，在汽车顶部设置垒笼发电机(7)，该垒笼发电机由垂直多风叶转轮中心轴(1)驱动运转，转轮中心轴(1)与垒笼发电机转子(6)中心轴相连形成一个整体，风轮叶(3)冲压成型为弧形面，风轮叶(3)均匀布装在转轮框架(5)周边，风轮叶外侧用转轴(13)垂直安装在转轴外沿，转轴(13)上下端用微型轴承(4)固定，风叶内侧用拉簧(2)或在风叶后面设支架固定。
优选地，风轮叶(3)与转轮中心轴(1)成30°-45°夹角。
优选地，所述风轮叶(3)数量至少为六。
优选地，所述转轮中心轴(1)上下端用滚珠(11)凸面定位，这样可使转轮中心轴(1)转动时摩擦力大大减少，提高转轮中心轴的灵敏度，确保转轮中心轴能在微风时转动发电。
优选地，所述垒笼发电机(7)可垒加设置，该垒笼发电机(7)叠加层数可以进行增减，可设垒两层或多层。
优选地，所述垒笼发电机(7)用磁铁(6)做恒磁转子、线圈(14)无铁芯、外壳用铅合金制成。
优选地，所述风轮叶(3)用0.5mm-2mm厚铝镁合金薄板冲压成型为弧形面。
优选地，为了保证多台垒笼发电机(7)同步运转，各垒笼发电机组之间用同步带(12)相连，数台垒笼发电机组装在汽车顶部同一个平面上，上下两个平面将数台垒笼发电机组装成一个整体，上下两个平面四周用圆柱体支撑固定。
优选地，所述多台垒笼发电机(7)输出的相位相同、电压相等，可任意串联使用。
优选地，还可以将垒笼发电机(7)装在汽车前后四只轮子上，垒笼发电机的定子装在汽车固定的轴上，垒笼发电机的转子与汽车旋转轴相连接，汽车四个轮子旋转时，四个垒笼发电机就会发电，将此电能可直接整流为直流电后，给电池充电，这样汽车在刹车或下坡时，尽管电动机不运转，那么四个轮子上的垒笼发电机都可发电，同时在汽车顶部设太阳能发电板，保障在阳光下能发电，补充风力发电的不足。
本发明的有益效果是：本发明的一种风光节能自供式电动汽车动力系统，由于在汽车顶部设置垒笼发电机(7)，该垒笼发电机由垂直多风叶转轮中心轴(1)驱动运转，转轮中心轴(1)与垒笼发电机转子(6)中心轴相连形成一个整体，风轮叶(3)冲压成型为弧形面，风轮叶(3)均匀布装在转轮框架(5)周边，风轮叶外侧用转轴(13)垂直安装在转轴外沿，转轴(13)上下端用微型轴承(4)固定，风叶内侧用拉簧(2)或在风叶后面设支架固定，这样的结构能确保对来自360°任何方向的风力都能推动叶片按设定的方向运转，它不受风向的影响，保证风轮受力面达到45°以上，并使汽车无论停止或跑动中，风轮的轮向都不会改变，使汽车能产生足够供应自身使用的电量。
另外还可以将垒笼发电机(7)装在汽车前后四只轮子(15)上，垒笼发电机的定子装在汽车固定的轴上，垒笼发电机的转子与汽车旋转轴相连接，汽车四个轮子旋转时，四个垒笼发电机就会发电，同时在汽车顶部设太阳能发电板，保障在阳光下能发电，补充风力发电的不足。故采用本发明技术方案的汽车动力系统具有节能、环保、无任何油耗的优点。
附图说明
图1为本发明电动机转子与线圈结构示意图。
图2为本发明垒笼电动机位置关系示意图。
图3为本发明垒笼电动机俯视图。
图4为本发明垒笼电动机很截面图。
图5为本发明转轮中心轴与滚珠位置关系示意图。
图6为本发明多台同步发电机位置关系示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明一种风光节能自供式电动汽车动力系统作进一步说明。
如图1和图2所示，利用风能发电，发电主机是利用新型的垒笼式垒笼发电机7，该发电机结构新颖，科学，合理，其主要优点是体积小，重量轻，线圈14无铁芯，外壳用铅合金(以300mm原5mm发电机为例)机体不足四公斤，使用磁铁6做恒磁转子，效率高，发电量大，可达1.5KW以上，用多台垒笼式发电机形成组合式发电机组，可输出数千瓦功率，即可输出汽车本身的需要的动力，因为可根据汽车本身需电量的大小，而定在汽车顶部设垒笼式发电机的多少，还可在垒笼式发电机的垒笼层数上进行增减，根据需要，可设垒两层或多层，所以说汽车本身所产生的电能完全可以实现基本需求。
如图3所示，每台单个或多个垒笼式发电机的运转，是由垂直多风叶转轮中心轴1驱动(动力源)，转轮中心轴的设计是发电效率的重要保障，为此将转轮中心轴与垒笼式发电机转子6中心轴相连形成一个整体，且风轮叶3面与转轮中心轴1有30°-45°夹角，所述风轮叶3数量至少为六，且风轮叶均匀布装在轮框架5周边，确保对来自360°任何方向的风力都能推动叶片按设定的方向运转，它不受风向的影响，保证风轮受力面达到45°以上，并使汽车无论停止或跑动中，风轮的轮向都不会改变。
如图3和图4所示，风轮叶3用0.5-2mm厚铝镁合金薄板(根据风轮的大小设定厚度)冲压成型为弧形面(弧形面的度数可依据转轮的大小设定)，风轮叶外侧用转轴13垂直安装在轴外沿，转轴上下端用微型轴承4固定，使风叶在近风量变化时左右摆动自如，风叶内侧用拉簧2或在风叶后面设支架(可摆动一定角度)固定，使风叶与转轮中心轴成30°-45°夹角，这种结构使得风叶在微风时近风面能达到最大，所以在微小风力下就可启动运转，并确保风力变大时风叶会自动调整转轮中心轴之间的夹角变大，以达到控制转轮在一定的转速范围内运转，能有效地避免风大时转速过高。
如图5所示，转轮中心轴上下端用滚珠11凸面定位这样可使转轮中心轴转动时大大减少摩擦力，提高转轮中心轴转动的灵敏度，确保转轮中心轴能在微风时转动发电。
如图6所示，为了保证多台发电机同步运转，各发电机组之间用同步带12相连，数台发电机组装在汽车顶部同一个平面上，上下两个平面将数台发电机组装成一个整体，上下两个平面四周用圆柱体支撑固定，这样风无论从任何方向吹来都会驱动多个垂直固定的风轮按设定的方向同步旋转，使多个垒笼式发电机输出，相位，相同，电压相等，可任意串联使用。
将垒笼发电机装在汽车前后四只轮子上，垒笼发电机的定子装在固定的轴上，垒笼发电机的转子与旋转轴相联，四个轮子只要旋转，四个垒笼发电机就发电，将此电能可直接整流为直流电后，给电池充电，这样汽车在刹车或下坡时，尽管电动机不运转，那么四个轮子上的发电机都可发电，同时在汽车顶部设太阳能发电板，保障在阳光下能发电，补充风力发电的不足，它的好处，一是增加了汽车本身的发电量，二是万一风能发电出现故障也能使汽车照样前进，增加了保障系数。
以上叁种动力电源系统，都可在整流后直接给电池充电。
汽车的控制系统，是由汽车电机控制器和汽车电机组成，该系统完成整车的前进，提速，减速，后退，刹车等基本动作。那么将汽车电机输出端与变速箱直接耦合，可加大低速驱动扭矩，不改变原来的操作方法。
作为最佳实施例，汽车的整车重量不足500公斤，加上荷载不超1000公斤，当用五组(每组两个平面电机垒笼两层)风力电机发电和四个轮轴平面发动机发电、太阳能发电共发20KW电量时，按最高设计速度120公里/h计算，发电量与用电量在80公里/h左右时有一个平衡点，在平衡点速变运行时，所发的电量可完全供给电动机使用，不再给电池充电，电池也不再给电动机供电。
除给电动机供电外，低于平衡点时，还有一部分可给电池充电，超过平衡点速度时，电机所用电量还要从电池中输出一部分来补充发电量的不足，如果车速变化着运行，电池组，也不用外电源充电，即便是电池里缺一部分电，那么在车停止运行时，风能发电机在微风中照样发电为电池充电，退一万步说没有一丝微风，风能发电机在汽车停止运作时不能及时为电池充电，那么在汽车再运行时，速度稍慢一点，不超过平衡点速度运行即可。不可能因缺电而瘫痪。那么最差效果电池能量也能保证续航1000公里以上，也不需要电池充电。
这种全节能环保的，新能源的电动汽车，不但适合城市更适合农村，它是一种完全可自供的新型的电动汽车，不需要国家再投入大量资金去建，很多费工，费时，浪费能源的充电站了。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风光节能自供式电动汽车动力系统，其特征在于：在汽车顶部设置垒笼发电机(7)，该垒笼发电机由垂直多风叶转轮中心轴(1)驱动运转，转轮中心轴(1)与垒笼发电机转子(6)中心轴相连形成一个整体，风轮叶(3)冲压成型为弧形面，风轮叶(3)均匀布装在转轮框架(5)周边，风轮叶外侧用转轴(13)垂直安装在转轴外沿，转轴(13)上下端用微型轴承(4)固定，风叶内侧用拉簧(2)或在风叶后面设支架固定。
2.根据权利要求1所述的风光节能自供式电动汽车动力系统，其特征在于：风轮叶(3)与转轮中心轴(1)成30°-45°夹角。
3.根据权利要求1所述的风光节能自供式电动汽车动力系统，其特征在于：所述风轮叶(3)数量至少为六。
4.根据权利要求1所述的风光节能自供式电动汽车动力系统，其特征在于：所述转轮中心轴(1)上下端用滚珠(11)凸面定位，这样可使转轮中心轴(1)转动时摩擦力大大减少，提高转轮中心轴的灵敏度，确保转轮中心轴能在微风时转动发电。
5.根据权利要求1所述的风光节能自供式电动汽车动力系统，其特征在于：所述垒笼发电机(7)可垒加设置，该垒笼发电机(7)垒加层数可以进行增减，可设垒两层或多层。
6.根据权利要求1所述的风光节能自供式电动汽车动力系统，其特征在于：所述垒笼发电机(7)用磁铁(6)做恒磁转子、线圈(14)无铁芯、外壳用铅合金制成。
7.根据权利要求1所述的风光节能自供式电动汽车动力系统，其特征在于：所述风轮叶(3)用0.5mm-2mm厚铝镁合金薄板冲压成型为弧形面。
8.根据权利要求1所述的风光节能自供式电动汽车动力系统，其特征在于：为了保证多台垒笼发电机(7)同步运转，各垒笼发电机组之间用同步带(12)相连，数台垒笼发电机组装在汽车顶部同一个平面上，上下两个平面将数台垒笼发电机组装成一个整体，上下两个平面四周用圆柱体支撑固定。
9.根据权利要求8所述的风光节能自供式电动汽车动力系统，其特征在于：所述多台垒笼发电机(7)输出的相位相同、电压相等，可任意串联使用。
10.根据权利要求1所述的风光节能自供式电动汽车动力系统，其特征在于：还可以将垒笼发电机(7)装在汽车前后四只轮子上，垒笼发电机的定子装在汽车固定的轴上，垒笼发电机的转子与汽车旋转轴相连接，汽车四个轮子旋转时，四个垒笼发电机就会发电，将此电能可直接整流为直流电后，给电池充电，这样汽车在刹车或下坡时，尽管电动机不运转，那么四个轮子上的垒笼发电机都可发电，同时在汽车顶部设太阳能发电板，保障在阳光下能发电，补充风力发电的不足。
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