CN103144530A

CN103144530A - 电动汽车

Info

Publication number: CN103144530A
Application number: CN2011104044452A
Authority: CN
Inventors: 侯晓磊
Original assignee: Beiqi Foton Motor Co Ltd
Current assignee: Beiqi Foton Motor Co Ltd
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2031-12-07
Also published as: CN103144530B

Abstract

一种电动汽车，包括：车身；车身下的多个磁电轮，每一个均包括：轮体；设在轮体中心的第一永磁体；轮体横向两端的两个第二永磁体，其中朝向车身内侧的第二永磁体上设有第一转向永磁体；多个第三永磁体组，每个均包括两个与第一永磁体的磁性相同的第三永磁体；与多个磁电轮一一对应的多个控制绕组，内部通有可变化的电流以产生与第二永磁体配合的交替变化的磁场；对应第一转向永磁体的多个第二转向绕组，内部通有大小变化的电流以产生不同强度的磁场并与第一转向永磁体配合。根据本发明的电动汽车，车身完全悬浮在磁电轮的上方，并以电能转换为磁场，动力来源无污染，能量利用率高且结构简单，行车安全性高。

Description

电动汽车

技术领域

本发明涉及汽车构造领域，尤其是涉及一种磁悬浮电动概念汽车。

背景技术

目前世界面临共同的能源危机，汽车作为日常交通工具，其节能减排的性能显得尤为突出。传动的电动汽车由于只是将引擎和油箱替换成电动机和电池组件，靠电池组件的电能驱动汽车，其传动装置、悬挂装置、制动装置和转向装置等与传统的汽车中这些装置的构造基本一样，没能减少这些装置在工作时机械效率的损失，造成能源的浪费。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种电动汽车，所述电动汽车由磁力驱动或制动，能量利用率高。

根据本发明实施例的电动汽车，包括：车身，所述车身底部具有车轮拱板；多个磁电轮，所述多个磁电轮设在所述车身的下方且所述多个磁电轮中的每一个均包括轮体、第一永磁体和两个第二永磁体，其中所述第一永磁体设在所述轮体的中心且所述第一永磁体的外周设有橡胶，所述两个第二永磁体分别设在所述轮体的横向的两端上，且其中朝向所述车身内侧的第二永磁体上设有第一转向永磁体；多个第三永磁体组，所述多个第三永磁体组中的每一个均包括两个第三永磁体，所述两个第三永磁体对应所述磁电轮分别设在所述车轮拱板的纵向两端上，每一个所述第三永磁体均与所述第一永磁体的磁性相同以产生斥力以使所述车轮拱板与所述磁电轮隔开预定距离；多个控制绕组，所述多个控制绕组分别邻近所述车轮拱板设置且与所述多个磁电轮一一对应，所述多个控制绕组被构造成内部通有大小和方向均可变化的电流以产生与所述第二永磁体配合的交替变化的磁场以驱动或制动所述磁电轮；多个第二转向绕组，所述多个第二转向绕组分别对应所述第一转向永磁体设在所述车轮拱板上，且所述第二转向绕组被构造成内部通有大小变化的电流以产生不同强度的磁场并与所述第一转向永磁体配合以驱动所述磁电轮按预定角度偏转以实现所述电动汽车的预定转向。

根据本发明实施例的电动汽车，车身完全悬浮在磁电轮的上方，并以电能转换为磁场，也就是说转换为驱动或制动电动汽车的磁场力，不排放废气，动力来源无污染，且整车结构简单，制造加工容易，质量轻便，没有传统汽车上的变速箱、前后桥总成等零部件，能量利用率高，振动小，噪声低，使驾驶环境舒适，不易造成驾驶疲劳，提高了行车的安全性。

另外，根据本发明的实施例的电动汽车还具有如下附加技术特征：

在本发明的一个实施例中，所述第一永磁体的磁性为N极，且所述第三永磁体的磁性为N极。由此，通过相同磁性的磁极的排斥力作用使电动汽车悬浮在磁电轮的上方。

在本发明的一个实施例中，所述第二永磁体由多个N极和S极永磁体交替排列构成。由此，可以有效增加电动汽车的驱动力和制动力，同时保证电动汽车平稳运行。

在本发明的一个实施例中，还包括多个防止所述磁电轮与所述车身过分分离的防飞磁环。由此，防止电动汽车在运行过程中或因震动等原因导致车身与磁电轮过分分离，保证磁电轮与车身始终保持一定距离，从而提高了行车的安全性。可选地，多个防飞磁环分别对应多个磁电轮设在车轮拱板上。

在本发明的一个实施例中，所述多个防飞磁环分别对应所述多个磁电轮设在所述车轮拱板上。

在本发明的一个实施例中，还包括当所述电动汽车制动时可回收能量的能量回收件。由此，提高了能量的利用率。

在本发明的一个实施例中，还包括储能器，所述储能器为电池组件，所述电池组件设在所述车身的底部，当所述电动汽车制动时所述能量回收件工作回收能量并储存在储能器中。

在本发明的一个实施例中，还包括控制器，所述控制器将储能器中的一部分电能以大小和方向均可变化的电流形式供给所述控制绕组，且所述控制器将储能器中的另一部分电能以大小可变化的电流形式供给所述第二转向绕组。

根据本发明实施例的电动汽车，应用电动机原理和直线电机驱动的形式驱动或制动电动汽车，没有传统的机械传动装置，整车质量低，能量利用率高，使用寿命长，且改善了动力性能，提高了电动汽车的运行速度，利于节能和环保。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的电动汽车的剖视示意图；

图2是根据本发明实施例的电动汽车的侧视图；和

图3是磁电轮、第三永磁体组和第二转向绕组的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的电动汽车100。

根据本发明实施例的电动汽车100，包括车身1、多个磁电轮2、多个第三永磁体组3、多个控制绕组(图未示出)和多个第二转向绕组4，其中车身1底部具有车轮拱板11，如图1和图2所示。

多个磁电轮2设在车身1的下方且多个磁电轮2中的每一个均包括：轮体21、第一永磁体(图未示出)和两个第二永磁体22，其中第一永磁体设在轮体21的中心且第一永磁体的外周设有橡胶，两个第二永磁体22分别设在轮体21的横向的两端上且其中朝向车身1内侧的第二永磁体22上设有第一转向永磁体23。

需要说明的是，上述描述中所谓“朝向车身1内侧”指的是邻近车身1中心的一侧，例如在图1的示例中，电动汽车100左侧前后的两个轮体21上的第一转向永磁体23分别从轮体21的右侧面向右延伸出，而电动汽车100右侧前后的两个轮体21上的第一转向永磁体23分别从轮体21的左侧面向左延伸出。

多个第三永磁体组3中的每一个均包括两个第三永磁体31，所述两个第三永磁体31对应磁电轮2分别设在车轮拱板11的纵向两端上，具体地，每一个第三永磁体31均与第一永磁体的磁性相同以产生斥力以使车轮拱板11与磁电轮2隔开预定距离。例如在图1的示例中，磁电轮2为四个，这四个磁电轮2同现有车轮的布置形式大致相同，即邻近电动汽车100的四个角落设置，这样每一个磁电轮2上的第一永磁体和电动汽车100相应侧上的车轮拱板11上的第三永磁体组3之间会产生一个斥力，以使磁电轮2和与其对应地车轮拱板11之间隔开一定距离，从而使电动汽车100悬浮在四个磁电轮2的上方，实现车身1的悬浮。

多个控制绕组分别邻近车轮拱板11设置且与多个磁电轮2一一对应，多个控制绕组被构造成内部通有大小和方向均可变化的电流以产生与第二永磁体22配合的交替变化的磁场以驱动或制动磁电轮2。也就是说，控制绕组与磁电轮2一一对应设置以对电动汽车100制动或驱动，具体而言，当控制绕组中通有大小和方向均在变化的电流时，根据电磁转换原理，这个大小和方向变化的电流会产生一个强度和方向均在变化的磁场，其中该磁场方向的变化和方向变化的速率决定了电动汽车100的前进或后退、加速或减速，该磁场的磁场强度进一步决定了电动汽车100在前进或后退时的加速度的大小。

通过设置与磁电轮2配合的控制绕组，即由控制绕组产生与第二永磁体22配合磁场以产生驱动磁力或制动磁力来驱动或制动磁电轮2，例如在产生驱动磁力时，磁电轮2在受到驱动磁力的作用会向前运动，由于磁电轮2与第三永磁体组3之间一直存在斥力以使磁电轮2与车轮拱板11之间时刻保持一定距离，磁电轮2受驱动磁力运动后，相应地电动汽车100也会运动。由此，实现了用磁力驱动或制动电动汽车100，且磁电轮2与车身1之间没有传统悬挂装置以及机械传动装置等，从而大大提高了能量的利用率，节约了能源，同时采用电能驱动，实现零排放污染，保护环境。

多个第二转向绕组4分别对应第一转向永磁体23设在车轮拱板11上，且第二转向绕组4被构造成内部通有大小变化的电流以产生不同强度的磁场并与第一转向永磁体23配合以驱动磁电轮2按预定角度偏转以实现电动汽车100的预定转向。例如在图3的示例中，第二转向绕组4为两个弧形的绕组41和绕组42，当绕组41和绕组42中通有不同强度的电流时，绕组41和绕组42会产生两个不同强度的磁场，这两个不同强度的磁场与第一转向永磁体23配合，会产生一对大小不等作用力，此时磁电轮2在这对大小不等的作用力的作用下产生预定角度的偏转，由此实现电动汽车100的预定转向。

根据本发明实施例的电动汽车100，车身1完全悬浮在磁电轮2的上方，并以电能转换为磁场能，也就是说转换为驱动或制动电动汽车100的磁场力，不排放废气，动力来源无污染，且整车结构简单，制造加工容易，质量轻便，没有传统汽车上的变速箱、前后桥总成等零部件，能量利用率高，振动小，噪声低，使驾驶环境舒适，不易造成驾驶疲劳，提高了行车的安全性。

在本发明的一个实施例中，第一永磁体的磁性为N极，且第三永磁体31的磁性为N极。由此，通过相同磁性的磁极的排斥力作用使电动汽车100悬浮在磁电轮2的上方。当然，本发明并不限于此，在本发明的另一个实施例中，第一永磁体的磁性为S极，且第三永磁体31的磁性为S极。

在本发明的一个示例中，第二永磁体22由多个N极和S极永磁体交替排列构成。由此，可以有效增加电动汽车100的驱动力和制动力，同时保证电动汽车100平稳运行。

在本发明的一个实施例中，电动汽车100还包括多个防止磁电轮2与车身1过分分离的防飞磁环，图未示出。由此，防止电动汽车100在运行过程中或因震动等原因导致车身1与磁电轮2过分分离，保证磁电轮2与车身1始终保持一定距离，从而提高了行车的安全性。可选地，多个防飞磁环分别对应多个磁电轮2设在车轮拱板11上。

有利地，电动汽车100还包括多个隔离板，所述多个隔离板用于将由第一永磁体和第三永磁体组3构成的悬浮区、第二永磁体22和控制绕组构成的控制区以及第一转向永磁体23和第二转向绕组4构成的转向区之间隔开，也就是说，所述多个隔离板将上述悬浮区、控制区和转向区之间分别隔开，减弱各个区之间磁场的相互干扰，使行车更加稳定，图未示出。

在本发明的一个实施例中，电动汽车100还包括能量回收件，电动汽车100制动的过程中，能量回收件可用于回收制动产生的能量，图未示出。由此，提高了能量的利用率。

有利地，电动汽车100还包括储能器，储能器为电池组件，所述电池组件设在车身1的底部，当电动汽车100制动时能量回收件工作回收能量并存在储能器中，图未示出。

进一步地，电动汽车100还包括控制器，控制器将储能器中的一部分电能以大小和方向均可变化的电流形式供给控制绕组使用，且将另一部分电能以大小可变化的电流形式供给第二转向绕组4使用。

可选地，电动汽车100还包括至少两台上位机，所述两台上位机用于电动汽车100的行车控制并对电动汽车100时刻进行监控，其中电动汽车100在正常行驶时，只有一台上位机工作，当这台工作的上位机因意外失效后，另一台上位机参与控制，避免了因一台上位机失控造成整车失控现象的发生，提高了安全系数，保证电动汽车100安全运行。

可选地，所述两个上位机与驾驶室内的控制屏面板连接，所述控制屏面板上显示电动汽车100的所有行车信息和控制信息，并通过指纹启动车辆，驾驶员可根据实际情况通过触摸控制屏面板上的相关信息来控制电动汽车100。

下面参考图1-图3简单描述一下根据本发明实施例的电动汽车的工作过程。

首先通过指纹启动车辆，这时整车信息显示在控制屏面板上，通过对控制屏面板上相关信息的触摸控制，完成电动汽车100的各项功能。

例如当汽车前进时，根据预定要求的车速，储能器通过控制器的精确计算后将大小和强度交替变化的电流加载到控制绕组上以产生N、S极交替变化的磁场，根据磁性的吸引和排斥原理，驱动磁电轮2向前运动以带动电动汽车100运行。例如当电动汽车100要制动时，其制动过程刚好与驱动过程相反，即通过控制器的计算后将大小和强度交替变化的电流加载到控制绕组上以产生N、S极交替变化的磁场，此时N、S极交替变化的方向与当前(即制动前的方向)方向相反，根据磁性的吸引和排斥原理，对磁电轮2进行制动，此时能量回收件工作，并将回收的能量储存在储能器中。其中大小和强度交替变化的电流决定了磁电轮2的运动状态，即加速运动、匀速运动和减速运动(制动)。

当电动汽车100转弯时，通过对绕组41和绕组42中通有不同强度的电流，使绕组41和绕组42会产生两个不同强度的磁场以产生一对作用在磁电轮2上大小不等的转向力，从而使磁电轮2产生预定角度的偏转，由此实现电动汽车100的预定转向。

根据本发明实施例的电动汽车100，省略了传统的机械传动装置，整车质量低，能量利用率高，使用寿命长，且改善了动力性能，提高了电动汽车100的运行速度，利于节能和环保。

根据本发明实施例的电动汽车100目前为概念车型，且应用电动机原理和直线电机驱动的形式驱动或制动电动汽车100。电动机的工作原理是将交变的电流通过定子绕组线圈，产生旋转的磁场，转子上的永磁体通过磁场吸引力使转子本身跟随所述磁场旋转。直线电动的驱动形式可以看作是将电动机产生的旋转磁场的旋转半径无限变大，转子上的永磁体受磁场吸引力由旋转运动转换为直线运动。根据本发明实施例的电动汽车100结合了上述原理，可看作由旋转的直线电动机驱动或制动。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种电动汽车，包括：

车身，所述车身底部具有车轮拱板；

多个磁电轮，所述多个磁电轮设在所述车身的下方且所述多个磁电轮中的每一个均包括轮体、第一永磁体和两个第二永磁体，其中所述第一永磁体设在所述轮体的中心且所述第一永磁体的外周设有橡胶，所述两个第二永磁体分别设在所述轮体的横向的两端上，且其中朝向所述车身内侧的第二永磁体上设有第一转向永磁体；

多个第三永磁体组，所述多个第三永磁体组中的每一个均包括两个第三永磁体，所述两个第三永磁体对应所述磁电轮分别设在所述车轮拱板的纵向两端上，每一个所述第三永磁体均与所述第一永磁体的磁性相同以产生斥力以使所述车轮拱板与所述磁电轮隔开预定距离；

多个控制绕组，所述多个控制绕组分别邻近所述车轮拱板设置且与所述多个磁电轮一一对应，所述多个控制绕组被构造成内部通有大小和方向均可变化的电流以产生与所述第二永磁体配合的交替变化的磁场以驱动或制动所述磁电轮；

多个第二转向绕组，所述多个第二转向绕组分别对应所述第一转向永磁体设在所述车轮拱板上，且所述第二转向绕组被构造成内部通有大小变化的电流以产生不同强度的磁场并与所述第一转向永磁体配合以驱动所述磁电轮按预定角度偏转以实现所述电动汽车的预定转向。

2.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，所述第一永磁体的磁性为N极，且所述第三永磁体的磁性为N极。

3.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，所述第二永磁体由多个N极和S极永磁体交替排列构成。

4.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，还包括多个防止所述磁电轮与所述车身过分分离的防飞磁环。

5.根据权利要求4所述的电动汽车，其特征在于，所述多个防飞磁环分别对应所述多个磁电轮设在所述车轮拱板上。

6.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，还包括当所述电动汽车制动时可回收能量的能量回收件。

7.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，还包括储能器，所述储能器为电池组件，所述电池组件设在所述车身的底部，当所述电动汽车制动时所述能量回收件工作回收能量并储存在储能器中。

8.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，还包括控制器，所述控制器将储能器中的一部分电能以大小和方向均可变化的电流形式供给所述控制绕组，且所述控制器将储能器中的另一部分电能以大小可变化的电流形式供给所述第二转向绕组。