CN103269111A - 电动车的能量放大及补偿装置 - Google Patents

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本发明公开一种电动车的能量放大及补偿装置，属电动车的电子装置领域，所述三条高频变压器补偿支路分别连接在电动车原装的电机与控制器之间的三根电机相位线上，在每根相位线上串联接入一个高频变压器的初级线圈，并将一个电容并联在所述初级线圈上，将高频变压器的次级线圈与二级管整流器相连；所述耦合变压器补偿支路是在三根电机相位线并联引出三根连接线，并通过继电器控制相位线与耦合变压器的开断，再与二级管整流器相连；所述四条补偿支路的输出端并联或串联后通过充电总线与原装蓄电池相连。本装置无须改变电动车的原有电路结构，安装简便；能回收刹车、下坡时电机的再生制动瞬间充电电流，节能，延长约一倍的行驶里程。

Description

电动车的能量放大及补偿装置
技术领域
本发明涉及一种电动车电气装置,特别涉及一种电动车的能量放大及补偿装置。
背景技术
现有电动车的蓄电池充电后，在车的行驶过程中电能经控制器直接输出至无刷电机，没有任何的能量放大及回收补偿装置，电动车行驶的能耗大，里程短。且电动车在起步和上坡、加速时，输出电流瞬时增大，使电池、电机的工作电流不平稳，频繁地大电流充放电，降低了电池组的能量效率，容易损坏蓄电池，缩短其使用寿命。而且电动车在刹车、下坡时，电机的再生制动时瞬间充电电流很大，对电池寿命产生伤害，此部分回收的能量不能充分存储，造成了巨大的浪费。现有的电子刹车是在行驶过程中直接把电机相线通过控制器短路，利用电机的电磁阻力来达到刹车目的，这种电子刹车产生的能量全部转化为热能损失掉了。现有的电动车必须用充电器对220伏电源进行变压才能充电，不能随时直充。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种电动车能量放大及补偿装置，其利用若干高频变压器补偿支路将电动车的能量放大并回收，并通过耦合变压器补偿支路在刹车时、下坡时回收电机因惯性产生的电能并储存后对蓄电池充电补偿。
本发明提出一种电动车的能量放大及补偿装置，包括耦合变压器补偿支路、三条高频变压器补偿支路，其特征在于，所述三条高频变压器补偿支路分别连接在电动车原装的电机与控制器之间的三根电机相位线上，在每根相位线上串联接入一个高频变压器的初级线圈，并将一个电容并联在所述初级线圈上，将高频变压器的次级线圈与二级管整流器相连；所述耦合变压器补偿支路是在三根电机相位线并联引出三根连接线，三根连接线与继电器相连接，所述继电器的控制回路与安装在转把上的龙头开关相连，所述继电器内的输出回路装有一组电机相线触点、一组耦合变压器触点，电机相线触点与三根连接线相连，耦合变压器触点与耦合变压器的输入端相连，所述耦合变压器的输出端与二级管整流器相连；所述三条高频变压器补偿支路的输出端和所述耦合变压器补偿支路的输出端并联或串联，或者将所述三条高频变压器补偿支路的输出端串联后再与所述耦合变压器补偿支路的输出端并联，再通过充电总线与原装蓄电池相连。
优选地，所述耦合变压器补偿支路从电机与高频变压器之间的相线上并联引出，或者从高频变压器与电机控制器之间的相线上并联引出。
在所述每条高频变压器补偿支路、耦合变压器补偿支路中的二级管整流器两端并联一个电容。
所述龙头开关为安装在转把上的常开开关，所述常开开关的两触头为二金属片，其中一固定金属片固定在转把轴芯上，另一活动金属片安装在转把上，电动车正常行驶时固定金属片与活动金属片分离，减速或刹车时活动金属片随转把转动至与固定金属片接触。
所述充电总线上串联着相匹配的充电插头和充电插板，所述插板为原装充电插板。
所述三个高频变压器支路、耦合变压器支路的主要部件设置在座盖箱内。
所述电机为三相无刷电机，所述继电器为可控硅继电器。
与所述每个高频变压器的初级线圈并联的电容为无级性电容，与所述每条高频变压器补偿支路、耦合变压器补偿支路中的二级管整流器并联的电容为有级性电容。
本发明的有益效果是:本装置应用于电动车时无须改变电动车的原有电路结构，只需在电机的三根相线上加装本装置，安装简便；使用本装置后，高频变压器补偿支路在电动车行驶全过程实现能量放大与回收，电机相线中的电流经高频变压器后输出设定的高电压，满足充电的要求，耦合变压器支路回收刹车、下坡时电机的再生制动瞬间充电电流，提高了电池组的能量效率，使电动车在蓄电池同等电量情况下延长约一倍的行驶里程，经过试验，现有的电动车充一次电约跑40-80公里，则加装本装置后能跑约80-260公里；在起步和上坡、加速时，输出电流瞬时增大，高频变压器能补偿一部分电流、电压，使蓄电池的输出电流减少，使蓄电池、电机的工作电流平稳，提高电池组的能量效率，使蓄电池、电机温度稳定，延长其使用寿命；能通过本装置中的充电插头直接在220伏电源上充电，不需要充电器，充电快、用电少，节能环保。
附图说明
图1为本发明的实施例一的电路结构示意图；
图2为本发明的实施例二的电路结构示意图；
图3为本发明的实施例三的电路结构示意图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，提出本发明的实施例一，本实施例包括耦合变压器补偿支路、三条高频变压器补偿支路，所述三条高频变压器补偿支路分别连接在电动车原装的电机与控制器之间的三根电机相位线上，在每根相位线上串联接入一个高频变压器的初级线圈，并将一个电容并联在所述初级线圈上，将高频变压器的次级线圈与二级管整流器相连，该二级管整流器两端并联一个电容；所述耦合变压器补偿支路是在三根电机相位线并联引出三根连接线，三根连接线与继电器相连接，所述继电器的控制回路与安装在转把上的龙头开关相连，所述继电器内的输出回路装有一组电机相线触点、一组耦合变压器触点，电机相线触点与三根连接线相连，耦合变压器触点与耦合变压器的输入端相连，所述耦合变压器的输出端与二级管整流器相连，该二级管整流器两端并联一个电容；所述三条高频变压器补偿支路的输出端和所述耦合变压器补偿支路的输出端并联后通过充电总线与原装蓄电池相连。所述耦合变压器补偿支路从电机与高频变压器之间的相线上并联引出。所述龙头开关为安装在转把上的常开开关，所述常开开关的两触头为二金属片，其中一固定金属片固定在转把轴芯上，另一活动金属片安装在转把上，电动车正常行驶时固定金属片与活动金属片分离，减速或刹车时活动金属片随转把转动至与固定金属片接触。所述充电总线上串联着相匹配的充电插头和充电插板，所述插板为原装充电插板。所述三个高频变压器支路、耦合变压器支路的主要部件设置在座盖箱内。所述电机为三相无刷电机，所述继电器为可控硅继电器。与所述高频变压器的初级线圈并联的电容为无级性电容，与所述每条高频变压器补偿支路、耦合变压器补偿支路中的二级管整流器并联的电容为有级性电容。
工作原理如下：
A、当电动车行驶时，电机通过三根电机相线与三个高频变压器、电机控制器连通，电机控制器与蓄电池连通，蓄电池供电给电机控制器，电机控制器的电能经三条高频变压器补偿支路将电压放大后，并整流成直流电回收给蓄电池。所述三条高频变压器补偿支路在电动车行驶全过程都工作。
B、当电动车减速或刹车或下坡时，龙头开关的活动金属片随转把转动并固定金属片接触，继电器的控制回路通电，其输出回路中的电机相线触点与耦合变压器触点接通，耦合变压器补偿电路通电，三根电机相线的电能经耦合变压器放大后输出至二线管整流器，经整流后向蓄电池快速充电。
C、当电动车恢复正常行驶时，龙头开关的活动金属片与固定金属片分离，继电器的控制回路断电不工作，其输出回路中的电机相线触点与耦合变压器触点分离，耦合变压器补偿支路断开，蓄电池向电机控制器、电机正常供电。
D、在起步和上坡、加速时，电机所需工作电流瞬时增大，三个高频变压器补偿支路能补偿一部分电流、电压给蓄电池，间接地使蓄电池的自身输出电流减少，使蓄电池、电机的工作电流平稳。
参照图2，提出本发明的实施例二，本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于所述三条高频变压器补偿支路的输出端和所述耦合变压器补偿支路的输出端是串联后通过充电总线与原装蓄电池相连。
参照图3，提出本发明的实施例三，本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于所述三条高频变压器补偿支路的输出端串联后，再所述耦合变压器补偿支路的输出端并联后通过充电总线与原装蓄电池相连。
以上所述仅为优选实施例，并非因此限制本专利的保护范围，凡是利用本说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种电动车的能量放大及补偿装置，包括耦合变压器补偿支路、三条高频变压器补偿支路，其特征在于，所述三条高频变压器补偿支路分别连接在电动车原装的电机与控制器之间的三根电机相位线上，在每根相位线上串联接入一个高频变压器的初级线圈，并将一个电容并联在所述初级线圈上，将高频变压器的次级线圈与二级管整流器相连；所述耦合变压器补偿支路是在三根电机相位线并联引出三根连接线，三根连接线与继电器相连接，所述继电器的控制回路与安装在转把上的龙头开关相连，所述继电器内的输出回路装有一组电机相线触点、一组耦合变压器触点，电机相线触点与三根连接线相连，耦合变压器触点与耦合变压器的输入端相连，所述耦合变压器的输出端与二级管整流器相连；所述三条高频变压器补偿支路的输出端和所述耦合变压器补偿支路的输出端并联或串联，或者将所述三条高频变压器补偿支路的输出端串联后再与所述耦合变压器补偿支路的输出端并联，再通过充电总线与原装蓄电池相连。
2.根据权利要求1所述的电动车的能量放大及补偿装置，其特征在于，所述耦合变压器补偿支路从电机与高频变压器之间的相线上并联引出，或者从高频变压器与电机控制器之间的相线上并联引出。
3.根据权利要求2所述的电动车的能量放大及补偿装置，其特征在于，在所述每条高频变压器补偿支路、耦合变压器补偿支路中的二级管整流器两端并联一个电容。
4.根据权利要求3所述的电动车的能量放大及补偿装置，其特征在于，所述龙头开关为安装在转把上的常开开关，所述常开开关的两触头为二金属片，其中一固定金属片固定在转把轴芯上，另一活动金属片安装在转把上，电动车正常行驶时固定金属片与活动金属片分离，减速或刹车时活动金属片随转把转动至与固定金属片接触。
5.根据权利要求4所述的电动车的能量放大及补偿装置，其特征在于，所述充电总线上串联着相匹配的充电插头和充电插板，所述插板为原装充电插板。
6.根据权利要求5所述的电动车的能量放大及补偿装置，其特征在于，所述三个高频变压器支路、耦合变压器支路的主要部件设置在座盖箱内。
7.根据权利要求6所述的电动车的能量放大及补偿装置，其特征在于，所述电机为三相无刷电机，所述继电器为可控硅继电器。
8.根据权利要求7所述的电动车的能量放大及补偿装置，其特征在于，与所述每个高频变压器的初级线圈并联的电容为无级性电容，与所述每条高频变压器补偿支路、耦合变压器补偿支路中的二级管整流器并联的电容为有级性电容。
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