CN107776414B - 一种具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车 - Google Patents

一种具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车，包括水电机构，水电机构包括底板、托板、集水机构、水电单元和四个升降机构，升降机构包括气泵、气缸、活塞、第一电机、第一驱动轴和套管，集水机构包括集水箱、水管和四个导流组件，导流组件包括驱动单元、导流板和连接单元，该具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车通过升降机构对托板进行二次升高，使集水箱中的雨水具有更多的重力势能，进而大幅度提高了叶片的动能，提高雨水发电效率，不仅如此，通过导流组件扩大雨水收集范围，使更多的雨水汇入到集水箱内，加速了收集速度，使得该太阳能汽车在雨天也能进行充电。

Description

一种具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车
技术领域
本发明涉及新能源汽车领域，特别涉及一种具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车。
背景技术
太阳能汽车以光电代油，可节约优先的石油资源。白天，太阳能电池把光能转换为电能自动存储在动力电池中，在晚间还可以利用低谷电(220V)充电。太阳能汽车无污染，无噪音，因为不用燃油，也不会排放污染大气的有害气体。没有内燃机，太阳能汽车在行驶时听不到燃油汽车内燃机的轰鸣声。
现有的太阳能汽车主要依靠汽车顶部的太阳能板吸收太阳光进行发电，因此，太阳能汽车的行驶主要依赖于晴朗的天气，在下雨天，由于缺乏太阳光进行能量补充，因此汽车无法在雨天进行发电，进而造成了现有的太阳能汽车行驶受天气条件的限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车，包括车体、太阳能板、水电机构和若干车轮，所述车轮设置在车体的下方，所述太阳能板固定在车体的上方，所述水电机构设置在车体的一侧；
所述水电机构包括底板、托板、集水机构、水电单元和四个升降机构，所述底板与车体固定连接，四个所述升降机构分别设置在底板的四角处，所述托板设置在升降机构的上方，所述升降机构与托板传动连接，所述集水机构设置在托板的上方，所述水电单元设置在四个升降机构之间且位于底板的上方；
所述升降机构包括气泵、气缸、活塞、第一电机、第一驱动轴和套管，所述气泵和气缸均固定在底板上，所述气泵与气缸连通，所述活塞设置在气缸内，所述第一电机固定在活塞的上方且与第一驱动轴的底端传动连接，所述第一驱动轴的顶端设置在套管内，所述套管的顶端固定在托板的下方，所述第一驱动轴的外周设有外螺纹，所述套管内设有内螺纹，所述套管内的内螺纹与第一驱动轴上的外螺纹相匹配；
所述集水机构包括集水箱、水管和四个导流组件，所述集水箱固定在托板的上方，所述水管固定在集水箱的底端且与集水箱连通，四个所述导流组件分别设置在集水箱的四条侧边上，所述导流组件包括驱动单元、导流板和连接单元，所述导流板的顶端通过连接单元与集水箱连接，所述驱动单元与导流板的中端传动连接。
作为优选，为了实现水力发电，所述水电单元包括发电机、驱动杆和若干叶片，所述发电机固定在底板的上方，所述驱动杆的底端设置在发电机上，所述叶片周向均匀分布在驱动杆顶端的外周。
作为优选，为了固定套管的升降轨迹，所述升降机构还包括固定环，所述固定环套设在套管上且固定在气缸的内壁上。
作为优选，为了驱动导流板转动，所述驱动单元包括第二电机、第一连杆和第二连杆，所述第二电机固定在集水箱上且与第一连杆的一端传动连接，所述第一连杆的另一端通过第二连杆与导流板的中端铰接。
作为优选，为了便于导流板转动，所述连接单元包括支板、转动杆、连接板和两个固定管，所述支板的底端固定在集水箱上，两个所述固定管分别固定在支板顶端的两侧，所述转动杆的两端分别设置在两个固定管内，所述转动杆的中端通过连接板与导流板固定连接。
作为优选，为了便于监测集水箱内的水位，所述集水箱内设有水位监测单元，所述水位监测单元和流通单元分别设置在集水箱两侧的内壁上，所述水位监测单元包括横板、压力传感器、第一弹簧、浮块和两个限位组件，所述横板固定在集水箱的内壁上，所述压力传感器固定在横板的下方，所述浮块设置在压力传感器的下方且通过第一弹簧与压力传感器连接，两个所述限位组件分别设置在第一弹簧的两侧。
作为优选，为了保证浮块在垂直方向移动从而保证水位监测的精度，所述限位组件包括竖杆、滑环和凸块，所述凸块通过竖杆固定在横板的下方，所述滑环与浮块固定连接且套设在竖杆上。
作为优选，为了控制水管的流通，所述集水箱内还设有流通单元，所述流通单元包括滑轨、压板、套环、第三连杆、控制单元和堵塞块，所述滑轨的竖向截面的形状为U形且U形截面的开口指向集水箱的内壁，所述滑轨的两端分别固定在集水箱的内壁上，所述套环套设在滑轨上且与压板固定连接，所述堵塞块通过第三连杆固定在压板的下方。
作为优选，为了控制堵塞块的移动，所述控制单元包括支架、第三电机、偏心轮和第二弹簧，所述第三电机通过支架与滑轨固定连接且与偏心轮传动连接，所述偏心轮设置在压板的上方，所述第二弹簧的底端与集水箱的底部连接，所述第二弹簧的顶端与压板连接，所述第二弹簧处于压缩状态。
作为优选，为了辅助支撑底板，所述底板的下方设有若干支撑单元，所述支撑单元包括支杆和滚轮，所述支杆的顶端固定在底板的下方，所述滚轮设置在支杆的底端。
为了使该太阳能汽车在雨天也能够进行发电充电，从而消除雨天对汽车的使用限制，在下雨天气时，利用车体一侧的水电机构中的集水机构收集雨水后，利用水的重力势能转变为水的动能，再将水冲击叶片转动，使叶片具有动能，从而使发电机获取电能，实现充电。在这里，为了提高发电效率，通过升降机构增加托板的高度，使集水箱中的雨水具有更高的重力势能，以便转换成更多的动能提高发电效率。在升降机构内，首先由气泵增加气缸的气压，使活塞向上移动后，第一电机带动第一驱动轴转动，使套设在第一驱动轴上的套管向上移动，通过二次增高大大提高了托板的高度，使收集的雨水具有更多的重力势能转变为动能。在集水箱中，由水位监测单元监控水位高低，随着集水箱内水位的增加，使浮块漂浮，从而压缩第一弹簧，使压力传感器产生压力数据，而后，流通单元内第三电机带动偏心轮向上转动，使受压缩的第二弹簧驱动压板向上移动，进而通过第三连杆带动堵塞块上移，使水管导通，水流通过水管冲击水电单元中的叶片，使叶片转动产生电能，从而实现雨水发电。该具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车通过升降机构对托板进行二次升高，使集水箱中的雨水具有更多的重力势能，进而大幅度提高了叶片的动能，提高雨水发电效率。
为了能够快速收集雨水至集水箱内，在集水箱的高度增加后，通过集水箱四周的导流组件扩大雨水的收集范围，实现快速收集雨水的功能。在导流组件中，由驱动单元中的第二电机带动第一连杆转动，通过第二连杆使导流板向上转动，从而使导流板转为向上倾斜设置，雨水打在导流板上，向下流动汇聚到集水箱内，从而加速了雨水的收集速度。该具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车通过导流组件扩大雨水收集范围，使更多的雨水汇入到集水箱内，加速了收集速度，使得该太阳能汽车在雨天也能进行充电。
本发明的有益效果是，该具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车通过升降机构对托板进行二次升高，使集水箱中的雨水具有更多的重力势能，进而大幅度提高了叶片的动能，提高雨水发电效率，不仅如此，通过导流组件扩大雨水收集范围，使更多的雨水汇入到集水箱内，加速了收集速度，使得该太阳能汽车在雨天也能进行充电。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车的结构示意图；
图2是本发明的具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车的水电机构的结构示意图；
图3是本发明的具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车的升降机构的结构示意图；
图4是本发明的具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车的集水机构的结构示意图；
图5是本发明的具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车的集水箱的剖视图；
图中：1.车体，2.太阳能板，3.水电机构，4.车轮，5.底板，6.支杆，7.发电机，8.驱动杆，9.叶片，10.升降机构，11.托板，12.集水机构，13.气泵，14.气缸，15.活塞，16.第一电机，17.第一驱动轴，18.套管，19.固定环，20.集水箱，21.水管，22.第二电机，23.第一连杆，24.第二连杆，25.导流板，26.支板，27.固定管，28.转动杆，29.连接板，30.横板，31.竖杆，32.滑环，33.凸块，34.压力传感器，35.第一弹簧，36.浮块，37.滑轨，38.支架，39.第三电机，40.偏心轮，41.压板，42.套环，43.第二弹簧，44.第三连杆，45.堵塞块，46.滚轮。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图5所示，一种具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车，包括车体1、太阳能板2、水电机构3和若干车轮4，所述车轮4设置在车体1的下方，所述太阳能板2固定在车体1的上方，所述水电机构3设置在车体1的一侧；
所述水电机构3包括底板5、托板11、集水机构12、水电单元和四个升降机构10，所述底板5与车体1固定连接，四个所述升降机构10分别设置在底板5的四角处，所述托板11设置在升降机构10的上方，所述升降机构10与托板11传动连接，所述集水机构12设置在托板11的上方，所述水电单元设置在四个升降机构10之间且位于底板5的上方；
所述升降机构10包括气泵13、气缸14、活塞15、第一电机16、第一驱动轴17和套管18，所述气泵13和气缸14均固定在底板5上，所述气泵13与气缸14连通，所述活塞15设置在气缸14内，所述第一电机16固定在活塞15的上方且与第一驱动轴17的底端传动连接，所述第一驱动轴17的顶端设置在套管18内，所述套管18的顶端固定在托板11的下方，所述第一驱动轴17的外周设有外螺纹，所述套管18内设有内螺纹，所述套管18内的内螺纹与第一驱动轴17上的外螺纹相匹配；
所述集水机构12包括集水箱20、水管21和四个导流组件，所述集水箱20固定在托板11的上方，所述水管21固定在集水箱20的底端且与集水箱20连通，四个所述导流组件分别设置在集水箱20的四条侧边上，所述导流组件包括驱动单元、导流板25和连接单元，所述导流板25的顶端通过连接单元与集水箱20连接，所述驱动单元与导流板25的中端传动连接。
作为优选，为了实现水力发电，所述水电单元包括发电机7、驱动杆8和若干叶片9，所述发电机7固定在底板5的上方，所述驱动杆8的底端设置在发电机7上，所述叶片9周向均匀分布在驱动杆8顶端的外周。
作为优选，为了固定套管18的升降轨迹，所述升降机构10还包括固定环19，所述固定环19套设在套管18上且固定在气缸14的内壁上。
作为优选，为了驱动导流板25转动，所述驱动单元包括第二电机22、第一连杆23和第二连杆24，所述第二电机22固定在集水箱20上且与第一连杆23的一端传动连接，所述第一连杆23的另一端通过第二连杆24与导流板25的中端铰接。
作为优选，为了便于导流板25转动，所述连接单元包括支板26、转动杆28、连接板29和两个固定管27，所述支板26的底端固定在集水箱20上，两个所述固定管27分别固定在支板26顶端的两侧，所述转动杆28的两端分别设置在两个固定管27内，所述转动杆28的中端通过连接板29与导流板25固定连接。
作为优选，为了便于监测集水箱20内的水位，所述集水箱20内设有水位监测单元，所述水位监测单元和流通单元分别设置在集水箱20两侧的内壁上，所述水位监测单元包括横板30、压力传感器34、第一弹簧35、浮块36和两个限位组件，所述横板30固定在集水箱20的内壁上，所述压力传感器34固定在横板30的下方，所述浮块36设置在压力传感器34的下方且通过第一弹簧35与压力传感器34连接，两个所述限位组件分别设置在第一弹簧35的两侧。
作为优选，为了保证浮块36在垂直方向移动从而保证水位监测的精度，所述限位组件包括竖杆31、滑环32和凸块33，所述凸块33通过竖杆31固定在横板30的下方，所述滑环32与浮块36固定连接且套设在竖杆31上。
作为优选，为了控制水管21的流通，所述集水箱20内还设有流通单元，所述流通单元包括滑轨37、压板41、套环42、第三连杆44、控制单元和堵塞块45，所述滑轨37的竖向截面的形状为U形且U形截面的开口指向集水箱20的内壁，所述滑轨37的两端分别固定在集水箱20的内壁上，所述套环42套设在滑轨37上且与压板41固定连接，所述堵塞块45通过第三连杆44固定在压板41的下方。
作为优选，为了控制堵塞块45的移动，所述控制单元包括支架38、第三电机39、偏心轮40和第二弹簧43，所述第三电机39通过支架38与滑轨37固定连接且与偏心轮40传动连接，所述偏心轮40设置在压板41的上方，所述第二弹簧43的底端与集水箱40的底部连接，所述第二弹簧43的顶端与压板41连接，所述第二弹簧43处于压缩状态。
作为优选，为了辅助支撑底板5，所述底板5的下方设有若干支撑单元，所述支撑单元包括支杆6和滚轮46，所述支杆6的顶端固定在底板5的下方，所述滚轮46设置在支杆46的底端。
为了使该太阳能汽车在雨天也能够进行发电充电，从而消除雨天对汽车的使用限制，在下雨天气时，利用车体1一侧的水电机构3中的集水机构12收集雨水后，利用水的重力势能转变为水的动能，再将水冲击叶片9转动，使叶片9具有动能，从而使发电机7获取电能，实现充电。在这里，为了提高发电效率，通过升降机构10增加托板11的高度，使集水箱20中的雨水具有更高的重力势能，以便转换成更多的动能提高发电效率。在升降机构10内，首先由气泵13增加气缸14的气压，使活塞15向上移动后，第一电机16带动第一驱动轴17转动，使套设在第一驱动轴17上的套管18向上移动，通过二次增高大大提高了托板11的高度，使收集的雨水具有更多的重力势能转变为动能。在集水箱20中，由水位监测单元监控水位高低，随着集水箱20内水位的增加，使浮块36漂浮，从而压缩第一弹簧35，使压力传感器34产生压力数据，而后，流通单元内第三电机39带动偏心轮40向上转动，使受压缩的第二弹簧43驱动压板41向上移动，进而通过第三连杆44带动堵塞块45上移，使水管21导通，水流通过水管21冲击水电单元中的叶片9，使叶片9转动产生电能，从而实现雨水发电。该具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车通过升降机构10对托板11进行二次升高，使集水箱20中的雨水具有更多的重力势能，进而大幅度提高了叶片9的动能，提高雨水发电效率。
为了能够快速收集雨水至集水箱20内，在集水箱20的高度增加后，通过集水箱20四周的导流组件扩大雨水的收集范围，实现快速收集雨水的功能。在导流组件中，由驱动单元中的第二电机22带动第一连杆23转动，通过第二连杆24使导流板25向上转动，从而使导流板25转为向上倾斜设置，雨水打在导流板25上，向下流动汇聚到集水箱20内，从而加速了雨水的收集速度。该具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车通过导流组件扩大雨水收集范围，使更多的雨水汇入到集水箱20内，加速了收集速度，使得该太阳能汽车在雨天也能进行充电。
与现有技术相比，该具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车通过升降机构10对托板11进行二次升高，使集水箱20中的雨水具有更多的重力势能，进而大幅度提高了叶片9的动能，提高雨水发电效率，不仅如此，通过导流组件扩大雨水收集范围，使更多的雨水汇入到集水箱20内，加速了收集速度，使得该太阳能汽车在雨天也能进行充电。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车，其特征在于，包括车体(1)、太阳能板(2)、水电机构(3)和若干车轮(4)，所述车轮(4)设置在车体(1)的下方，所述太阳能板(2)固定在车体(1)的上方，所述水电机构(3)设置在车体(1)的一侧；
所述水电机构(3)包括底板(5)、托板(11)、集水机构(12)、水电单元和四个升降机构(10)，所述底板(5)与车体(1)固定连接，四个所述升降机构(10)分别设置在底板(5)的四角处，所述托板(11)设置在升降机构(10)的上方，所述升降机构(10)与托板(11)传动连接，所述集水机构(12)设置在托板(11)的上方，所述水电单元设置在四个升降机构(10)之间且位于底板(5)的上方；
所述升降机构(10)包括气泵(13)、气缸(14)、活塞(15)、第一电机(16)、第一驱动轴(17)和套管(18)，所述气泵(13)和气缸(14)均固定在底板(5)上，所述气泵(13)与气缸(14)连通，所述活塞(15)设置在气缸(14)内，所述第一电机(16)固定在活塞(15)的上方且与第一驱动轴(17)的底端传动连接，所述第一驱动轴(17)的顶端设置在套管(18)内，所述套管(18)的顶端固定在托板(11)的下方，所述第一驱动轴(17)的外周设有外螺纹，所述套管(18)内设有内螺纹，所述套管(18)内的内螺纹与第一驱动轴(17)上的外螺纹相匹配；
所述集水机构(12)包括集水箱(20)、水管(21)和四个导流组件，所述集水箱(20)固定在托板(11)的上方，所述水管(21)固定在集水箱(20)的底端且与集水箱(20)连通，四个所述导流组件分别设置在集水箱(20)的四条侧边上，所述导流组件包括驱动单元、导流板(25)和连接单元，所述导流板(25)的顶端通过连接单元与集水箱(20)连接，所述驱动单元与导流板(25)的中端传动连接。
2.如权利要求1所述的具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车，其特征在于，所述水电单元包括发电机(7)、驱动杆(8)和若干叶片(9)，所述发电机(7)固定在底板(5)的上方，所述驱动杆(8)的底端设置在发电机(7)上，所述叶片(9)周向均匀分布在驱动杆(8)顶端的外周。
3.如权利要求1所述的具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车，其特征在于，所述升降机构(10)还包括固定环(19)，所述固定环(19)套设在套管(18)上且固定在气缸(14)的内壁上。
4.如权利要求1所述的具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车，其特征在于，所述驱动单元包括第二电机(22)、第一连杆(23)和第二连杆(24)，所述第二电机(22)固定在集水箱(20)上且与第一连杆(23)的一端传动连接，所述第一连杆(23)的另一端通过第二连杆(24)与导流板(25)的中端铰接。
5.如权利要求1所述的具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车，其特征在于，所述连接单元包括支板(26)、转动杆(28)、连接板(29)和两个固定管(27)，所述支板(26)的底端固定在集水箱(20)上，两个所述固定管(27)分别固定在支板(26)顶端的两侧，所述转动杆(28)的两端分别设置在两个固定管(27)内，所述转动杆(28)的中端通过连接板(29)与导流板(25)固定连接。
6.如权利要求1所述的具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车，其特征在于，所述集水箱(20)内设有水位监测单元，所述水位监测单元和流通单元分别设置在集水箱(20)两侧的内壁上，所述水位监测单元包括横板(30)、压力传感器(34)、第一弹簧(35)、浮块(36)和两个限位组件，所述横板(30)固定在集水箱(20)的内壁上，所述压力传感器(34)固定在横板(30)的下方，所述浮块(36)设置在压力传感器(34)的下方且通过第一弹簧(35)与压力传感器(34)连接，两个所述限位组件分别设置在第一弹簧(35)的两侧。
7.如权利要求6所述的具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车，其特征在于，所述限位组件包括竖杆(31)、滑环(32)和凸块(33)，所述凸块(33)通过竖杆(31)固定在横板(30)的下方，所述滑环(32)与浮块(36)固定连接且套设在竖杆(31)上。
8.如权利要求1所述的具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车，其特征在于，所述集水箱(20)内还设有流通单元，所述流通单元包括滑轨(37)、压板(41)、套环(42)、第三连杆(44)、控制单元和堵塞块(45)，所述滑轨(37)的竖向截面的形状为U形且U形截面的开口指向集水箱(20)的内壁，所述滑轨(37)的两端分别固定在集水箱(20)的内壁上，所述套环(42)套设在滑轨(37)上且与压板(41)固定连接，所述堵塞块(45)通过第三连杆(44)固定在压板(41)的下方。
9.如权利要求8所述的具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车，其特征在于，所述控制单元包括支架(38)、第三电机(39)、偏心轮(40)和第二弹簧(43)，所述第三电机(39)通过支架(38)与滑轨(37)固定连接且与偏心轮(40)传动连接，所述偏心轮(40)设置在压板(41)的上方，所述第二弹簧(43)的底端与集水箱(40)的底部连接，所述第二弹簧(43)的顶端与压板(41)连接，所述第二弹簧(43)处于压缩状态。
10.如权利要求1所述的具有雨天充电功能的智能型太阳能汽车，其特征在于，所述底板(5)的下方设有若干支撑单元，所述支撑单元包括支杆(6)和滚轮(46)，所述支杆(6)的顶端固定在底板(5)的下方，所述滚轮(46)设置在支杆(46)的底端。
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