CN108327526B - 动力储存变速发电系统及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动汽车的动力储存变速发电系统及其制备方法。该系统的目的是：将踩刹车产生的惯性，通过轴、齿传递方式，由弹簧盘吸收，将其惯力吸纳于本系统的动力储存盘中，再由本系统的三个级储存机构进行变速发电。由于本系统是直接与车轮轴动力传递关联的，在本系统的车体电控单元的控制下，本系统可以通过动力轴、主弹簧盘、齿轮系充分吸收汽车刹车的刹车动力，使刹车的性能更高，刹车的距离更短，更加提高了汽车行驶安全，并且可充分利用汽车行驶过程中在刹车时产生出的惯性回收其动力，再结合陀螺装置的惯性原理平衡发电，使新的电力充入电池里。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高电动汽车续航能力的机电一体化发电装置，具体地说是一种动力储存变速发电系统及其制备方法。
背景技术
在电动汽车领域中如何提高电池电源系统的动力储存变速发电效率一直是业内设计者们持续关注并积极解决的技术问题。
中国专利文献CN105034844A公开了一种以液态空气为动力储存介质的电动汽车，包括汽车壳体和汽车驱动装置，所述汽车壳体内设置有储气罐，气动马达，发电机，蓄电池，驱动电机，电动汽车控制系统和余气喷射排放助力装置，所述储气罐通过空气流速控制装置连接气动马达，所述气动马达连接发电机，所述发电机连接蓄电池，所述蓄电池连接驱动电机，所述驱动电机连接电动汽车控制系统，该文献披露了以物理方式储能发电，将液态空气气化成气体，推动气动马达，气动马达带动发电机发电，电力储存于汽车蓄电池中，带动驱动电机旋转，有效解决了电动汽车的电池造价高，充电慢，污染环境等问题，进而达到储能清洁，方便，安全的特点。
中国专利文献CN101992683A提供了一种用于汽车、电动车、人力车等车辆的自行化节能技术，其技术披露了对车辆自身重量的重力能和减震弹簧的弹性势能等各种动力能量的全方位转移回收利用，使车辆以最小的能量输出就能产生最大的运动距离，力求最大程度的达到接近于全自行化状态，且以改变传统车辆对化石能源的依靠为最终目的。
中国专利文献CN107425585A提供了一种汽车动能回收系统，包括一组盘式发电组件、一组AC-DC转换模块和自动控制单元；该系统中的汽车动能回收系统可在现有电动汽车动力电池的状况下，在汽车进入正常行驶速度后，自动开启智能充电系统，源源不断的给电池充电，又不会对汽车正常行驶产生较大影响，在汽车长时间进行高速巡航时，系统的充电效果会更好，相对于两驱电动汽车假如安装四个盘式发电机的充电系统，长时间高速巡航行驶，其动力电池电量将减少很小，也就是说长时间不需要停车充电，沿途的充电站也无需再建。可以节约大量的建设费用以及停车充电等待的时间成本，同时也使电动汽车的使用成本大幅低于传统燃油车的成本。
中国专利文献CN107317459A提供了一种发电自转体装置，其包括发电机和电动机，所述发电机固定设置在台架一侧，台架内设有电动机，所述发电机和电动机分别连接蓄电池，所述发电机的发电机转子和电动机转子串联在一起，电动机外壳轴和电动机转子轴穿过台架下轴承孔。该技术方案突出了发电自转体装置既能发电又能产生阻力，使自旋体旋转输出动力，电动汽车或电动自行车使用了该装置能够节电50%以上。
中国专利文献CN107539133A提供了一种再生制动策略的生成方法，适用于双电机双轴驱动纯电动汽车，包括：根据双电机的损耗模型,获得轮上不同的转速和不同的再生制动总转矩需求下双电机装置效率最高时所对应的双电机再生制动转矩的分配系数，以获得最佳分配系数；根据整车结构参数、ECE制动安全法规以及理想制动分配曲线计算制动安全区域；根据所述获得最佳分配系数和所述制动安全区域生成再生制动策略，其中，所述再生制动策略使得再生制动能量回收效率最高。在整车优化设计阶段可以充分考虑了双电机的再生制动力的分配系数对能量回收的影响，能提高制动过程的能量回收效率。
中国专利文献CN107204657A提供了一种电动汽车颠簸能量回收利用系统，其技术方案是通过颠簸能量回收发电机将汽车行驶中的颠簸能量转换成直流电源，该电源与汽车原有的动力电池并联为汽车补充能量。
以上列举的几篇文献，就提高电动车续航效率问题，在当前技术背景的条件下已出现了多种仁者见仁智者见智的技术方案。然而，如何进一步地提升机电一体化的应用功能，简化大而赘的装备设施，便于生成事半功倍的技术效果，是乃当今从业于电动车领域的人们力图解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电动汽车的动力储存变速发电系统，以期解决现有的电动汽车续航里程短、充电时间长、刹车惯性动力回收不彻底、电力系统供给配套设施复杂、制造成本高昂的问题。
为此，本发明解决所述问题的技术方案是：一种动力储存变速发电系统，包括带有无线通讯模块、区块链模块的车体电控单元，车轮主轴承，其特征在于，在所述车轮主轴承上设有车轮主轴承螺纹齿，在所述车轮主轴承的一侧设有一台动力储存变速箱装置，在所述变速箱的内部设有一、二、三级动力轴和其信号的输出端与所述车体电控单元中的无线通信模块相连接的传感器；与所述主轴承螺纹齿相啮合连接的是设置在一级动力轴上的呈45°的斜齿轮；在所述一级动力轴上设有主弹簧盘，所述主弹簧盘与设置在二级动力轴上的小齿轮啮合连接，所述二级动力轴上的小齿轮与设置在二级动力轴上的大齿轮同轴，所述二级动力轴上的大齿轮与设置在三级动力轴上的小齿轮啮合连接，所述三级动力轴上的小齿轮与设置在三级动力轴上大齿轮同轴；在所述三级动力轴的一侧设置带有发电机轴齿轮的电机，所述三级动力轴上的大齿轮经设置在所述三级动力轴上的带有陀螺机构的齿轮与所述发电机轴齿轮啮合连接。
优选的，所述的无线通信模块，包括三个信号端子，一个与车体电控单元相连接，一个与动力平衡传感器相连接，一个与网外监控系统交互通讯。
并且，一种动力储存变速发电系统的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤：重新设计电动车车轮轴，在该轴上设置车轮主轴承螺纹齿或在该轴上装配一个齿轮；将具有一、二、三级动力轴和动力平衡传感器的动力储存变速箱装置安装在车轮轴的上方，将动力储存变速箱内的一级动力轴上的呈45°角的斜齿轮与车轮主轴承螺纹齿啮合连接，一级动力轴的主弹簧盘与设置在二级动力轴上的小齿轮连接，二级动力轴上的小齿轮与二级动力轴上的大齿轮同轴；二级动力轴上的大齿轮与三级动力轴上的小齿轮啮合，三级动力轴上的小齿轮与三级动力轴上的大齿轮同轴；三级动力轴上的大齿轮与陀螺机构上的陀螺机构齿轮相啮合连接；调整一、二、三动力轴的间距，调试各轴齿轮组之间的离合状态，将动力传感器的探针虚接分别虚接于一级弹簧动力储存盘、二级弹簧储存盘、三级弹簧盘上，再将动力传感器的信号输出端与车体电控单元相连接，完成静态安装工序。
相比现有技术，本发明所产生的积极效果是十分明显的：由于本系统是直接与车轮轴动力传递关联的，因此本系统可以通过动力轴、主弹簧盘、齿轮系充分吸收汽车刹车的刹车动力，使刹车的性能更高，刹车的距离更短，更加提高了汽车行驶安全，并且可充分利用汽车行驶过程中在刹车时产生出的惯性回收其动力，再结合陀螺装置的惯性原理平衡发电，使新的电力充入电池里。
附图说明
图1是本发明涉及的动力储存变速发电系统的一个实施例结构示意图；
图2是关于图1的立体结构示意图；
图3是图1的主视结构示意图；
图4是关于本发明涉及的动力储存变速发电系统的车体电控单元的结构关系示意图。
图中：1-车轮主轴承螺纹齿或轴齿轮，2-斜齿轮-，3-一级动力轴， 4-主弹簧盘，5-二级动力轴上的小齿轮，51-二级动力轴，6-二级动力轴上的大齿轮，7-三级动力轴上的小齿轮，71-三级动力轴，8-三级动力轴上的大齿轮，9-陀螺机构的齿轮，10-发电机轴齿轮，11-电机，12-一级弹簧动力储存盘， 13-二级弹簧储存盘，14-三级弹簧盘， 15-电动车车轮轴，16-动力储存变速箱装置，17-陀螺机构，18-动力平衡传感器，19-车体电控单元，20-区块链模块，21-无线通讯模块，22-网外监控系统。
具体实施方式
结合附图4，参见附图1、2、3，本发明涉及一种电动汽车的动力储存变速发电系统。设计该系统的目的是：将踩刹车产生的惯性，通过轴、齿传递方式，由弹簧盘吸收，将其惯力吸纳于本系统的动力储存盘中，再由本系统的三个级储存机构进行变速发电，所产生的电力输入至电池。
故此，有以下实施例的进一步描述：一种动力储存变速发电系统，具有电动车车轮轴15和动力储存变速箱16。在电动车车轮轴15上设有车轮主轴承螺纹齿1或轴齿轮（本实施例未画出）；在所述动力储存变速箱内设有逐级相邻的一级动力轴3，二级动力轴51，三级动力轴71，电机11；其中，在一级动力轴3上设有齿轮2、主弹簧盘4；在二级动力轴51上设有同轴的小齿轮5、大齿轮6，在三级动力轴71上设有同轴的小齿轮7和大齿轮8，一以及陀螺机构18。 当行进中汽车刹车时，一级动力轴3上的齿轮2与车轮主轴承螺纹齿1啮合连接，瞬间将刹车产生的惯力传至主弹簧盘4，弹簧被压缩，惯力被储存。当刹车动作停止，齿轮2与车轮主轴承螺纹齿1啮合连接分开，此时一级动力轴3上的主弹簧盘4释放张力并带动设在二级动力轴51上的小齿轮5，再由小齿轮5带动同轴上的大齿轮6，继而由大齿轮6带动设在三级动力轴71上的小齿轮7，再由小齿轮轮7带动同轴上的大齿轮8；由于大齿轮8是与陀螺机构17上的陀螺机构齿轮9相啮合转动，在本实施例中设置陀螺机构的目的是利用陀螺机构惯性的原理平衡发电速率，使得发电机充分利用惯性技术进行发电。故此，当齿轮9与发电机轴齿轮10啮合转动后可使电机11发电并为后级蓄电池（图中未画出）充电。
由于车体电控单元19中的区块链模块20其内部的所有加密数据是事先由（生产商的）计算机加密生成的，每一个与其关联的设备都具有记录的排他性，它以数据记录只能是叠加的方式告知传感器18在每次刹车时感应到的车体产生的惯力是不可逆向修改的记录。故，任何（如车体颠簸等的）非惯力因素是不可能改变传感器18向后级的无线通讯模块21传递信正常信号的。因此，在储存惯性动力乃至发电过程中，传感器18始终将各级动力轴的力矩变化情况经过设在其本体内的智能芯片精算后反馈给车体电控单元19，再由其单元中的无线通讯模块21向车外发出，由网外监控系统22随时知晓行进中的电动车电量情况和电动汽车的续航能力并报备汽车生产厂商。
以上实施例涉及的系统，其制备工艺的方法包括：重新设计电动车车轮轴15，在该轴上设置车轮主轴承螺纹齿1或在该轴上装配一个齿轮；将本系统的动力储存变速箱16安装在车轮轴15的上方，将动力储存变速箱16内的一级动力轴1201上的呈45°角的斜齿轮2与车轮主轴承螺纹齿1啮合连接，调整一、二、三动力轴的间距，调试各轴齿轮组之间的离合状态，将动力传感器的探针虚接分别虚接于一级弹簧动力储存盘、二级弹簧储存盘、三级弹簧盘上，再将动力传感器的信号输出端与车用局网连接，完成静态安装工序。
Claims (3)
1.一种动力储存变速发电系统，包括带有无线通讯模块、区块链模块的车体电控单元，车轮主轴承，其特征在于，在所述车轮主轴承上设有车轮主轴承螺纹齿，在所述车轮主轴承的一侧设有一台动力储存变速箱装置，在所述变速箱的内部设有一、二、三级动力轴和其信号的输出端与所述车体电控单元中的无线通信模块相连接的传感器；与所述主轴承螺纹齿相啮合连接的是设置在一级动力轴上的呈45°的斜齿轮；在所述一级动力轴上设有主弹簧盘，所述主弹簧盘与设置在二级动力轴上的小齿轮啮合连接，所述二级动力轴上的小齿轮与设置在二级动力轴上的大齿轮同轴，所述二级动力轴上的大齿轮与设置在三级动力轴上的小齿轮啮合连接，所述三级动力轴上的小齿轮与设置在三级动力轴上大齿轮同轴；在所述三级动力轴的一侧设置带有发电机轴齿轮的电机，所述三级动力轴上的大齿轮经设置在所述三级动力轴上的带有陀螺机构的齿轮与所述发电机轴齿轮啮合连接。
2.根据权利要求1所述的动力储存变速发电系统，其特征在于，所述的无线通信模块，包括三个信号端子，一个与车体电控单元相连接，一个与动力平衡传感器相连接，一个与网外监控系统交互通讯。
3.一种动力储存变速发电系统的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤：重新设计电动车车轮轴，在该轴上设置车轮主轴承螺纹齿或在该轴上装配一个齿轮；将具有一、二、三级动力轴和动力平衡传感器的动力储存变速箱装置安装在车轮轴的上方，将动力储存变速箱内的一级动力轴上的呈45°角的斜齿轮与车轮主轴承螺纹齿啮合连接，一级动力轴的主弹簧盘与设置在二级动力轴上的小齿轮连接，二级动力轴上的小齿轮与二级动力轴上的大齿轮同轴；二级动力轴上的大齿轮与三级动力轴上的小齿轮啮合，三级动力轴上的小齿轮与三级动力轴上的大齿轮同轴；三级动力轴上的大齿轮与陀螺机构上的陀螺机构齿轮相啮合连接；调整一、二、三动力轴的间距，调试各轴齿轮组之间的离合状态，将动力传感器的探针虚接分别虚接于一级弹簧动力储存盘、二级弹簧储存盘、三级弹簧盘上，再将动力传感器的信号输出端与车体电控单元相连接，完成静态安装工序。
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