CN110341489A - 一种进气增压式风动汽车的电力系统及其进气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种进气增压式风动汽车的电力系统，包括ECU动力系统及电源管理系统，ECU动力系统为汽车专用微机控制器；ECU动力系统分别连接进气增压器、高速发电机、电池组、交流电动机和驱动桥系统，该进气增压器连接高速发电机；高速发电机连接电源管理系统，该电源管理系统包括稳压器、逆变器和BMS模块；稳压器连接BMS模块，该BMS模块连接逆变器；BMS模块与电池组相互连接；逆变器连接交流电动机，该交流电动机连接驱动桥系统。同时，本发明还公开了一种进气增压式风动汽车的进气装置。本发明通过风力发电做为汽车电力，驱动高速发电机发电，使车辆行驶，提高续航能力，减少车辆行驶阻力。

Description

一种进气增压式风动汽车的电力系统及其进气装置
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，具体是一种进气增压式风动汽车的电力系统及其进气装置。
背景技术
国内外各汽车制造厂家都在大力研发纯电动汽车来取代燃油汽车，减小能源消耗和环境污染，但电动汽车目前续航里程较短，一般国内的纯电动汽车的续航里程多为250公里左右，再加上环境温度、路况、车辆行驶速度等方面因素影响，实际的续航能力也就200公里左右，不能适应汽车长途行驶的需求；其次电池充电时间长，一般正常的充电时间为8小时左右，快速充电也需要1-2个小时；另外，电动汽车的电池在车辆行驶中不断发生剧烈电化反应，插电式混合动力PHEV一般要带电10度以上，纯电动BEV一般要带电25度电以上，特斯拉的最大带电车型带电量100度，大容量电池在工作时不断发热，引起电池不稳定，可能会引起火灾等事故，其安全性尚不可靠。
风能是地球上真正取之不尽用之不竭的能源，而且对环境没有任何污染。汽车启动，车身周围就会产生一定的风能，尤其在汽车头部，由于车辆和空气接触产生风阻，车辆行驶越快，风阻就越大，风能也就越大。如果将这部分风能利用起来发电，直接或间断性驱动车辆电机工作，可解决纯电动汽车的以上缺陷，减小能源消耗和环境污染，又能取代传统燃料汽车，是一个有利无害的技术措施。
目前一些生产厂家和个人曾尝试发明风力汽车，但大多是将驱动发电机工作的风扇装载汽车前部或车顶部，首先导致车辆行驶产生很大阻力，而克服阻力要消耗车辆大量动力才能运动，其次由于普通风扇的结构不能有效利用风力，完全依赖于车辆行驶速度，只有在车辆高速行驶下，发电机才能产生一定的电量，同时，在车辆行驶中风扇旋转产生的噪音严重影响车辆乘坐的舒适性。因此，至今没有取得技术性突破。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种通过风力发电做为汽车电力，驱动车辆行驶，提高续航能力的进气增压式风动汽车电力系统。
本发明所要解决的技术问题还提供一种利用汽车行驶产生的风能提高压力及流速，驱动高速发电机发电，减少车辆行驶阻力的进气增压式风动汽车进气装置。
为解决上述问题，本发明所述的一种进气增压式风动汽车的电力系统，包括ECU动力系统及电源管理系统，其特征在于：所述ECU动力系统分别连接进气增压器、高速发电机、电池组、交流电动机和驱动桥系统，该进气增压器连接高速发电机；所述高速发电机连接所述电源管理系统，该电源管理系统包括稳压器、逆变器和BMS模块；所述稳压器连接BMS模块，该BMS模块连接逆变器；所述BMS模块与所述电池组相互连接；所述逆变器连接交流电动机，该交流电动机连接所述驱动桥系统。
所述ECU动力系统为汽车专用微机控制器。
一种进气增压式风动汽车的进气装置，包括ECU动力系统、进气增压器、高速发电机和车体，其特征在于：所述车体车头前部设有主进气口，其车头两侧部设有侧进气口，该主进气口和侧进气口均连接有惯性增压气道；所述惯性增压气道上安装有所述进气增压器，其后端连接有进气涡轮；所述进气涡轮与所述高速发电机同轴，且该高速发电机转轴上安装有转速传感器；所述转速传感器与所述ECU动力系统连接。
所述主进气口和侧进气口处分别安装有电磁阀，该电磁阀分别与所述ECU动力系统连接。
所述进气涡轮的进气口处设有喷嘴环。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）本发明由于设置ECU动力系统和电源管理系统，ECU动力系统分别连接进气增压器、高速发电机、电池组、交流电动机和驱动桥系统，电源管理系统分别连接电池组和交流电动机，通过进气增压器的风力使高速发电机转化为电力，在通过电源管理系统对交流电动机供电驱动车辆行驶，同时对电池组充电，提高续航能力。
（2）本发明由于在车体车头分别设置主进气口和侧进气口，通过惯性增压气道进气，由进气增压器增压，驱动进气涡轮，使高速发电机发电，利用汽车行驶产生的风能提高压力及流速，减少车辆行驶阻力。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明的电力系统控制框图；
图2为本发明的进气装置结构示意图。
图中：1.ECU动力系统，2.电源管理系统，201.稳压器，202.逆变器，203.BMS模块，3.进气增压器，4.高速发电机，5.电池组，6.交流电动机，7.驱动桥系统，8.车体，9.主进气口，10.侧进气口，11.惯性增压气道，12.进气涡轮，13.转速传感器，14.电磁阀，15.喷嘴环。
具体实施方式
根据附图1所示，一种进气增压式风动汽车的电力系统，包括ECU动力系统1及电源管理系统2，ECU动力系统1为汽车专用微机控制器； ECU动力系统1分别连接进气增压器3、高速发电机4、电池组5、交流电动机6和驱动桥系统7，该进气增压器3连接高速发电机4；高速发电机4连接电源管理系统2，该电源管理系统2包括稳压器201、逆变器202和BMS模块203；稳压器201连接BMS模块203，该BMS模块203连接逆变器202；BMS模块203与电池组5相互连接；逆变器202连接交流电动机6，该交流电动机6连接驱动桥系统7。
根据附图2所示，一种进气增压式风动汽车的进气装置，包括ECU动力系统1、进气增压器3、高速发电机4和车体8，车体8车头前部设有主进气口9，其车头两侧部设有侧进气口10，该主进气口9和侧进气口10均连接有惯性增压气道11；主进气口9和侧进气口10处分别安装有电磁阀14，该电磁阀14分别与ECU动力系统1连接；惯性增压气道11上安装有进气增压器3，其后端连接有进气涡轮12，且进气口处设有喷嘴环15；进气涡轮12与高速发电机4同轴，且该高速发电机4转轴上安装有转速传感器13；转速传感器13与ECU动力系统1连接。
工作时，电池组5通过电源管理系统2的BMS模块203和逆变器202给交流电动机6供电，使交流电动机6工作，给驱动桥系统7提供动力，驱动桥系统7驱动车辆行驶；当车辆行驶过程中，电池组5电量减少，电池组5传递电信号给ECU动力系统1，ECU动力系统1控制电磁阀14打开主进气口9和侧进气口10，收集车辆行驶中前方和侧面涌入的空气，产生的风能通过惯性增压气道11进入，减少车辆行驶阻力，由进气增压器3增压后驱动进气涡轮12，喷嘴环15增压带动高速发电机4发电，高速发电机4将电信号传递给ECU动力系统1监控，产生的电压通过电源管理系统2的稳压器201转化为稳定电压，通过BMS模块203使电压经过逆变器202转变为供交流电动机工作的电压，且将ECU动力系统1监控下多余的电量提供给电池组5供电；当交流电动机6工作时，将动力信号传递给ECU动力系统1监控，同时产生的动力提供给驱动桥系统7驱动车辆行驶，提高续航能力；当车辆行驶速度过高，进气压力过大，高速发电机4转速过高，由高速发电机4的转速传感器13向ECU动力系统1提供转速信号，并通过控制模式关闭侧进气口10的电磁阀14，减少进气量，降低高速发电机4转速，减少发电量，保证行驶安全。

Claims (5)

1.一种进气增压式风动汽车的电力系统，包括ECU动力系统（1）及电源管理系统（2），其特征在于：所述ECU动力系统（1）分别连接进气增压器（3）、高速发电机（4）、电池组（5）、交流电动机（6）和驱动桥系统（7），该进气增压器（3）连接高速发电机（4）；所述高速发电机（4）连接所述电源管理系统（2），该电源管理系统（2）包括稳压器（201）、逆变器（202）和BMS模块（203）；所述稳压器（201）连接BMS模块（203），该BMS模块（203）连接逆变器（202）；所述BMS模块（203）与所述电池组（5）相互连接；所述逆变器（202）连接交流电动机（6），该交流电动机（6）连接所述驱动桥系统（7）。
2.如权利要求1所述的一种进气增压式风动汽车的电力系统，其特征在于：所述ECU动力系统（1）为汽车专用微机控制器。
3.如权利要求1所述的一种进气增压式风动汽车的进气装置，包括ECU动力系统（1）、进气增压器（3）、高速发电机（4）和车体（8），其特征在于：所述车体（8）车头前部设有主进气口（9），其车头两侧部设有侧进气口（10），该主进气口（9）和侧进气口（10）均连接有惯性增压气道（11）；所述惯性增压气道（11）上安装有所述进气增压器（3），其后端连接有进气涡轮（12）；所述进气涡轮（12）与所述高速发电机（4）同轴，且该高速发电机（4）转轴上安装有转速传感器（13）；所述转速传感器（13）与所述ECU动力系统（1）连接。
4.如权利要求3所述的一种进气增压式风动汽车的进气装置，其特征在于：所述主进气口（9）和侧进气口（10）处分别安装有电磁阀（14），该电磁阀（14）分别与所述ECU动力系统（1）连接。
5.如权利要求3所述的一种进气增压式风动汽车的进气装置，其特征在于：所述进气涡轮（12）的进气口处设有喷嘴环（15）。
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