CN110549845A - 电动汽车双电源结构系统 - Google Patents

Abstract

本发明电动汽车双电源结构系统，是指除动力蓄电池外，另设随车发电机系统。本发明是将车辆在中、高速行驶中所具有的惯性力作为发电机动力源，利用专设置的车辆驱动桥半轴，变车轮向前的惯性力为机械能，经差速器、变速器增速后，由离合器(人为)自动控制与发电机转子轴连结，带动转轴高速转动发出电能，使车辆驱动电机作功旋转，驱动汽车前行。当发电机输出电能过剩时，可通过控制器电路，又给蓄电池充电.车辆低于额定行驶速度，离合器分离，发电机停止工作。汽车驱动电机恢复由动力蓄电池提供电能，保证车辆行驶状态。

Description

电动汽车双电源结构系统

(一)技术领域

电动汽车作为取代燃油汽车的未来型技术及产品，已成为当前社会和人类的普遍共识，本发明就是充分利用当今的技术成果，设备配件，组建解决现有电动汽车缺乏双电源结构系统的技术方法。

(二)背景技术

：随着世界人口的增长，人类社会对地球资源的消耗，环境的污染，已成为制约社会进步，历史发展的重大问题。电动汽车的发展、推广、普及，对解决上述问题有着重大的意义和作用。而目前限制电动汽车普及，发展瓶颈是、动力蓄电池能量密度低、储能少、价格贵，行驶里程短，充电时间长。而混动技术且继续沿袭走用化石燃料、使空气污染的老路，不可能成为最终的技术解决方案。当前所有运行的内燃汽车的蓄电池，能在各种条件下使用周期超过5至10年以上，根本原因是因为配有随车发电系统。汽车运行时的能量转换、车辆双电源研发、设计、运用，才是电动汽车发展的未来。

(三)发明内容

电动汽车双电源结构系统

保留电动汽车原有单桥、双轮驱动架构和原车储能充电、控制调节、驱动转向等系统，换装汽车底盘桥架成双驱动桥模式，而改装的驱动桥总成作为惯性力能量转换的主控设备，既可利用现有相同规格的部件，又可另行设计用安装配置有高转速比差速器的专有产品。

将汽车在中、高速行驶时的惯性力(体现在高速滚动车轮中)，通过驱动桥总成、半轴转化成机械能，经差速器变向增速后成为车载发电机的动力源。

在差速器与发电机间加装齿轮(皮带轮)变速器。

离合器可加装于变速器前、后，用来控制、调整差速器输出的机械能，供给发电机发电使用。

连接杆连接离合器与发电机转子轴，视发电机的安装位置，可按长、短需要配套。

发电机采用与车辆动力蓄电池，驱动电动机相匹配的产品，可靠的安装在车辆底盘中，通过连接杆与离合器相连，接收所转递来的机械能，再转换成电能，经导线输出。

发电机输出导线和电子程控调节器，需与原车配套，必必须安全可靠。

可采用将发电机输出导线直接接到动力蓄电池输入端电路，用发电机的电能给动力蓄电池充电，取消电子程控调节器及电路设计，仅考虑调整原车充电、停驶驻车的预设控制程序模式。

本结构系统主要考虑发电机输出电能，直接供汽车驱动电动机功耗使用。避免给蓄电池直接充电所带来的电瓶发热，使用寿命减少等问题。

发电机输出的电能，经电子程控调节器与动力蓄电池输出端并联，由电子程控调节器控制，与原车的高级电容器连接，按照输出的电流(电压)差，切断动力蓄电池输出电路，直接供驱动电机保持车辆行驶的功耗使用。

当汽车在高速行驶中，驱动桥差速器所传递的机械能，可使发电机满负荷发电，充沛的电能除满足车辆驱动电动机功耗、以保持车辆行驶状态外，富余的电能，通过电子程控调节器的控制电路，或专设电路，供动力蓄电池充电，补充电瓶能量；确保车辆在低速行驶和停车后重新启动期间，单独使用动力蓄电池电能，而电瓶的能量储备有充分的保障。

当离合器分离，发电机停止发电后，电子程控调节器断开，车辆的全电路与本系统电路完全分离，恢复为动力蓄电池供电的电动汽车系统设计状态。

(四)附图说明：

图1为电动汽车双电源结构布局图。

电动汽车双电源结构系统工作流程。

汽车在城镇、复杂路况，雨天、交通堵塞的道路上低速行驶，使用动力蓄电池储备电能。当车辆进入路状良好的城市环道、乡村国道、高速公路上时，根据交通规则的规定，使用中、高速的经济车速行驶，车辆因自身的质量和加速度，保持有巨大的惯性力，利用换装后，驱动桥中的半轴，将体现在高速滚动车轮中的惯性力，传递给差速器，经差速器的变换方向，增加转速后成为旋转机械能，输入到离合器上，考虑到现有汽车驱动桥差速器转速比在3.5以内，所传递的转速不一定适应发电机高转速发电的设计需求，在离合器前后，再增加一齿轮(皮带轮)变速机构，以确保连接杆转速与发电机配合度。

当车辆的行驶速度达到设计值时，离合器工作，消除分离状态，接通电动机与差速器间能量传递通道。车辆向前滚动的惯性力，经驱动桥后变为左右旋转的机械能，经连接杆带动发电机转子轴旋转，使发电机发电。发电机发出的电能，1、设计可直接经充电器与汽车动力蓄电池相连，供动力蓄电池直接充电。电能通过蓄电池输出，经原有电路供车辆驱动电动机工作，保持车辆的行驶状态和速度。2、导线将输出电能接入电子程控调节器，与动力蓄电池输出电路并联，当发电机输出电压(电流)达到设定值时，调节器断开动力蓄电池电路，发电机电路经高级电容器与车辆驱动电动机输入端相连。发电机的电能供驱动电动机保持车辆行驶的功耗。

车辆高速行驶，惯性力增大，差速器输出的转速提高，发电机可达满负荷工作状态。输出电能增加。而汽车行驶阻力基本不变，驱动电动机的功耗减少。发电机输出的富余电能可通过电子程控调节器或专设电路，供动力蓄电池充电。补充电瓶在低速行驶时消耗的能量。

Claims (6)

1.电动汽车双电源结构系统，是在不改变电动汽车现有架构和全车系统，输、供电控制电路的条件下实施。其特征是：把车辆中，高速行驶时具有的惯性力作为发电机动力源，通过前(后)驱动桥1、半轴2、转换为机械能，由差速器3、转变扭力方向，经变速器(皮带轮)4，提高转速后，由离合器自动(人为)控制连接，通过连接杆6、与第二电源发电机的转子轴相连，带动发电机转子高速旋转产生电能供输出使用，电能经输电导线8、电子程控调节器9、与原车电控系统中的高级电容器10、相连，供汽车驱动电机11、作功，驱动车辆前行。发电机(7)高速旋转所发出的多余电能，经电子程控调节器(9)控制电路与动力蓄电池12、连接并给予充电，确保车辆运行中能量充沛。

2.根据权利要求(1)所述电动汽车双电源结构系统，是在电动汽车原有动力蓄电池电源系统外，新增车载发电机电源系统，其特征是将车辆中、高速行驶时的惯性力作为发电机动力源，用换装前(后)驱动桥(1)总成作能量转换机构，变汽车单一驱动桥架构布置为双驱动桥(1)模式。但车辆仍然保持原有单桥双轮驱动的基本结构。

3.根据权利要求1所述电动汽车双电源结构系统，其特征是经差速器(4)传递的机械能转速，不定能适合现有发电机高转速发电的设计需求，为满足全系统的适应性

A、驱动桥重新配置高转速比的差速器(4)

B、利用现有车辆匹配的驱动桥总成，在原车辆传动轴与驱动桥差速器(3)连接处，增设变速齿轮(皮带轮)(4)机构。

C配装适合现转速比的高性能发电机(7)。

4.根据权利要求(1)(2)所述电动汽车双电源结构系统，其特征是发电机(7)所发出的电能，是根据车辆行驶速度快慢而呈强弱变化。当汽车高速行驶时，发电机(7)输出电能增强，而车辆前行所需驱动电机(11)的功耗相对降低，多出的电能，通过电子控制调节器(9)或专有控制电路，给动力蓄电池(12)充电，确保车辆在低速或停驶后再启动时，动力蓄电池(12)有充足的电能保证。

5.根据权利要求(1)(4)所述的电动汽车双电源结构，其特征是：发电机(7)所输出的电能，可设计为通过电子程控调节(9)，直接与电动汽车的充电器相连，单独给动力蓄电池(12)充电工作模式。，电能通过动力蓄电池(12)高级电容器(10)传递给驱动电机(11)作功。所需解决的主要问题是：1、动力蓄电池(12)的冷却，通风；2、调整电动汽车充电时必需停驶驻车的原有程序模式。

6.根据权利要求(1)(4)(5)所述的电动汽车双电源结构系统，其特征是：第二电源发电机(7)造型、配置，主要依据本车辆驱动电机(11)规格、项性；动力蓄电池(12)输出、输入端交，交、直流电压(电流)等技术参数为标准。其最大功率考量为；1、车辆中速行驶启动发电机(7)发电时，驱动电机(11)所需功耗。2、动力蓄电池正常充电时所需电流、电压强度。