CN114198254A - 风光互补式新能源小车及其控制方法 - Google Patents

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CN114198254A CN202111505367.5A CN202111505367A CN114198254A CN 114198254 A CN114198254 A CN 114198254A CN 202111505367 A CN202111505367 A CN 202111505367A CN 114198254 A CN114198254 A CN 114198254A
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范广恒
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Abstract

本发明公开了新能源汽车领域内的风光互补式新能源小车，包括小车、设置在小车上的风能采集系统、设置在小车内的传动系统、设置在小车内的电能系统、设置在小车上的转向系统以及设置在小车内的控制系统；风能采集系统用以最大效率采集风能；传动系统用以将采集到的风能转换为机械能驱动小车前进；电能系统用以将机械能转换为电能并进行收集储存，同时还可使用电能驱动小车前进；转向系统用以控制小车转向；控制系统控制上述各系统实现各自功能，本发明既克服了风能和太阳能间歇性、波动性的缺点，又做到了纯绿色出行，健康环保。

Description

风光互补式新能源小车及其控制方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，特别涉及一种风光能源小车。
背景技术
在人们出行的众多代步交通工具中，无论是机动车还是电动车，从严格意义上来讲，它们在消耗能源的同时，一定程度上都在存在排放污染。当下，环境污染问题的日益突出，越来越多的人都在畅行着“保护环境、绿色出行”的理念。目前，以清洁环保的可再生能源代替化石能源正成为未来发展的趋势。
在众多因素的影响下，出行交通工具正迎来新的变革，以燃烧化石能源提供动力的机动车将会被使用新能源的交通工具所取代。目前，电网中的电能大部分是由煤炭转化而来，在使用的同时也会带来污染。因此利用电力驱动的电动车也不能算是绿色出行。
无论是风能还是太阳能，这些取之不尽的可再生能源都存在着间歇性和波动性等特征，因此，可再生能源大规模接入电网存在许多有待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种风光互补式新能源小车及其控制方法，该风光储新能源汽车具有风力直驱、风力发电、电力驱动三种工作模式，动力源来自于风能和太阳能，既克服了风能和太阳能间歇性、波动性的缺点，又做到了纯绿色出行，健康环保。
本发明的目的是这样实现的：一种风光互补式新能源小车，包括小车、设置在小车上的风能采集系统、设置在小车内的传动系统、设置在小车内的电能系统、设置在小车上的转向系统以及设置在小车内的控制系统；
所述风能采集系统用以最大效率采集风能；
所述传动系统用以将采集到的风能转换为机械能驱动小车前进；
所述电能系统用以将机械能转换为电能并进行收集储存，同时还可使用电能驱动小车前进；
所述转向系统用以控制小车转向；
所述控制系统控制上述各系统实现各自功能，并选择小车行驶的三种模式，分别为风力发电驱动模式、风力直驱模式以及电能驱动模式；
风力直驱模式下，通过风能采集系统中的风轮向传动系统输送动能，通过传动系统驱动小车运动；
风力发电驱动模式下，通过风能采集系统中的风轮向传动系统输送动能，通过传动系统驱动小车运动，同时通过传动系统为电能系统充电；
电能驱动模式下，通过所述电能系统向传动系统输送电能，以驱动车体运动。
进一步的，所述风能采集系统包括安装在小车上的风速风向传感器、风轮组件；所述风轮组件包括安装在小车上的升降杆，升降杆的顶端设置有升降平台，所述升降平台上安装有旋转平台和驱动电机，驱动电机用于驱动旋转平台转动，所述旋转平台上安装有可变桨的风轮，风轮的输出轴通过传动系统与车轴传动连接，所述控制系统接受风速风向传感器的信号，并控制驱动电机带动旋转平台转动。
进一步的，所述传动系统包括安装在轴承座内的第二传动轴和第一传动轴，所述第二传动轴的上端穿过旋转平台和升降平台与风轮的输出轴传动连接，第二传动轴的下端安装在轴承座内，且与第一传动轴的一端传动连接，第一传动轴的另一端与齿轮箱的输入轴相连，齿轮箱的输出轴与车轮轴传动连接。
进一步的，所述电能系统包括光伏电池板、蓄电池以及电机，所述光伏电池板将采集到的太阳能装换为电能储存在蓄电池内，所述电机连接在齿轮箱上，用以将齿轮箱的一部分动能转换为电能并储存在蓄电池内，同时电机还能通过齿轮箱驱动车轮轴转动。
进一步的，所述转向系统包括拼接成Z字形的第一套管、第二套管、第三套管，第一套管连接在第二套管的下端，第三套管连接在第二套管的上端，第一套管、第二套管水平设置，第二套管竖直设置；第一套管设置在小车的底部，第二套管从小车底部向上延伸至小车内部设置，所述第一套管内经轴承安装有第一转向轴，第二套管内经轴承安装有第二转向轴，第三套管内经轴承安装有第三转向轴，第一转向轴与第二转向轴之间、第二转轴与第三转向轴之间均通过锥形齿轮传动连接，所述第一套管的前端套设有转向套管，所述转向套管内经轴承安装有手动转向轴，所述手动转向轴的中部与第一转向轴之间经锥形齿轮传动连接，所述手动转向轴的两端连接有一对把手，把手穿过小车底部深入小车内部设置，所述第三转向轴的前端通过万向节与前叉相连；所述控制系统包括设置在小车内的控制开关和控制器，控制开关用以切换小车三种运行模式，控制器用以控制上述各系统实现各自功能。
一种风光互补式新能源小车控制方法，包括以下步骤：
1）风能采集系统采集当前风速与风向；
2）根据当前风速切换小车工作模式，所述工作模式包括风力直驱模式、风力发电驱动模式和电能驱动模式；
风力直驱模式下，通过风能采集系统中的风轮向传动系统输送动能，通过传动系统驱动小车运动；
风力发电驱动模式下，通过风能采集系统中的风轮向传动系统输送动能，通过传动系统驱动小车运动，同时通过传动系统为电能系统充电；
电能驱动模式下，收起风轮，通过所述电能系统向传动系统输送电能，以驱动车体运动。
进一步的，步骤2）工作模式的切换具体为：
若风速达到风力发电驱动模式下下的预设值且风力发电驱动模式控制开关处于导通状态，则控制器激活汽车的风力发电驱动模式下；
若风速达到汽车直驱模式下的预设值且风力直驱模式控制开关处于导通状态，则控制器激活风力直驱模式；
若电力驱动模式控制开关处于导通，所述控制器激活电力驱动模式。
进一步的，所述风力发电驱动模式下控制方法具体为：
控制器会控制传动系统中齿轮箱处于风力发电驱动档位，控制器检测电推杆的状态，若电推杆处于收缩状态，则控制器控制电推杆伸长，使得风轮伸展；若电推杆处于伸长状态，则执行下一步操作，下一步，根据接收的风速信号，控制器执行变桨控制，改变风轮中的叶片的桨距角，从而获得最大扭矩；同时控制器会根据风向信号，执行偏航控制，驱动风轮偏航，使得风轮正对来流，能最大效率地捕获风能；风轮将捕获的风能转化为机械能，并通过传动系统中的齿轮箱将扭矩传递到车轮轴，驱动小车运动，与此同时，齿轮箱还将扭矩传递给电机上，带动电机发电，电机发的电存储到蓄电池中。
进一步的，所述风力直驱模式下控制方法具体为：
控制器会控制传动系统中的齿轮箱处于风力直驱档位，然后控制器检测电推杆的状态，若电推杆处于收缩状态，则控制器控制电推杆伸长，使得风轮伸展；若电推杆处于伸长状态，则执行下一步操作，下一步，根据接收的风速信号，控制器执行变桨控制，改变风轮中的叶片的桨距角，从而获得最大扭矩；同时控制器会根据风向信号，执行偏航控制，驱动风轮偏航，使得风轮正对来流，能最大效率地捕获风能，风轮将捕获的风能转化为机械能，并通过传动系统中的齿轮箱将扭矩传递到车轮轴，驱动小车运动。
进一步的，所述电能驱动模式下控制方法具体为：
控制器会控制传动系统中的齿轮箱处于电力驱动档位，然后控制器检测电推杆的状态，若电推杆处于伸长状态，控制器执行偏航控制，使得风轮的方向与汽车方向保持一致，随后控制器控制电推杆收缩，使得风轮收束；若电推杆处于收束状态，则执行下一步操作，下一步，控制器执行变桨控制，改变风轮中的叶片的桨距角，使得叶片受到的来流阻力最小，使用蓄电池中的电能通过电机、齿轮箱驱动车轮轴转动，驱动小车运动，同时还可控制车速。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
1、本发明设计了具有风力直驱、风力发电以及电力驱动三种能源切换工模式的风光储新能源汽车，该风光储新能源汽车可作为代步工具，汽车的动力源来自于太阳能和风能，能持续工作且绿色环保；
2、本发明的汽车会根据接收的风速信号，控制器执行变桨控制，改变风轮中的叶片的桨距角，从而获得最大扭矩；同时控制器会根据一个稳定的风向信号，执行偏航控制，驱动风轮偏航，使得风轮正对来流，能最大效率地捕获风能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1立体结构示意图。
图2为本发明实施例1内部结构示意图。
图3为本发明实施例1风轮组件内部结构示意图。
图4为图3中A处放大图。
图5为实施例1变桨结构局部结构示意图。
图6为本发明实施例1传动系统内部结构示意图。
图7为本发明实施例1转向系统结构示意图。
图8为本发明实施例1转向系统内部结构示意图。
其中，1风能采集系统，11风速风向传感器，12风轮组件，12a轮毂，12b桨叶连接法兰，12c轴承，12d叶片连接座，12e桨叶，12f锥形齿轮部，12g安装座，12h旋转轴，12i变桨电机，12j蜗轮，12k变桨锥齿轮，12l蜗杆，12m导流罩，12n升降杆，12o升降平台，12p旋转平台，12q偏航电机，12r电机支架，12s管套，12t从动齿轮，12u轴承支撑座，12v主动齿轮，2传动系统，2a第一传动轴，2b第二传动轴，2c第三传动轴，2d轴承座，2e锥齿轮副，2f齿轮箱，3电能系统，3a光伏电池板，3b蓄电池，3c电机，4转向系统，4a第一套管，4b第二套管，4c第三套管，4d第一转向轴，4e第二转向轴，4f第三转向轴，4g转向套管，4h手动转向轴，4i把手，4j万向节，4k前叉，5控制系统，5a控制开关，5b控制器，6小车，6a底盘，6b车架，6c车轴，6d车轮，6e方向轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图所示的
一种风光互补式新能源小车，包括小车6、设置在小车6上的风能采集系统1、设置在小车6内的传动系统2、设置在小车6内的电能系统3、设置在小车6上的转向系统4以及设置在小车6内的控制系统5，小车6包括设置在底盘6a上的车架6b，车架6b上安装有车轴6c，车轴6c的两端安装有车轮6d，车架6b的前端设置有方向轮6e；
风能采集系统1用以最大效率采集风能；
传动系统2用以将采集到的风能转换为机械能驱动小车6前进；
电能系统3用以将机械能转换为电能并进行收集储存，同时还可使用电能驱动小车6前进；
转向系统4通过方向轮6e控制小车6转向；
控制系统5控制上述各系统实现各自功能，并选择小车6行驶的三种模式，分别为风力发电驱动模式、风力直驱模式以及电能驱动模式。
本实施例中，风能采集系统1包括安装在车架6b前端的风速风向传感器11、车架6b后端的风轮组件12；风轮组件12包括一对固定安装在车架6b上的电推杆12n（本实施例中选用电推杆12n），电推杆12n的顶端设置有升降平台12o，升降平台12o上安装有旋转平台12p和偏航电机12q，偏航电机12q用于驱动旋转平台12p转动，升降平台12o的底部安装有电机3c支架12r，偏航电机12q安装在电机3c支架12r上，旋转平台12p的底部设置有管套12s，管套12s经轴承支撑座12u安装在升降平台12o上、并穿过升降平台12o设置，管套12s的下部套设有从动齿轮12t，偏航电机12q的输出轴连接有与从动齿轮12t啮合的主动齿轮12v，旋转平台12p上经传动系统2安装有风轮，风轮包括固定在传动系统2输入端的轮毂12a，轮毂12a上开设有安装孔，安装孔内安装有桨叶连接法兰12b，桨叶连接法兰12b内经轴承12c安装有叶片连接座12d，叶片连接座12d内固定安装有桨叶12e，叶片连接座12d的下端加工成锥形齿轮部12f，轮毂12a内设置有安装座12g，安装座12g上安装有旋转轴12h和变桨电机3c12i，旋转轴12h上套设有蜗轮12j与变桨锥齿轮12k，变桨电机3c12i的输出轴连接与蜗轮12j啮合的蜗杆12l，变桨锥齿轮12k与叶片连接座12d下端的锥形齿轮啮合，轮毂12a外周还套设有导流罩12m。
本实施例中，传动系统2包括安装在旋转平台12p内的第一传动轴2a、安装在L形轴承座2d内的第二传动轴2b和第三传动轴2c，第二传动轴2b的上端穿过旋转平台12p和升降平台12o与第一传动轴2a经锥齿轮副2e传动连接，第一传动轴2a的一端与风轮的轮毂12a固定连接，第二传动轴2b的下端安装在L形轴承座2d内，且与第三传动轴2c的一端传动连接，第三传动轴2c的另一端与齿轮箱2f的输入轴相连，齿轮箱2f的输出轴与车轮6d轴传动连接，L形轴承座2d和齿轮箱2f均安装在底盘6a上，第三传动轴2c为两根相互嵌套的轴、连接方式可采用花键嵌套链接。
本实施例中，电能系统3包括光伏电池板3a、蓄电池3b以及电机3c，光伏电池板3a将采集到的太阳能装换为电能储存在蓄电池3b内，电机3c连接在齿轮箱2f的另一输出轴上，用以将齿轮箱2f的一部分动能转换为电能并储存在蓄电池3b内，同时电机3c还能通过蓄电池3b进行供电带动齿轮箱2f驱动车轮6d轴转动，实现电能驱动。
本实施例中，转向系统4包括拼接成Z字形的第一套管4a、第二套管4b、第三套管4c，第一套管4a连接在第二套管4b的下端，第三套管4c连接在第二套管4b的上端，第一套管4a、第二套管4b水平设置，第二套管4b竖直设置；第一套管4a设置在底盘6a的底部，第二套管4b从底盘6a底部向上延伸至小车6内部设置，第一套管4a内经轴承12c安装有第一转向轴4d，第二套管4b内经轴承12c安装有第二转向轴4e，第三套管4c内经轴承12c安装有第三转向轴4f，第一转向轴4d与第二转向轴4e之间、第二转轴与第三转向轴4f之间均通过锥形齿轮传动连接，第一套管4a的前端套设有转向套管4g，转向套管4g内经轴承12c安装有手动转向轴4h，手动转向轴4h的中部与第一转向轴4d之间经锥形齿轮传动连接，手动转向轴4h的两端连接有一对把手4i，把手4i穿过小车6底部深入小车6内部设置，第三转向轴4f的前端通过万向节4j与前叉4k相连，转向控制时只需前后推动把手4i即可带动方向轮6e转向。
本实施例中，控制系统5包括设置在小车6内的控制开关5a和控制器5b，控制开关5a用以切换小车6三种运行模式，控制器5b用以控制上述各系统实现各自功能，控制开关5a可设置在作为的一侧。
实施例2
如图9所示的一种风光互补式新能源小车6控制方法，包括以下步骤：
1）风能采集系统1通过风速风向传感器11采集当前风速与风向，并将其反馈给控制器5b；
2）控制器5b配合控制开关5a根据当前风速切换小车6工作模式，工作模式包括风力直驱模式、风力发电驱动模式和电能驱动模式；
风力直驱模式下，伸出风轮，通过风能采集系统1中的风轮向传动系统2输送动能，驱动小车6运动；
风力发电驱动模式下，伸出风轮，通过风能采集系统1中的风轮向传动系统2输送动能，驱动小车6运动，同时通过传动系统2为电能系统3充电，存储在蓄电池3b内；
电能驱动模式下，收起风轮，通过电能系统3驱动电机3c转动，电机3c通过传动系统2驱动车体运动。
本实施例中，步骤2）工作模式的切换方法具体为：
若风速达到风力发电驱动模式下的预设值且风力发电驱动模式控制开关5a处于导通状态，则控制器5b激活汽车的风力发电驱动模式，控制小车6风力驱动同时进行发电；
若风速达到汽车直驱模式下的预设值且风力直驱模式控制开关5a处于导通状态，则控制器5b激活风力直驱模式，控制小车6风力驱动前进；
若电力驱动模式控制开关5a处于导通，控制器5b激活电力驱动模式，控制蓄电池3b给电机3c供电，驱动电机3c工作，通过齿轮箱2f驱动小车6前进。
本实施例中，风力发电驱动模式下控制方法具体为：
控制开关5a选择好风力发电驱动模式，控制器5b会控制传动系统2中齿轮箱2f处于风力发电驱动档位，齿轮啮合控制即可实现，控制器5b检测电推杆12n的状态，若电推杆12n处于收缩状态，则控制器5b控制电推杆12n伸长，使得风轮伸展；若电推杆12n处于伸长状态，则执行下一步操作，下一步，根据接收的风速信号，控制器5b执行变桨控制，改变风轮中的叶片的桨距角，从而获得最大扭矩，具体为变桨电机3c12i控制蜗杆12l转动，通过蜗轮12j带动旋转轴12h转动，变桨锥齿轮12k带动三根桨叶12e转动，实现变桨；同时控制器5b会根据风向信号，执行偏航控制，驱动风轮偏航，使得风轮正对来流，具体为偏航电机12q通过主动齿轮12v、从动齿轮12t带动管套12s转动，使得旋转平台12p转动，偏航控制和变桨控制可同时进行，从而实现最大效率地捕获风能；风轮将捕获的风能转化为机械能，并通过传动系统2中的齿轮箱2f将扭矩传递到车轮6d轴，驱动小车6运动，与此同时，齿轮箱2f还将扭矩传递给电机3c上，带动电机3c发电，电机3c发的电存储到蓄电池3b中。
本实施例中，风力直驱模式下控制方法具体为：
控制器5b会控制传动系统2中的齿轮箱2f处于风力直驱档位，然后控制器5b检测电推杆12n的状态，若电推杆12n处于收缩状态，则控制器5b控制电推杆12n伸长，使得风轮伸展；若电推杆12n处于伸长状态，则执行下一步操作，下一步，根据接收的风速信号，控制器5b执行变桨控制，改变风轮中的叶片的桨距角，从而获得最大扭矩，具体为变桨电机3c12i控制蜗杆12l转动，通过蜗轮12j带动旋转轴12h转动，变桨锥齿轮12k带动三根桨叶12e转动，实现变桨；同时控制器5b会根据风向信号，执行偏航控制，驱动风轮偏航，使得风轮正对来流，具体为偏航电机12q通过主动齿轮12v、从动齿轮12t带动管套12s转动，使得旋转平台12p转动，偏航控制和变桨控制可同时进行，实现最大效率地捕获风能，风轮将捕获的风能转化为机械能，并通过传动系统2中的齿轮箱2f将扭矩传递到车轮6d轴，驱动小车6运动。
本实施例中，电能驱动模式下控制方法具体为：
控制器5b会控制传动系统2中的齿轮箱2f处于电力驱动档位，然后控制器5b检测电推杆12n的状态，若电推杆12n处于伸长状态，控制器5b执行偏航控制，使得风轮的方向与汽车方向保持一致，随后控制器5b控制电推杆12n收缩，使得风轮收束；若电推杆12n处于收束状态，则执行下一步操作，下一步，控制器5b执行变桨控制，改变风轮中的叶片的桨距角，使得叶片受到的来流阻力最小，控制器5b控制电机3c从蓄电池3b取电，通过电机3c、齿轮箱2f驱动车轮6d轴转动，驱动小车6运动，同时还可控制车速。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种风光互补式新能源小车，其特征在于，包括小车(6)、设置在小车(6)上的风能采集系统(1)、设置在小车(6)内的传动系统(2)、设置在小车(6)内的电能系统(3)、设置在小车(6)内的转向系统(4)以及设置在小车(6)内的控制系统(5)；
所述风能采集系统(1)用以最大效率采集风能；
所述传动系统(2)用以将采集到的风能转换为机械能驱动小车(6)前进；
所述电能系统(3)用以将机械能转换为电能并进行收集储存，同时还可使用电能驱动小车(6)前进；
所述转向系统(4)用以控制小车(6)转向；
所述控制系统(5)控制上述各系统实现各自功能，并选择小车(6)行驶的三种模式，分别为风力直驱模式、风力发电驱动模式以及电能驱动模式；
风力直驱模式下，通过风能采集系统(1)中的风轮组件(12)向传动系统(2)输送动能，通过传动系统(2)驱动小车(6)运动；
风力发电驱动模式下，通过风能采集系统(1)中的风轮组件(12)向传动系统(2)输送动能，通过传动系统(2)驱动小车(6)运动，同时通过传动系统(2)为电能系统(3)充电；
电能驱动模式下，通过所述电能系统(3)向传动系统(2)输送电能，以驱动车体运动。
2.根据权利要求1所述的风光互补式新能源小车，其特征在于，所述风能采集系统(1)包括安装在小车(6)上的风速风向传感器(11)、风轮组件(12)；所述风轮组件(12)包括安装在小车(6)上的升降杆(12n)，升降杆(12n)的顶端设置有升降平台(12o)，所述升降平台(12o)上安装有旋转平台(12p)和驱动电机(3c)，驱动电机(3c)用于驱动旋转平台(12p)转动，所述旋转平台(12p)上安装有可变桨的风轮，风轮的输出轴通过传动系统(2)与车轴(6c)传动连接，所述控制系统(5)接受风速风向传感器(11)的信号，并控制驱动电机(3c)带动旋转平台(12p)转动。
3.根据权利要求2所述的风光互补式新能源小车，其特征在于，所述传动系统(2)包括安装在轴承座(2d)内的第二传动轴(2b)和第一传动轴(2a)，所述第二传动轴(2b)的上端穿过旋转平台(12p)和升降平台(12o)与风轮的输出轴传动连接，第二传动轴(2b)的下端安装在轴承座(2d)内，且与第一传动轴(2a)的一端传动连接，第一传动轴(2a)的另一端与齿轮箱(2f)的输入轴相连，齿轮箱(2f)的输出轴与车轮(6d)轴传动连接。
4.根据权利要求3所述的风光互补式新能源小车，其特征在于，所述电能系统(3)包括光伏电池板(3a)、蓄电池(3b)以及电机(3c)，所述光伏电池板(3a)将采集到的太阳能装换为电能储存在蓄电池(3b)内，所述电机(3c)连接在齿轮箱(2f)上，用以将齿轮箱(2f)的一部分动能转换为电能并储存在蓄电池(3b)内，同时电机(3c)还能通过齿轮箱(2f)驱动车轮(6d)轴转动。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的风光互补式新能源小车，其特征在于，所述转向系统(4)包括拼接成Z字形的第一套管(4a)、第二套管(4b)、第三套管(4c)，第一套管(4a)连接在第二套管(4b)的下端，第三套管(4c)连接在第二套管(4b)的上端，第一套管(4a)、第二套管(4b)水平设置，第二套管(4b)竖直设置；第一套管(4a)设置在小车(6)的底部，第二套管(4b)从小车(6)底部向上延伸至小车(6)内部设置，所述第一套管(4a)内经轴承(12c)安装有第一转向轴(4d)，第二套管(4b)内经轴承(12c)安装有第二转向轴(4e)，第三套管(4c)内经轴承(12c)安装有第三转向轴(4f)，第一转向轴(4d)与第二转向轴(4e)之间、第二转轴与第三转向轴(4f)之间均通过锥形齿轮传动连接，所述第一套管(4a)的前端套设有转向套管(4g)，所述转向套管(4g)内经轴承(12c)安装有手动转向轴(4h)，所述手动转向轴(4h)的中部与第一转向轴(4d)之间经锥形齿轮传动连接，所述手动转向轴(4h)的两端连接有一对把手(4i)，把手(4i)穿过小车(6)底部深入小车(6)内部设置，所述第三转向轴(4f)的前端通过万向节(4j)与前叉(4k)相连；
所述控制系统(5)包括设置在小车(6)内的控制开关(5a)和控制器(5b)，控制开关(5a)用以切换小车(6)三种运行模式，控制器(5b)用以控制上述各系统实现各自功能。
6.一种风光互补式新能源小车控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）风能采集系统(1)采集当前风速与风向；
2）根据当前风速切换小车(6)工作模式，所述工作模式包括风力直驱模式、风力发电驱动模式和电能驱动模式；
风力直驱模式下，伸出风轮组件(12)，通过风能采集系统(1)中的风轮组件(12)向传动系统(2)输送动能，通过传动系统(2)驱动小车(6)运动；
风力发电驱动模式下，伸出风轮组件(12)，通过风能采集系统(1)中的风轮组件(12)向传动系统(2)输送动能，通过传动系统(2)驱动小车(6)运动，同时通过传动系统(2)为电能系统(3)充电；
电能驱动模式下，收起风轮组件(12)，通过所述电能系统(3)向传动系统(2)输送电能，以驱动车体运动。
7.根据权利要求6所述的风光互补式新能源小车控制方法，其特征在于，步骤2）工作模式的切换具体为：
若风速达到风力发电驱动模式下下的预设值且风力发电驱动模式控制开关(5a)处于导通状态，则控制器(5b)激活汽车的风力发电驱动模式下；
若风速达到汽车直驱模式下的预设值且风力直驱模式控制开关(5a)处于导通状态，则控制器(5b)激活风力直驱模式；
若电力驱动模式控制开关(5a)处于导通，所述控制器(5b)激活电力驱动模式。
8.根据权利要求7所述的风光互补式新能源小车控制方法，其特征在于，所述风力发电驱动模式下控制方法具体为：
控制器(5b)会控制传动系统(2)中齿轮箱(2f)处于风力发电驱动档位，控制器(5b)检测电推杆的状态，若电推杆处于收缩状态，则控制器(5b)控制电推杆伸长，使得风轮伸展；若电推杆处于伸长状态，则执行下一步操作，下一步，根据接收的风速信号，控制器(5b)执行变桨控制，改变风轮中的叶片的桨距角，从而获得最大扭矩；同时控制器(5b)会根据风向信号，执行偏航控制，驱动风轮偏航，使得风轮正对来流，能最大效率地捕获风能；风轮将捕获的风能转化为机械能，并通过传动系统(2)中的齿轮箱(2f)将扭矩传递到车轮(6d)轴，驱动小车(6)运动，与此同时，齿轮箱(2f)还将扭矩传递给电机(3c)上，带动电机(3c)发电，电机(3c)发的电存储到蓄电池(3b)中。
9.根据权利要求7所述的风光互补式新能源小车控制方法，其特征在于，所述风力直驱模式下控制方法具体为：
控制器(5b)会控制传动系统(2)中的齿轮箱(2f)处于风力直驱档位，然后控制器(5b)检测电推杆的状态，若电推杆处于收缩状态，则控制器(5b)控制电推杆伸长，使得风轮伸展；若电推杆处于伸长状态，则执行下一步操作，下一步，根据接收的风速信号，控制器(5b)执行变桨控制，改变风轮中的叶片的桨距角，从而获得最大扭矩；同时控制器(5b)会根据风向信号，执行偏航控制，驱动风轮偏航，使得风轮正对来流，能最大效率地捕获风能，风轮将捕获的风能转化为机械能，并通过传动系统(2)中的齿轮箱(2f)将扭矩传递到车轮(6d)轴，驱动小车(6)运动。
10.根据权利要求7所述的风光互补式新能源小车控制方法，其特征在于，所述电能驱动模式下控制方法具体为：
控制器(5b)会控制传动系统(2)中的齿轮箱(2f)处于电力驱动档位，然后控制器(5b)检测电推杆的状态，若电推杆处于伸长状态，控制器(5b)执行偏航控制，使得风轮的方向与汽车方向保持一致，随后控制器(5b)控制电推杆收缩，使得风轮收束；若电推杆处于收束状态，则执行下一步操作，下一步，控制器(5b)执行变桨控制，改变风轮中的叶片的桨距角，使得叶片受到的来流阻力最小，使用蓄电池(3b)中的电能通过电机(3c)、齿轮箱(2f)驱动车轮(6d)轴转动，驱动小车(6)运动，同时还可控制车速。
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