CN117067932A - 一种利用太阳能储能的新能源车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用太阳能储能的新能源车，包括车体，所述车体上设置有太阳能板，所述车体内设置有与太阳能板电性连接的电机，所述电机连接有第一传动杆，所述第一传动杆分别传动连接有汽车输入轴和蓄能结构输入端，所述蓄能结构包括第一基板、第二基板，所述第一基板、第二基板之间设置有至少一组扭簧组件，所述扭簧组件包括第一棘轮、第一限制轮，所述第一棘轮和第一限制轮之间设置有扭簧，所述第一棘轮位于第一基板上，所述第一基板上设置有第一棘爪，所述第一限制轮位于第二基板上，所述第二基板上第一限制组件，所述蓄能结构输出端与汽车输入轴传动相连。本发明的有益效果：实现机械蓄能结构代替锂电池化学蓄能。

Description

一种利用太阳能储能的新能源车

技术领域

本发明涉及新能源能源技术领域，具体是一种利用太阳能储能的新能源车。

背景技术

新能源又称非常规能源，一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等，此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能等能源，称为常规能源，随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视，在中国可以形成产业的新能源主要包括水能、风能、生物质能、太阳能、地热能等，是可循环利用的清洁能源，新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段，也是环境治理和生态保护的重要措施，是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择，其中太阳能是指太阳光的辐射能量，太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。

太阳能驱动的新能源车虽然节能环保，但由于其直接以太阳光为能源，当天黑时，由于无太阳光照射，太阳能驱动的新能源车便无法使用。现有的解决方法中，在太阳能驱动的新能源车内设计锂电池进行蓄能，天亮时太阳能驱动的新能源车行进的同时对锂电池进行充电，天黑时，当需要使新能源车继续移动时，锂电池释放能量使观光车移动。但是，使用锂电池存在以下缺陷：一、锂电池成本较高，二、锂电池安全性能差，容易发生爆炸，三、锂电池寿命结束后处理容易污染环境。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种利用太阳能储能的新能源车以解决上述存在的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种利用太阳能储能的新能源车，包括车体，所述车体上设置有太阳能板，所述车体内设置有与太阳能板电性连接的电机，所述电机上输出端连接有第一传动杆，所述第一传动杆分别传动连接有汽车输入轴和蓄能结构输入端，所述蓄能结构包括两个相互平行设置的第一基板、第二基板，所述第一基板、第二基板之间设置有至少一组扭簧组件，所述扭簧组件包括两个平行设置的第一棘轮、第一限制轮，所述第一棘轮和第一限制轮之间设置有扭簧，所述第一棘轮位于第一基板上，所述第一基板上设置有与第一棘轮相匹配的第一棘爪，所述第一限制轮位于第二基板上，所述第二基板上设置有控制第一限制轮转动的第一限制组件，所述蓄能结构输入端位于第一基板上，所述蓄能结构输出端位于第二基板上且与汽车输入轴传动相连。

所述扭簧组件为多组，多组所述扭簧组件环绕蓄能结构中心轴设置，所述第一基板和设置有与扭簧组件数量、位置相同的第一驱动齿轮，所述二基板和设置有与扭簧组件数量、位置相同的第二驱动齿轮，所述第一驱动齿轮和第二驱动齿轮与对应的扭簧组件相连，所述第一基板内均设置有与第一驱动齿轮相啮合的第一中心齿轮，所述第二基板内设置有第二驱动齿轮相啮合的第二中心齿轮。

所述扭簧组件与第一驱动齿轮相连，所述第一驱动齿轮中心处开设有转动槽，所述转动槽内壁开设有多个依次相连的凹口，所述转动槽内转动设置有辅助轮，所述扭簧组件与辅助轮相连，所述辅助轮上设置有与凹口数量、位置相匹配的伸缩件，所述伸缩件端头活动设置有滚珠，所述滚珠位于凹口内，所述伸缩件上套设有第一复位弹簧，所述第一复位弹簧两端分别与滚珠、辅助轮抵接。第一复位弹簧806处于压紧状态。

所述扭簧组件与第二驱动齿轮相连，所述第二驱动齿轮中心处开设有转动槽，所述转动槽内壁设置有多个伸缩套管，所述转动槽内转动设置有辅助轮，所述扭簧组件与辅助轮相连，所述辅助轮上设置有与伸缩套管形状、位置相匹配的限位件，所述限位件靠近转动槽内壁一侧为斜面，所述伸缩套管包括固定在转动槽内壁上的基座，所述基座靠近辅助轮一侧滑动套设有滑动座，所述基座内设置有第二复位弹簧，所述第二复位弹簧两端与滑动座、基座相连。

所述第一传动杆上套设有第一齿轮，所述第一齿轮一侧啮合有第二齿轮，所述第二齿轮一侧设置有第二传动杆，所述第二传动杆上设置有第三齿轮，所述第三齿轮一侧啮合有第四齿轮，所述第四齿轮与蓄能结构输入端相连。

所述汽车输入轴一端设置有第五齿轮，所述第五齿轮两侧分别啮合有第六齿轮和第七齿轮。

所述第一传动杆端头传动连接有第八齿轮，所述第八齿轮一侧啮合有第九齿轮，所述第九齿轮上设置有第三传动杆，所述第三传动杆与第六齿轮啮合。

所述第一传动杆端头设置有第二限制轮，所述车体内设置有用于限制第二限制轮转动的第二限制组件，所述第二限制轮中心处开设有转动槽，所述转动槽内壁开设有多个依次相连的凹口，所述转动槽内转动设置有辅助轮，所述第一传动杆与辅助轮相连，所述辅助轮上设置有与凹口数量、位置相匹配的伸缩件，所述伸缩件端头活动设置有滚珠，所述滚珠位于凹口内，所述伸缩件上套设有第一复位弹簧，所述第一复位弹簧两端分别与滚珠、辅助轮抵接，第一复位弹簧806处于压紧状态。

所述第一限制组件和第二限制组件均包括伸缩缸，所述伸缩缸端头连接有与第一限制轮、第二限制轮相匹配的锁止件。

所述蓄能结构输出端与上设置有第十齿轮，所述第十齿轮一侧啮合有第十一齿轮，所述第十一齿轮上设置有第四传动杆，所述第七齿轮与第四传动杆相连。

本发明的有益效果是：

（1）本发明通过设置蓄能结构，蓄能结构内设置有扭簧组件，太阳能板将获取的太阳能转化为电流驱动电机转动，电机再驱动车体行进的同时，对蓄能结构进行蓄能，当晚上天黑时太阳能板无法获取太阳能时，蓄能结构可以代替电机驱动车体行进，从而使机械蓄能替代了锂电池化学蓄能，大大增强了本发明的安全性、环保性，降低了相应的成本，增加了使用寿命。

（2）当无需电机驱动车体行进，只需电机进行第二限制组件切断第二限制轮转动，即可切断电机和汽车输入轴之间的传动连接，电机此时只会专门向蓄能结构供电。

（3）通过设置第一驱动齿轮、第一棘轮，第一驱动齿轮内设置有转动槽、辅助轮、滚珠、伸缩件等，当蓄能结构内能量蓄满之后，第一棘轮无法转动，电机还在转动时，第一驱动齿轮相对于辅助轮空转，避免电机转动，第一棘轮不动产生的运动干涉。

（4）通过设置第二驱动齿轮、第二棘轮，第二驱动齿轮内设置辅助轮、伸缩套管、限位件等，可以依次使多个扭簧组件释放，驱动车体前进，当单个扭簧组件释放时，不会影响其他扭簧组件，当电机驱动车体行进时时，也不会对扭簧组件造成运动干涉。

（5）当电机不动，蓄能结构驱动车体行进时，通过设置在第二限制轮内设置辅助轮、伸缩件、滚珠等部件，蓄能结构驱动车体行进时，不会对第一传动杆产生运动干涉。

附图说明

图1为本发明示意图；

图2为本发明内部蓄能结构连接示意图；

图3为蓄能结构俯视图（未显示第一棘爪、第一限制组件）；

图4为第一中心齿轮连接示意图；

图5为图4中A处放大图；

图6为第二中心齿轮连接示意图；

图7为图6中B处放大图；

图8为伸缩套管剖视图；

图9为第一棘轮连接示意图；

图10为第二限制轮连接示意图；

图中，1-车体，2-太阳能板，3-电机，4-第一传动杆，5-汽车输入轴，501-第五齿轮，502-第六齿轮，503-第七齿轮，6-蓄能结构，601-第一基板，602-第二基板，603-第一驱动齿轮，604-第二驱动齿轮，605-第一中心齿轮，606-第二中心齿轮，7-扭簧组件，701-第一棘轮，702-第一限制轮，703-扭簧，704-第一棘爪，801-转动槽，802-凹口，803-辅助轮，804-伸缩件，805-滚珠，806-第一复位弹簧，807-伸缩套管，808-限位件，809-基座，8010-滑动座，8011-第二复位弹簧，9-第一齿轮，10-第二齿轮，11-第二传动杆，12-第三齿轮，13-第四齿轮，14-第八齿轮，15-第九齿轮，16-第三传动杆，17-第二限制轮，1701-伸缩缸，1702-锁止件，18-第十齿轮，19-第十一齿轮，20-第四传动杆，21-摩擦环。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。

在此说明，以下方案中“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”的方位概念均为相对方向，在此就不一一列举。

一种利用太阳能储能的新能源车，参考图1，包括车体1，车体1上设置有太阳能板2。

参考图2，车体1内设置有电机3。电机3与太阳能板2电性连接。电机3输出端设置有第一传动杆4。第一传动杆4上套设有第一齿轮9。第一齿轮9一侧啮合有第二齿轮10。第二齿轮10右侧设置有第二传动杆11。第二传动杆11右端设置有第三齿轮12。第三齿轮12上侧啮合有第四齿轮13。第四齿轮13与蓄能结构6输入端相连。

第一传动杆4端头设置有第二限制轮17。第一传动杆4穿设摩擦环21设置。摩擦环21与车体1内壁滑动相连。参考图10，第二限制轮17一侧设置有用于限制第二限制轮17转动的第二限制组件。第二限制组件包括伸缩缸1701，伸缩缸1701端头设置有与第二限制轮17相匹配的锁止件1702。第二限制轮17靠近第一传动杆4一侧开设有转动槽801，转动槽801上转动设置有辅助轮803，转动槽801内壁开设有多个依次相连的凹口802。第一传动杆4与辅助轮803相连。辅助轮803上设置有与凹口802数量、位置相匹配的伸缩件804。伸缩件804端头活动设置有滚珠805。滚珠805位于凹口802内。伸缩件804上套设有第一复位弹簧806。第一复位弹簧806两端分别与滚珠805、辅助轮803抵接，第一复位弹簧806处于压紧状态。

第二限制轮17远离第一传动杆4一侧设置有第八齿轮14。第八齿轮14右侧啮合有第九齿轮15。第九齿轮15右侧设置有第三传动杆16。第三传动杆16右端设置有第六齿轮502。

蓄能结构6输出端设置有第十齿轮18。第十齿轮18左侧啮合有第十一齿轮19。第十一齿轮19右侧设置有第四传动杆20。第四传动杆20左端设置有第七齿轮503。

汽车输入轴5端头设置有第五齿轮501。第五齿轮501左右两侧分别啮合有第六齿轮502、第七齿轮503。

参考图3，蓄能结构6包括两个相互平行设置的第一基板601、第二基板602。第一基板601和第二基板602之间设置有四个以蓄能结构6轴线为中心环形分布的扭簧组件7。扭簧组件7包括第一棘轮701、第一限制轮702。第一棘轮701和第一限制轮702之间设置有扭簧703。第一棘轮701转动设置在第一基板601上。参考图9，第一基板601上设置有与第一棘轮701相匹配的第一棘爪704。第一限制轮702转动设置在第二基板602上，第二基板602上设置有与第一限制轮702相匹配的第一限制组件。第一限制轮702、第一限制组件之间的连接关系与第二限制轮17、第二限制组件之间的连接关系相同。

参考图4和图5，第一基板601内转动设置有与扭簧组件7数量、位置相匹配的第一驱动齿轮603。第一驱动齿轮603与对应的第一棘轮701相连。第一基板601中心处转动设置有第一中心齿轮605。第一中心齿轮605与四个第一驱动齿轮603相啮合。蓄能结构6输入端与第一中心齿轮605相连。第一驱动齿轮603靠近第一棘轮701一侧开设有转动槽801。转动槽801上转动设置有辅助轮803，转动槽801开设有多个依次相连的凹口802。第一棘轮701与辅助轮803相连。辅助轮803上设置有与凹口802数量、位置相匹配的伸缩件804。伸缩件804端头活动设置有滚珠805。滚珠805位于凹口802内。伸缩件804上套设有第一复位弹簧806。第一复位弹簧806两端分别与滚珠805、辅助轮803抵接，第一复位弹簧806处于压紧状态。

参考图6-8，第二基板602内转动设置有与扭簧组件7数量、位置相匹配的第二驱动齿轮604。第二驱动齿轮604与对应的第一限制轮702相连。第二基板602中心处转动设置有第二中心齿轮606。第二中心齿轮606与四个第二驱动齿轮604相啮合。蓄能结构6输出端与第二中心齿轮606相连。第二驱动齿轮604靠近第一限制轮702一侧开设有转动槽801。转动槽801上转动设置有辅助轮803。转动槽801内壁设置有多个伸缩套管807。辅助轮803上设置有与伸缩套管807相匹配的限位件808。限位件808上侧为斜面。伸缩套管807包括设置在转动槽801内壁上的基座809。基座809下侧开口，基座809内滑动设置有滑动座8010。基座809内设置有第二复位弹簧8011。第二复位弹簧8011两端与滑动座8010、基座809内壁相连。

天亮时车体1处于行驶状态，太阳能板2将获取的太阳能转化为电能从而驱动电机3转动。电机3在驱动车体1行驶的同时，对蓄能结构6进行蓄能。电机3驱动第一传动杆4转动，从而带动辅助轮803转动。由于第一复位弹簧806的弹力，滚珠805被抵紧于凹口802处，从而辅助轮803带动第二限制轮17转动，进而带动第五齿轮501转动。

第五齿轮501转动的同时，带动第二中心齿轮606转动，第二中心齿轮606带动第二驱动齿轮604转动。由于第一限制轮702被第一限制组件锁止，与第一限制轮702相连的辅助轮803保持不动。第二驱动齿轮604上的伸缩套管807在第二驱动齿轮604转动时，每次经过限位件808均克服第二复位弹簧8011。从而实质上完成了第二驱动齿轮604和辅助轮803的脱钩。第一限制轮702的锁止不会对第五齿轮501转动产生运动干涉。

天亮时车体1从行驶状态切换为驻车状态，移动摩擦环21，使摩擦环21与第二限制轮17抵接。通过摩擦力使第二限制轮17停止转动。第二限制组件对第二限制轮17锁止。虽然电机3此时还在工作使第一传动杆4转动，但由于第二限制轮17保持不动，辅助轮803转动，滚珠805随辅助轮803转动，克服第一复位弹簧806的弹力，依次进入下一个凹口802处。实质上在第二限制轮17被第二限制组件锁止时，第一传动杆4和第二限制轮17完成脱钩。虽然电机3不再驱动第五齿轮501转动，但电机3依旧对蓄能结构6蓄能。

电机3转动，驱动第一中心齿轮605转动。当蓄能结构6未蓄能完毕时，扭簧703扭力小于第一复位弹簧806弹力，第一中心齿轮605转动带动第一驱动齿轮603转动。由于滚珠805被第一复位弹簧806抵紧于凹口802处，第一驱动齿轮603带动辅助轮803转动，从而带动第一棘轮701转动，进而对蓄能结构6进行蓄能。

当蓄能结构6蓄能完毕后，而电机3依旧在转动时，由于第一驱动齿轮603内部结构与第二限制轮17相同。因此在蓄能结构6蓄能完毕时，由于扭簧703的扭力大于第一复位弹簧806，辅助轮803由于与第一棘轮701相连，辅助轮803保持不动。第一驱动齿轮603在第一中心齿轮605的带动下转动，滚珠805克服第一复位弹簧806的弹力，依次进入下一个凹口802处。实质上在蓄能结构6蓄能完毕时，由于扭簧703的扭力大于第一复位弹簧806，辅助轮803和第一驱动齿轮603完成脱钩，从而将电机3产生的多余能量卸掉，不产生运动干涉。

当天黑时需要驱动车体1移动时，第一限制组件不再对第一限制轮702锁止。扭簧703扭力释放，带动第一限制轮702转动，进而带动第二中心齿轮606转动，进而使第五齿轮501转动。当车体1移动时，摩擦环21不与第二限制轮17抵接，第二限制组件也不对第二限制轮17锁止。由于电机3不再工作，第一传动杆4保持不动，第五齿轮501带动第二限制轮17转动时，第二限制轮17与第一传动杆4脱钩，从而使电机3不工作不会干扰蓄能结构6的释放。

本发明可以依次释放多个扭簧组件7中的扭力，提高蓄能结构6的所需能量大小。由于伸缩套管807和限位件808的设置，单个扭簧组件7再释放时，并不会与其他未释放的扭簧组件7运动产生干涉。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种利用太阳能储能的新能源车，包括车体（1），所述车体（1）上设置有太阳能板（2），其特征在于，所述车体（1）内设置有与太阳能板（2）电性连接的电机（3），所述电机（3）上输出端连接有第一传动杆（4），所述第一传动杆（4）分别传动连接有汽车输入轴（5）和蓄能结构（6）输入端，所述蓄能结构（6）包括两个相互平行设置的第一基板（601）、第二基板（602），所述第一基板（601）、第二基板（602）之间设置有至少一组扭簧组件（7），所述扭簧组件（7）包括两个平行设置的第一棘轮（701）、第一限制轮（702），所述第一棘轮（701）和第一限制轮（702）之间设置有扭簧（703），所述第一棘轮（701）位于第一基板（601）上，所述第一基板（601）上设置有与第一棘轮（701）相匹配的第一棘爪（704），所述第一限制轮（702）位于第二基板（602）上，所述第二基板（602）上设置有控制第一限制轮（702）转动的第一限制组件，所述蓄能结构（6）输入端位于第一基板（601）上，所述蓄能结构（6）输出端位于第二基板（602）上且与汽车输入轴（5）传动相连。

2.根据权利要求1所述的一种利用太阳能储能的新能源车，其特征在于：所述扭簧组件（7）为多组，多组所述扭簧组件（7）环绕蓄能结构（6）中心轴设置，所述第一基板（601）和设置有与扭簧组件（7）数量、位置相同的第一驱动齿轮（603），所述第二基板（602）和设置有与扭簧组件（7）数量、位置相同的第二驱动齿轮（604），所述第一驱动齿轮（603）和第二驱动齿轮（604）与对应的扭簧组件（7）相连，所述第一基板（601）内均设置有与第一驱动齿轮（603）相啮合的第一中心齿轮（605），所述第二基板（602）内设置有第二驱动齿轮（604）相啮合的第二中心齿轮（606）。

3.根据权利要求2所述的一种利用太阳能储能的新能源车，其特征在于：所述扭簧组件（7）与第一驱动齿轮（603）相连，所述第一驱动齿轮（603）中心处开设有转动槽（801），所述转动槽（801）内壁开设有多个依次相连的凹口（802），所述转动槽（801）内转动设置有辅助轮（803），所述扭簧组件（7）与辅助轮（803）相连，所述辅助轮（803）上设置有与凹口（802）数量、位置相匹配的伸缩件（804），所述伸缩件（804）端头活动设置有滚珠（805），所述滚珠（805）位于凹口（802）内，所述伸缩件（804）上套设有第一复位弹簧（806），所述第一复位弹簧（806）两端分别与滚珠（805）、辅助轮（803）抵接，所述第一复位弹簧（806）处于压紧状态。

4.根据权利要求2所述的一种利用太阳能储能的新能源车，其特征在于：所述扭簧组件（7）与第二驱动齿轮（604）相连，所述第二驱动齿轮（604）中心处开设有转动槽（801），所述转动槽（801）内壁设置有多个伸缩套管（807），所述转动槽（801）内转动设置有辅助轮（803），所述扭簧组件（7）与辅助轮（803）相连，所述辅助轮（803）上设置有与伸缩套管（807）形状、位置相匹配的限位件（808），所述限位件（808）靠近转动槽（801）内壁一侧为斜面，所述伸缩套管（807）包括固定在转动槽（801）内壁上的基座（809），所述基座（809）靠近辅助轮（803）一侧滑动套设有滑动座（8010），所述基座（809）内设置有第二复位弹簧（8011），所述第二复位弹簧（8011）两端与滑动座（8010）、基座（809）相连。

5.根据权利要求1所述的一种利用太阳能储能的新能源车，其特征在于：所述第一传动杆（4）上套设有第一齿轮（9），所述第一齿轮（9）一侧啮合有第二齿轮（10），所述第二齿轮（10）一侧设置有第二传动杆（11），所述第二传动杆（11）上设置有第三齿轮（12），所述第三齿轮（12）一侧啮合有第四齿轮（13），所述第四齿轮（13）与蓄能结构（6）输入端相连。

6.根据权利要求1所述的一种利用太阳能储能的新能源车，其特征在于：所述汽车输入轴（5）一端设置有第五齿轮（501），所述第五齿轮（501）两侧分别啮合有第六齿轮（502）和第七齿轮（503）。

7.根据权利要求6所述的一种利用太阳能储能的新能源车，其特征在于：所述第一传动杆（4）端头传动连接有第八齿轮（14），所述第八齿轮（14）一侧啮合有第九齿轮（15），所述第九齿轮（15）上设置有第三传动杆（16），所述第三传动杆（16）与第六齿轮（502）啮合。

8.根据权利要求7所述的一种利用太阳能储能的新能源车，其特征在于：所述第一传动杆（4）端头设置有第二限制轮（17），所述车体（1）内设置有用于限制第二限制轮（17）转动的第二限制组件，所述第二限制轮（17）中心处开设有转动槽（801），所述转动槽（801）内壁开设有多个依次相连的凹口（802），所述转动槽（801）内转动设置有辅助轮（803），所述第一传动杆（4）与辅助轮（803）相连，所述辅助轮（803）上设置有与凹口（802）数量、位置相匹配的伸缩件（804），所述伸缩件（804）端头活动设置有滚珠（805），所述滚珠（805）位于凹口（802）内，所述伸缩件（804）上套设有第一复位弹簧（806），所述第一复位弹簧（806）两端分别与滚珠（805）、辅助轮（803）抵接，所述第一复位弹簧（806）处于压紧状态。

9.根据权利要求8所述的一种利用太阳能储能的新能源车，其特征在于：所述第一限制组件和第二限制组件均包括伸缩缸（1701），所述伸缩缸（1701）端头连接有与第一限制轮（702）、第二限制轮（17）相匹配的锁止件（1702）。

10.根据权利要求6所述的一种利用太阳能储能的新能源车，其特征在于：所述蓄能结构（6）输出端与上设置有第十齿轮（18），所述第十齿轮（18）一侧啮合有第十一齿轮（19），所述第十一齿轮（19）上设置有第四传动杆（20），所述第七齿轮（503）与第四传动杆（20）相连。