CN1448288A

CN1448288A - 太阳能电动车

Info

Publication number: CN1448288A
Application number: CN03113269A
Authority: CN
Inventors: 熊国权
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2003-04-23
Publication date: 2003-10-15

Abstract

一种太阳能电动车，它包括有直流电机、太阳能电池组件、充放电控制器、动力电池、电机减速器、行驶系、驱动装置、控制器，转向系统，车身，前轮安装在转向节上，主销与转向支承座连接，转向支承座下端与少片弹簧连接，上端与摇架、减震器连接，并固定在车架下部，转向节固定在转向支承座上与转向横拉杆接头总成一端连接，转向横拉杆接头总成另一端与方向机连接，其中动力电池与电机减速器相连接，电机减速器与驱动装置相连接，在动力电池与电机减速器之间连接有控制器，有两路电源向动力电池充电，一路为220V电源通过充电器向动力电池充电，另一路由太阳能电池组件通过充放电控制器向动力电池充电。

Description

太阳能电动车

技术领域

本发明涉及电动车，特别为一种自载太阳能电池和动力电池为动力的太阳能电动车。

技术背景

目前，燃油汽车在为人们提供一种现代化的交通工具的同时，也带来了严重的环境的污染，由于汽车排放物的的污染集中在离地面一米左右的范围，正处在人的呼吸带附近，所以对人们的健康有很大的危害。而以内燃机为动力的汽车，消耗百分之百是石油制成品，估计每辆汽车每年要消耗10-20桶的制成品，燃料汽车已经成为耗油大户，但石油资源不是取之不尽，用之不完的，寻找新能源和解决排放物污染是一项迫切的任务。为此，国际各大汽车企业不得不使出浑身解数，让自己的汽车尽快披上“绿装”。其中，以燃料电池作为替代能源的方案最具前瞻性，并迅速成为世界大汽车公司相争占的技术高点。

燃料电池是利用氢和氧电化学反应产生的电能驱动汽车，其原材料取材广泛，永不枯竭。另外，其排除物仅为水，完全符合绿色环保的要求，但因燃料电池汽车商业化存在的主要问题如价格问题：现有燃料电池价格约为1000-2000美圆/KW；货源问题：目前燃料电池中电板催化剂是金属铂(Pi)，而铂的全球储量仅有4650吨，以目前年产量150吨计，尚可开采30年，在目前铂产量中，1/3用于汽车废气的三效催化剂，其余责用于化工、电气、玻璃、石油等产业。如果汽车以50kw，燃料电池为动力装置，那么全球铂的产量至多也只能供1000万辆燃料电池汽车使用。加之制氢、储氢、加氢等配套设施等方面存在的问题也将严重影响燃料汽车产业化的未来。

发明内容

本发明目的就是为了解决现有技术的上述缺陷与太阳能汽车成本昂贵和电动车在行驶途中不好充电的难题而设计的一种造价低，自重轻，双能源的太阳能电动车。

本发明的目的通过以下技术解决方案来实现。

本发明的目的还可通过以下技术解决措施来进一实现。

前述的一种太阳能电动车，其中所述的设在车身上的转向系统由方向盘、转向轴、万向节、转向齿轮轴、转向内齿轮、转向拉杆接头等组成，转向轴一端与方向盘相连接，另一端与万向节，万向节的另一端与转向齿轮轴的一端相连接，转向齿轮轴的中部固定在支架上的轴承座上，转向齿轮轴的另一端与转向内齿轮啮合，转向内齿轮为一内表面设有齿槽，转向内齿轮的中部设有阶梯轴，阶梯轴的各级轴承座分别依序与转向内齿轮和支座相连接，其顶部设有锁紧螺母，在转向内齿轮的一端设有转向接头，转向接头通过槽型螺母固定在转向内齿轮的前端，轴向接头与横拉杆连接。

前述的一种太阳能电动车，其中所述的在车前的前脚部设计有内保险机构，内保险机构为一梯型弹簧架，其两端固定在支架上。

本发明的优点如下：

1.其结构具有轻、小、巧、美；车型轻减轻了汽车自重，大幅度降低了能源消耗，一改电池动力车笨重的根本缺陷，使古老的电池动力车获得了新生命。可在城市中心地带穿街走巷行驶，改善交通堵塞，增加道路容量。结构设计、实用、简单、紧凑、坚固耐用，造型优美。

2.以光，电代油；可节约有限的石油资源，有太阳光就有电，无太阳光时，在晚间用电低谷富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用。

3.节能：燃油汽车在能量转换过程中要遵守卡诺循环的规律来作功，热效率较低约为12％～15％，只要三分之一左右的能量用于推动车辆行驶，其余三分之二的能量损失于发动机和驱动链。而太阳能电动车的能量转换不受卡诺循环规律的限制，热效率要高得多，可达到34％～40％，是95％的能量用于推动车辆行驶。本发明的太阳能电动车耗用能量少，只须3～4m²的太阳能电池组件便可行驶，最高时速可达到30～40公里，续航力无太阳光时为60公里，有太阳光时为200公里。

4.太阳能电动车很重视安全问题，在车身的前部特设计内保险结构，每个座位上都配有三点式安全带，头枕等，轿车式高位刹车灯，转向灯，尾灯、前大灯、反光灯，安全挡风玻璃、喇叭、刮水器及保险杆等一个都不少。

5.太阳能阳能电动车是一种低速车，能上路行驶，它的设计、生产、安全标准与马路上轿车相比毫不逊色，前后均为独立悬桂，采用创新转向系，四轮鼓式制动，30公里/时到静止的刹车距离不超过7米，快速驾驶时最高速度为30公里/时。

6.易驾驶，无须电子点火，只须踩加速踏板便启动，利用控制器使车速变化，勿须换挡，踏离合器，踩刹车，用手脚完成这一套动作的无限次组合，简化了驾驶的复杂性，避免了操作失误而造成的事故隐患，安全性高，特别适合妇女与老年人驾驶。

7.使用费用低廉，车上配有充电器和充放电控制器，有太阳光时可不间断的向动力池充电，公里能耗不花钱，无太阳光时，随时都能在家用电源(220V)上充电，公里能耗为三分钱。

8.方便：由于太阳能电动车结构简单，除了定期更换动力电池外，基本上勿须用日常保养，勿须更换机油、油泵、化油器等，勿须添加冷却水，日常保养工作极少，找车位，停车也非常方便，占地面积小。

9.无污染：因为不用燃油，太阳能电动车不会排放污染大气的有害气体。并且太阳能属于清洁能源，不仅绝无污染，是取之不尽，用之不竭的自然资源。

10、无噪音：没有燃油机，太阳能电动车行驶时听不到发动机的震耳欲聋的轰鸣声。

11、高效率：在都市行车时，为了等候交通车，必须不断的停车和启动，这样既造成了大量的能源消费，又增加了日已十分严重的空气污染，而使用太阳能电动车，减速停车时，可以不让电机空转，大大提高了能源使用效率，减少空气污染。

12、节省资源：太阳能电动车不须要燃油机，变速箱，离合器，万向传动装置，散热器及排气管等大量零部件，是六无汽车。

13、是高科技的产物，它集光、电、化各科技领域的最新技术成果于一体。是汽车、太阳能、新能源、新材料、电力拖动、功率电子，智能控制、化学电源、计算机、等工程技术中最好新成果的集成产物。与燃油汽车相比，太阳能电动车将更轻、更清净、更便宜、更节省能源。

14、我国燃油汽车与世界先进水平差距很大，赶超是一个十分漫长的过程，太阳能电动车作为中国21世纪汽车工业的切入点，是实现我国汽车技术跨越式发展的战略选择。

15、初步实现了八化：小型化，轻量化，安全化，环保化，节能化，控制智能化，能源光电化，技术高新化。

本发明的目的、优点、和特点，将通过下面优先实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1为本发明的结构原理示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的独立前轮悬架结构示意图。

图4为本发明的摇架的少片弹簧横拉杆独立悬架的转向梯形结构示意图。

图5为本发明的前轮制动转向结构示意图。

图6为本发明的转向系统结构示意图。

图7为本发明的内保险结构示意图。

图8为本发明的内保险结构俯视图。

具体实施方式

如图1-8所示，本发明它包括有直流电机、太阳能电池组件23、充放电控制器、动力电池、行驶系、电机减速器、驱动装置、控制器，转向系统，车身，前轮安装在转向节12上，主销8与转向支承座1连接，转向支承座1下端与少片弹簧16连接，上端与摇架6、减震器14连接，并固定在支架20-17下部，转向节12固定在转向支承座1上与转向横拉杆接头总成18一端连接，转向横拉杆接头总成18另一端与方向机20连接，其中动力电池与电机减伟器相连接，电机减速器与驱动装置相连接，在动力电池与电机减速器之间连接有控制器，有两路电源向动力电池充电，一路为220V电源通过充电器向动力电池充电，另一路由太阳能电池组件23通过充放电控制器向动力电池充电。动力电池有铝酸电池、胶体动力蓄电池、锂电池、镍氢电池、锌空气电池等。设在车身上的转向系统由方向盘19、转向轴20-1、万向节20-2、转向齿轮轴20-8、转向内齿轮20-7、转向拉杆接头20-16等组成，转向轴20-1一端与方向盘19相连接，另一端与万向节20-2连接，万向节20-2的另一端与转向齿轮轴的一端相连接，转向齿轮轴20-8的中部固定在支架20-7上的轴承座20-15上，转向齿轮轴20-8的另一端与转向内齿轮20-7啮合，转向内齿轮20-7为一内表面设有齿槽，转向内齿轮20-7的中部设有阶梯轴20-14，阶梯轴20-14的各级轴承座分别依序与转向内齿轮20-7和支座20-15相连接，其顶部设有锁紧螺母20-10，在转向内齿轮20-7的一端设有转向接头20-16，转向接头20-16通过槽型螺母20-11固定在转向内齿轮的前端，转向接头20-16与横拉杆18连接。转向时，由双手握住方向盘19(图上未绘出)向左或向右转向时，转向轴20-1、万向节20-2、转向齿轮轴20-8跟着转动，并由转向齿轮轴20-8带动转向内齿轮做减速1∶4转动，在转向内齿轮20-7上有两件转向拉杆接头20-16分别牵动左右两件横拉杆18(图上未绘图)运动，使车轮转向，转向轴20-1与方向盘19连接，支架20-17固定在车身前桥处，支座20-15固定在支架20-17的角铁上，转向接头20-16与横拉杆18连接。

在车前的前脚部设计有内保险机构，内保险机构为一梯型弹簧架21，其两端固定在支架20-17下部。本发明没有发动机箱，在车身的前部有一个很大的空间，为确保驾驶员、乘务员的生命安全，在车身的前部特别设计内保险机构，当万一不小心与来往的汽车相碰时，内保险架随之受到冲击，使支架20-17前下脚受到冲击而变形，变形的方向是支架20-17上部向前运动，因此，固定在支架上的方向盘19也跟着向前方向运动，不会向后坐椅22方向变动，确保驾驶员，乘员的生命安全。

本发明在工作时，将前轮(包括刹车毂3、刹车皮4、刹车蹄5构成的制动装置)安装在转向节12上，由主销8、轴套13、平面轴承15与转向支承座1连接，并与转向横拉杆总成18、方向机20、方向盘19组成独立旋架的转向梯形。转向支承座1、少片弹簧16、减震器14、摇架6固定在支架20-17(或车身)上组成独立前轮悬挂架。当前轮上下跳动时，少片弹簧16也会跟着产生伸缩使主销8内倾及前轮外倾角变化，轮距也产生变化，为减少前轮跳动时轮距变化过大，故设计主销与转向支承座配合时有一定内倾角，一般为1°-5°，行驶时，驾驶员操纵方向盘19，通过方向机20控制转向横拉杆总成18，使左右两个转向节1(与前轮相连)跟着方向机20作不同步转向，即向左或右≤40°转向，后轮由于后桥上装有差速器也跟着转动，从而使整个电动车转向，制动时，刹车皮4在刹车蹄5的支承下，因受刹车凸轮的转向作用张开，压紧刹车毂3，使电动车停止运行。摇轴7与摇板6组合为摇架装配在支架(车身)20-17上，另一端与转向支承座连接，为减少摩擦和震动，在连接处装有橡胶圈17。六角槽形螺母11是将转向节上的全部零件(单列圆锥滚子轴承9、单列向心球轴承10)固定在一起，起滚动作用，盖将全部转向节上的零件密封起来。少片弹簧16与转向支承座1通过销连接，中间再加上橡胶圈17，目的是在前轮跳动时起缓冲作用。电动汽车的启动，无级变速由控制器通过加速踏板实施，控制器功能为：软启动，使启动平稳、无冲击、电量显示、能保护电机及延长电池寿命，使电池不致因过放电而影响使用寿命。无级调速、过流保护-为电机名牌电流3.5倍，欠电压保护-为低于正常电压的82％时断电、刹车断电。

本发明在有太阳光的情况下，太阳能电池能不间断的向动力电池充放电，使用的是太阳能电池转换的电源，无太阳光可使用动力电池的电源，能增加电动车的续航力，节约一半以上电源，本发明烧的是光，用的是电，排的是零，这种零排放的太阳能电动车，在减少空气污染、节约能源方面展示了广阔的应用前景。并且成本低廉约1.6万元人民币，攻克太阳能汽车成本昂贵和电动车在行驶途中不好充电的世界难题。

Claims

1.一种太阳能电动车，它包括有直流电机、太阳能电池组件、充放电控制器、动力电池、电机减速器、行驶系、驱动装置、控制器，转向系统，车身，前轮安装在转向节上，主销与转向支承座连接，转向支承座下端与少片弹簧连接，上端与摇架、减震器连接，并固定在车架下部，转向节固定在转向支承座上与转向横拉杆接头总成一端连接，转向横拉杆接头总成另一端与方向机连接，其中动力电池与电机减伟器相连接，电机减速器与驱动装置相连接，在动力电池与电机减速器之间连接有控制器，有两路电源向动力电池充电，一路为220V电源通过充电器向动力电池充电，其特征在于另一路由太阳能电池组件通过充放电控制器向动力电池充电。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电动车，其特征在于设在车身上的转向系统由方向盘、转向轴、万向节、转向齿轮轴、转向内齿轮、转向拉杆接头等组成，转向轴一端与方向盘相连接，另一端与万向节，万向节的另一端与转向齿轮轴的一端相连接，转向齿轮轴的中部固定在支架上的轴承座上，转向齿轮轴的另一端与转向内齿轮啮合，转向内齿轮为一内表面设有齿槽，转向内齿轮的中部设有阶梯轴，阶梯轴的各级轴承座分别依序与转向内齿轮和支座相连接，其顶部设有锁紧螺母，在转向内齿轮的一端设有转向接头，转向接头通过槽型螺母固定在转向内齿轮的前端，轴向接头与横拉杆连接。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能电动车，其特征在于在车前的前脚部设计有内保险机构，内保险机构为一梯型弹簧架，其两端固定在支架上。