CN1935556A - 再生动力车驱动系统 - Google Patents

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陈冠卿
陈洪涛
陈洪波
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陈冠卿
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Abstract

一种采用多种动力源进行驱动的再生动力车驱动系统，它包括前轮、可伸缩移动定子的车轮发电装置、轮毂电动机、整流稳压增压装置、蓄电装置、整车控制系统、发动机、发电机、发动机动力分离装置、后轮、后桥、减速器。在前轮和后轮上可装置可伸缩移动定子的车轮发电装置和轮毂电动机。可伸缩移动定子的车轮发电装置与整流稳压增压装置和蓄电装置电联接，轮毂电动机与蓄电池电联接。整车控制系统通过传感器分别与可伸缩移动定子的车轮发电装置、整流稳压增压装置、轮毂电动机、蓄电装置、发动机、发电机和发动机分离装置相连。本发明适用于新型车辆及一些轮式军用车辆装备的开发，具有更加节能、减少环境污染、社会经济环境效益巨大的特点。

Description

再生动力车驱动系统
所属技术领域
本发明涉及一种采用多种动力源进行驱动的再生动力车驱动系统。
背景技术
现代社会，由于社会经济的发展，各种能源日益枯竭，价格上涨，如近期世界范围内的石油、煤炭等价格的上涨，严重危害制约了人类社会经济的发展。利用和燃烧能源，又会产生极大的环境污染，如汽车排放的尾气就对环境和人类造成极大的危害。为了节约能源和降低污染，高效节能环保的混合动力汽车就成为汽车行业的发展趋势。混合动力汽车的动力系统结构有串联、并联和混联三种基本形式，是采用传统的内燃机和电动机作为动力源，通过混合使用热能和电能两套系统开动汽车。混合动力系统的最大特点是油电发动机的互补工作模式，在起步或低速行驶时，车子仅依靠电力驱动，此时汽油发动机关闭车辆的燃油量是零；当车辆行驶速度升高或者需要紧急加速时，汽油发动机和电机同时启动并开始输出动力。车辆制动时，混合动力系统能将动能转化为电能，并储存在蓄电池中备下次低速行驶的使用。可以看出，混合动力车有以下两个特点：1、该车使用的电能是由燃油发动机带动发电机产生的；2、该车只是在车辆制动时才将动能转化为电能。在汽车行驶中，制动刹车的次数比较而言是较少的，因而产生的电能是有限的。而在行驶中，汽车蕴藏的潜在能量是很大的，如一些汽车的设计时速可达200-300公里，可一般高速公路都限时速为120公里，而在一般的道路或在城市道路上行驶时速可能只有几十公里甚至更低。又如一些汽车标准载重为5吨，它超载时可达10吨以上。另外，车辆行驶在下坡路面时，由于地球的引力、车辆的重量、车轮和地面的摩擦力和惯性作用，使车辆产生一种很强大的自动向下行驶的俯冲力，这种自动向下行驶的俯冲力所蕴藏的自然能量，就目前的车辆而言都没有利用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种不仅能以燃油、电为动力驱动，更能利用车辆在行驶中的潜能和自然能量发电，并能重复产生电能，再次循环使用，同时逻辑控制易于实现的一种再生动力车驱动系统，具有经济性好、更加节能环保的特点。
本发明它包括前轮、可伸缩移动定子的车轮发电装置、轮毂电动机、整流稳压增压装置、蓄电装置、整车控制系统、发动机、发电机、发动机动力分离装置、后轮、后桥、减速器。其中前轮和后轮之间设置整车控制系统、发动机、发电机、整流稳压增压装置、蓄电装置。在前轮的内侧设置轮毂电动机，轮毂电动机的定子固定于前桥车轮轴端或转向节上，转子与前轮的轮毂固定，随车轮转动；在前轮的外侧设置可伸缩移动定子的车轮发电装置，可伸缩移动定子的车轮发电装置由转子、定子、定子离合器和端盖构成，转子安装固定在轮毂或轮辋总成上，随车轮转动，定子和端盖安装固定车轮轴上的车轮轴端，定子离合器一侧安装在定子上，另一侧安装在端盖上，可选择由机动、汽动、油动、电动或液动控制定子与转子的自动分离组合。在车轮轴上还有导线槽和滑动齿条，可将定子与端盖安装固定在车轮轴上，并可将定子上的导线从中穿过。后轮为由发动机驱动的驱动轮，后轮上也可装置轮毂电动机。发动机使用燃油、天然气为燃料，也可使用氢燃料。发动机产生的动力经发动机动力分离装置分割，一小部分动能供发电机发电，发生的电能存入蓄电装置，另外一大部分动能经减速器驱动后轮前进。后轮上也可安装可伸缩移动定子的车轮发电装置，在后轮内侧的轮毂、轮辋总成或制动鼓上可安置转子，定子、定子离合器和端盖安装在后桥上。前轮和后轮上的可伸缩移动定子的车轮发电装置和整流稳压增压装置及蓄电装置相连。前轮上的轮毂电动机和蓄电装置相连。发电机和蓄电装置相连。后轮上的轮毂电动机和蓄电装置也相连。发电机和蓄电装置相连。整车控制系统通过传感器分别与可伸缩移动定子的车轮发电装置、轮毂电动机、整流稳压增压装置、蓄电装置、发动机、发电机、发动机动力分离装置相连。
本发明的有益效果是：本发明具有巨大的社会经济环境效益，更加节能环保，不仅能以燃油、电、氢为动力驱动，更能利用车轮在行驶中的潜能和自然能量发电，并能重复产生电能，再次循环使用，同时逻辑控制易于实现。本发明适用于新型四轮车辆的开发，也适用四轮以上的车辆的开发。也可用于军用汽辆装置如坦克等轮式装甲车辆的开发。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明发动机以燃油、天然气、氢为基础动力的结构示意图。
图2为本发明以电为基础动力的结构示意图。
图中1.前轮，2.可伸缩移动定子的车轮发电装置，3.轮毂电动机，4.整流稳压增压装置，5.蓄电装置，6.整车控制系统，7.发动机，8.发电机，9.发动机动力分离装置，10.后轮，11.后桥，12.减速器。
具体实施方式
在图1中，在前轮(1)的外侧安装可伸缩移动定子的车轮发电装置(2)，在前轮(1)的内侧装置轮毂发动机(3)。可伸缩移动定子的车轮发电装置(2)由转子、定子、定子离合器和端盖构成，转子安装固定在轮毂或轮辋总成上，随车轮转动，定子和端盖安装固定在车轮轴上的车轮轴端，定子离合器一侧安装在定子上，另一侧安装在端盖上，可选择由机动、汽动、油动、电动或液动控制转子与定子的自动分离组合。在车轮轴上还有导线槽和滑动齿条，可将定子与端盖安装固定在车轮轴上，并可使定子上的导线从中穿过。(4)为整流稳压增压装置、(5)为蓄电装置、(6)为整车控制系统、(7)为发动机、(8)为发电机、(9)为发动机动力分离装置、(10)为后轮(驱动轮)、(11)为后桥、(12)为减速器。发动机(7)可以燃油、天然气、氢为燃料。发动机(7)产生的动力经发动机动力分离装置(9)分割，一小部分动能供发电机(8)发电、发出的电能存入蓄电装置(5)，另外一大部分动能经减速器(12)驱动后轮(10)前进。后轮(10)的内侧也安装可伸缩移动定子的车轮发电装置(2)，可伸缩移动定子的车轮发电装置(2)的转子安装在后轮(10)内侧的轮毂、轮辋总成或制动鼓上，随车轮(10)一起转动，定子、定子离合器和端盖安装固定在后桥(11)上。可伸缩移动定子的车轮发电装置(2)与整流稳压增压装置(4)和蓄电装置(5)电联接。轮毂电动机(3)与蓄电装置(5)电联接。发电机(8)和蓄电装置(5)电联接。整车控制系统(6)通过传感器分别与可伸缩移动定子的车轮发电装置(2)、轮毂电动机(3)、整流稳压增压装置(4)、蓄电装置(5)、发动机(7)、发电机(8)和发动机动力分离装置(9)相连。
在图(2)中，(1)为前轮，在它的外侧装有可伸缩移动定子的车轮发电装置(2)，在它的内侧装有轮毂电动机(3)。(4)为整流稳压增压装置、(5)为蓄电装置、(6)为整车控制系统。在后轮(10)的外侧安装有可伸缩移动定子的车轮发电装置(2)，在后轮(10)的内侧安装轮毂电动机(3)。可伸缩移动定子的车轮发电装置(2)与整流稳压增压装置(4)和蓄电装置(5)电联接。轮毂电动机(3)和蓄电装置(5)电联接。在需要的情况下，车轮(10)的内侧可不装置轮毂电动机(3)而装置可伸缩移动定子的车轮发电装置(2)。整车控制系统(6)通过传感器分别和可伸缩移动定子的车轮发电装置(2)、轮毂发电动机(3)、整流稳压增压装置(4)、蓄电装置(5)相连。
本发明的操作应用是：当车处于起动、低速行驶或在平坦路面行驶时，由轮毂电动机工作驱动车轮前进；当车处于上坡路面或需要提速时，由发动机和电动机共同工作；当车行驶在平坦路面或下坡路面时及低速行驶时，通过控制系统使定子和转子自动组合在一起，利用车辆的潜在能量、惯性和俯冲力等自然能量使可伸缩移动定子的车轮发电装置产生电能，经整流稳压增压变频后存入蓄电装置供轮毂电动机使用，驱动车轮前进；当车辆行驶在上坡路面或低速行驶时，通过控制系统使定子和转子自动分离，从而不影响车速和载重能力。由于车轮不断滚滚前进，可伸缩移动定子的车轮发电装置就可源源不断循环重复产生电能，供再次循环重复使用。整车控制系统在行驶中通过传感器收集和处理由发动机、轮毂电动机、可伸缩移动定子的车轮发电装置、蓄电装置等有关的信息，控制该再生动力车的发动机的运行方式、轮毂电动机的运行方式、可伸缩移动定子的车轮发电装置的运行方式，蓄电池的充放电状态及采用前轮驱动、后轮驱动或是四轮驱动的驱动模式。

Claims (3)

1、一种再生动力车驱动系统，它包括前轮、可伸缩移动定子的车轮发电装置、轮毂电动机、整流稳压增压装置、蓄电装置、整车控制系统、发动机、发电机、发动机动力分离装置、后轮、后桥、减速器，其特征是前轮和后轮上可装置可伸缩移动定子的车轮发电装置和轮毂电动机；可伸缩移动定子的车轮发电装置与整流稳压增压装置和蓄电装置电联接，轮毂电动机与蓄电装置电联接；整车控制系统通过传感器分别与可伸缩移动定子的车轮发电装置、整流稳压增压装置、轮毂电动机、蓄电装置、发动机、发电机和发动机动力分离装置相连。
2、根据权利要求1所述的再生动力车驱动系统，其特征是可伸缩移动定子的车轮发电装置由转子、定子、定子离合器和端盖构成，转子安装固定在轮毂、制动鼓或轮辋总成上，随车轮转动；定子和端盖可以分别装置固定在车轮轴上或车轮轴端，也可安装在底盘前桥转向节、后桥端与车轮转子相对应处；定子离合器一侧安装在定子上，另一侧安装在端盖上，可选择由机动、汽动、油动、电动或液动控制定子与转子的自动分离组合。
3、根据权利要求1所述的再生动力车驱动系统，其特征是车轮轴上有导线槽和滑动齿条。
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