CN208498717U - 一种电动车自发电续航装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种电动车自发电续航装置，包括车轮和车体，还包括：动能传送装置、供电器和蓄电池，所述供电器包括：发电机、电路板和充电接口，所述发电机的转轴与动能传送装置的输出端传动连接，动能传送装置的输入端与车轮的车毂耦合连接，所述发电机依次通过电路板、充电接口与蓄电池电连接；本实用新型通过车轮的旋转带动发电机转轴旋转，从而产生稳定的交流电，并能够把机械能转化为电能回馈到蓄电池，从而延长了电动车的续航里程，提高车速和续航能力，并具有零排放、节能环保的优点，本实用新型还具有结构简单、易于安装、成本较低的特点，且不受天气因素的影响，具有极强的实用性。

Description

一种电动车自发电续航装置

技术领域

本实用新型属于电动车的技术领域，具体涉及一种电动车自发电续航装置。

背景技术

现代是一个“呼唤绿色环保”的时代，面对全球气候变暖的现实，各国纷纷提倡低碳经济，以实现社会的可持续发展。人们不但要求节约能源，更注重起居住环境和生态环保，发展新能源产业，鼓励电动车发展，业已成为全球政府对未来交通工具的共同取向。我国是一个石油资源相对贫乏，绝大部分依赖进口的发展中国家。目前，全国汽车每年仍在巨量增长，燃油和尾气的大量排放以成为我国大中城市大气的主要污染源。《国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》中明确指出，将启动节约和替代石油，作为引导商业和民用节能的工作方向。电动车经济，节能环保，也符合国家建设节约型社会的大方针，无疑，发展环保、低能耗，能够提供良好居住环境和生态环境的电动车，符合了绿色环保革命时代的发展要求。

电动自行车如此飞速的发展，日益成为现代生活交通中速度较低、中短距离、操作停 放简便、最贴合消费实际需求的一种交通工具。而在目前公共交通拥挤、不准时等缺点的情况下，电动自行车无疑是我国部分中低收入人群，城市工薪族、农村殷实家庭劳力、学校教师学生出行代步的首选交通工具。

在所有技术创新中，电力驱动具有极其重要的地位，因为未来的驱动方式必须是少耗能、更环保、更具有可持续性。

电动车的缺点在于：(1)续航里程太短，因为车身相较自行车比较重，没电了得蹬着走，再不行还得推着走，比较费劲；(2)电瓶寿命太短，频繁充电电瓶也损耗的快，不太耐用，更换电瓶费用也比较高，充电同样也要交电费；(3)而且受充电的束缚，使用的地理范围窄一些，同时类似载人、载物、爬坡也会加大耗电量，进而缩短续航时间以及速度受影响。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种通过车轮转动带动发电机发电的电动车自发电续航装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种电动车自发电续航装置，包括车轮和车体，还包括：动能传送装置、供电器和蓄电池，所述供电器包括：发电机、电路板和充电接口，所述发电机的转轴与动能传送装置的输出端传动连接，动能传送装置的输入端与车轮的车毂耦合连接，所述发电机依次通过电路板、充电接口与蓄电池电连接；

所述电路板上设置有整流电路、滤波电路、稳压电路和限流保护电路，所述发电机与整流电路的输入端相连，所述整流电路的输出端依次通过滤波电路、稳压电路、限流保护电路与充电接口电连接。

优选地，还包括动能产生装置，所述动能产生装置包括运转轮和支架，所述运转轮与发电机的转轴传动连接，所述运转轮的轮轴通过支架活动设置在车体下。

优选地，所述整流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C1、电容C2和电容C3；所述滤波电路包括电容C4、电容C5、电容C6、电阻R1和电阻R2；所述稳压电路包括稳压器W1、电容C7和电容C8；所述限流保护电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、二极管D4和稳压二极管D5；

所述二极管D1的正极、电容C2的一端均与发电机的输出正端相连，电容C2的另一端分别与二极管D2的负极、二极管D3的正极、电容C4的一端相连，电容C4的另一端依次串接电阻R1、电阻R2后与稳压器W1的输入端相连，电阻R1、电阻R2之间的连线串接电容C5后与电容C3的一端、二极管D2的正极、二极管D1的负极、电容C1的一端相连，电容C1的另一端与发电机的输出负端相连，电容C3的另一端与二极管D3的负极相连，电阻R2与稳压器W1的输入端之间的连线串接电容C6后与电容C5、负输出接线端A2相连，电阻R2与稳压器W1的输入端之间的连线串接电容C7后与电容C5、负输出接线端A2相连，稳压器W1的输出端分别与电容C8的一端、电阻R3的一端、三极管Q1的集电极相连，三极管Q1的发射极与电阻R4的一端相连，三极管Q1的基极分别与电阻R3的另一端、二极管D4的负极、三极管Q2的集电极相连，二极管D4的正极分别与电阻R4的另一端、电阻R5的一端、电阻R6的一端、正输出接线端A1相连，电阻R6的另一端串接电阻R7后与负输出接线端A2相连，电阻R6与电阻R7之间的连线与三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极与稳压二极管D5的正极相连，三极管Q2的发射极与稳压二极管D5的正极之间的连线与电阻R5的另一端相连，电容C8的另一端与稳压二极管D5的负极相连后与负输出接线端A2相连。

优选地，所述动能传送装置包括齿轮传送装置，所述齿轮传送装置包括车轮轴齿轮和发电机轴齿轮，所述车轮轴齿轮和发电机轴齿轮配合使用。

优选地，所述动能产生装置包括链轮传送装置，所述链轮传送装置包括运转轮上的主动轮、发电机上的从动轮和传动链条，所述主动轮设置在传动链条的前端，所述从动轮设置在传动链条的后端。

优选地，所述发电机的电压为15-17V，转速小于300转/分。

优选地，所述稳压器W1的型号为W7812。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本实用新型通过车轮的旋转带动发电机转轴旋转，从而产生稳定的交流电，并能够把机械能转化为电能回馈到蓄电池，从而延长了电动车的续航里程，提高车速和续航能力，并具有零排放、节能环保的优点，本实用新型还具有结构简单、易于安装、成本较低的特点，且不受天气因素的影响，具有极强的实用性。

2、本实用新型还包括运转轮，当电动车行驶时，当蓄电池需要充电，在离合作用下，通过支架将运转轮置于地面，当电动车行驶带动运转轮行驶，使运转轮与地面发生摩擦，运转轮旋转，带动发电机的转轴旋转，电枢上的导体切割磁力线产生交变的感应电动势，再通过发电机滑环电刷输出，得到单相交流电，本实施例通过运转轮带动电动车转轴的旋转，使本装置不受天气因素影响，适用范围更广。

3、本实用新型中的供电器，体积小，电压电流易于涉及，便于安装、使用方便，与油动力增程器相比，供电器无排放，节能环保。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明；

图1为本实用新型实施例一提供的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中电路板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例三中电路板的电路结构图；

图4为本实用新型实施例五中链轮传送装置的结构示意图；

其中：1为动能传送装置，2为供电器，21为发电机，22为电路板，221为整流电路，222为滤波电路，223为稳压电路，224为限流保护电路，23为充电接口，3为蓄电池，4为动能产生装置，41为链轮传送装置，411为主动轮，412为从动轮，413为传动链条。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图1所示，一种电动车自发电续航装置，包括车轮和车体，还包括：动能传送装置1、供电器2和蓄电池3，所述供电器2包括：发电机21、电路板22和充电接口23，所述发电机21的转轴与动能传送装置1的输出端传动连接，动能传送装置1的输入端与车轮的车毂耦合连接，所述发电机21依次通过电路板22、充电接口23与蓄电池3电连接；

如图2所示，所述电路板22上设置有整流电路221、滤波电路222、稳压电路223和限流保护电路224，所述发电机21与整流电路221的输入端相连，所述整流电路221的输出端依次通过滤波电路222、稳压电路223、限流保护电路224与充电接口23电连接。

本实用新型中发电机21的电压为15-17V，工作电压误差不能大于1/10，转速小于300转/分，工作电流在10-12A之间。

具体地，车轮的车毂通过动能传送装置1与发电机21电连接，当车轮旋转，从而带动发电机21的转轴旋转，电枢上的导体切割磁力线产生交变的感应电动势，再通过发电机21滑环电刷输出，得到单相交流电。由于电压很低，发电机21与整流电路221连接，所述整流电路221将发电机21产生的交流电压转换成与电动车电池电压相应的直流电压，由于其中的交流成分比较多，通过滤波电路222将交流成分滤除，输出平滑的直流电，由于发电机21不是匀速的运转，为了得到稳定的直流电，将滤波电路222与稳压电路223连接，得到稳定的直流电输送给限流保护电路224，限流保护电路224对电流进行限制，防止电流过大对供电器2、蓄电池3等设备造成损坏。

本实用新型通过车轮的旋转带动发电机21转轴旋转，从而产生稳定的交流电，并能够把机械能转化为电能回馈到蓄电池3，从而延长了电动车的续航里程，提高车速和续航能力，并具有零排放、节能环保的优点，本实用新型还具有结构简单、易于安装、成本较低的特点，具有极强的实用性。

实施例二：

所述一种电动车自发电续航装置，还包括动能产生装置4，所述动能产生装置4包括运转轮和支架，所述运转轮与发电机21的转轴传动连接，所述运转轮的轮轴通过支架活动设置在车体下。

具体地，当电动车行驶时，当蓄电池3需要充电，在离合作用下，通过支架将运转轮置于地面，当电动车行驶带动运转轮行驶，使运转轮与地面发生摩擦，运转轮旋转，带动发电机21的转轴旋转，电枢上的导体切割磁力线产生交变的感应电动势，再通过发电机21滑环电刷输出，得到单相交流电，本实施例通过运转轮带动电动车转轴的旋转，使本装置不受天气因素影响，适用范围更广。

实施例三：

如图3所示，所述整流电路221包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C1、电容C2和电容C3；所述滤波电路222包括电容C4、电容C5、电容C6、电阻R1和电阻R2；所述稳压电路223包括稳压器W1、电容C7和电容C8；所述稳压器W1的型号为W7812；所述限流保护电路224包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、二极管D4和稳压二极管D5；

所述二极管D1的正极、电容C2的一端均与发电机21的输出正端相连，电容C2的另一端分别与二极管D2的负极、二极管D3的正极、电容C4的一端相连，电容C4的另一端依次串接电阻R1、电阻R2后与稳压器W1的输入端相连，电阻R1、电阻R2之间的连线串接电容C5后与电容C3的一端、二极管D2的正极、二极管D1的负极、电容C1的一端相连，电容C1的另一端与发电机21的输出负端相连，电容C3的另一端与二极管D3的负极相连，电阻R2与稳压器W1的输入端之间的连线串接电容C6后与电容C5、负输出接线端A2相连，电阻R2与稳压器W1的输入端之间的连线串接电容C7后与电容C5、负输出接线端A2相连，稳压器W1的输出端分别与电容C8的一端、电阻R3的一端、三极管Q1的集电极相连，三极管Q1的发射极与电阻R4的一端相连，三极管Q1的基极分别与电阻R3的另一端、二极管D4的负极、三极管Q2的集电极相连，二极管D4的正极分别与电阻R4的另一端、电阻R5的一端、电阻R6的一端、正输出接线端A1相连，电阻R6的另一端串接电阻R7后与负输出接线端A2相连，电阻R6与电阻R7之间的连线与三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极与稳压二极管D5的正极相连，三极管Q2的发射极与稳压二极管D5的正极之间的连线与电阻R5的另一端相连，电容C8的另一端与稳压二极管D5的负极相连后与负输出接线端A2相连。

具体地，整流电路221的U正半周时，上端为正，下端为负，上点电位高于下点电位，二极管 D1正偏导通，二极管D2反偏截止，半波整流后的脉动电压向电容C1充电，直至电容C1两端电压UC1被充到最大值U。当电压U从最大值开始下降时，由于UC1＞U，使二极管D1反偏截止，电容C1通过二极管D2放电，UC1基本保持U数值，整流方向和电容C1充电极性为上正下负。当U负半周时，上端为负，下端为正，下点电位膏腴上点电位，交流U与电容C1上电压UC1 同向串联加到二极管D2上，显然，二极管 D1反偏截止，而二极管D2正偏导通，半波整流的脉动电压峰值使电容C2充电到接近U最大值与UC1之和，即2U，整流电流的方向和电容C2充电极性为上负下正。由于电容C2上的直流电压也就是后面电路两端电压，如果后面电路加足够负载阻值，则电容C2向下面电路放电速度很慢，负载电流很小，负载电压降低不多，近似保持2U。当U 又恢复到正不半期时，电容器又充电到U，又向电容C3充电，直至电容C3两端电压UC3被充到最大值3U，电容C3充电，电容C1放电，二极管D3反偏截止，电路两端为上正下负，从而将发电机21产生的交流电压转换成与电动车电池电压相应的直流电压，实现整流。

从整流电路221输出的电压首先经过电容C4进行滤波，将大部分的交流成分滤除，然后再到由电阻R1和电容C5构成的滤波电路222中，电容C5的容抗与电阻R1 构成一个分压电路，因电容C5 的容抗很小，所以对交流成分的分压衰减量很大，达到滤波目的。

滤波电路222输出的电压传送至稳压电路223，电容C7、容C8用于滤除高频的杂波和低频的波动，使稳压电路223输出的电压更加平稳。

限流保护电路224的二极管D4并接在限流电阻R4两端，稳压二极管D5的负极接地，三极管Q1的基极为低电平，三极管Q 1的导通，有电流流过限流电阻R4和三极管Q1，当流过的电流低于保护值时，限流电阻R4上的压降不大，不足以导致三极管Q2导通，当流过的电流高于保护值时，三极管Q2导通，三极管Q1截止，限制电流输出；当限流电阻R4上的取样电压达到二极管D4导通电压时，二极管D4起到调整三极管Q1基极电流的作用，限流输出电流。

发电机21输出的电流经整流电路221、滤波电路222、稳压电路223、限流保护电路224、充电接口23传输至蓄电池3，使得到的电压更加稳定。

实施例四：

所述动能传送装置1包括齿轮传送装置，所述齿轮传送装置包括车轮轴齿轮和发电机21轴齿轮，所述车轮轴齿轮和发电机21轴齿轮配合使用。

具体地，所述发电机21设置在车体下侧中轴旁，在离合作用下，车轮轴齿轮和发电机21轴齿轮相对接，且车轮轴齿轮和发电机21轴齿轮以转速比制造。

实施例五：

如图4所示，所述动能产生装置4包括链轮传送装置41，所述链轮传送装置41包括运转轮上的主动轮411、发电机21上的从动轮412和传动链条413，所述主动轮411设置在传动链条413的前端，所述从动轮412设置在传动链条413的后端。

具体地，在非离合作用下，主动轮411通过传动链条413带动从动轮412运动，从而带动发电机21的转轴旋转，电枢上的导体切割磁力线产生交变的感应电动势，再通过发电机21滑环电刷输出，得到单相交流电。

实施例六：

本实用新型中，蓄电池3为两组，电动车行驶时，第一组蓄电池3供电，供电器2向第二组蓄电池3充电，如快充20-30分钟完成80%的充电，即充电离合分离，如80%的充电可行驶1小时，则第二组蓄电池3向第一组蓄电池3充电，充电时间效果相同，周而复始。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种电动车自发电续航装置，包括车轮和车体，其特征在于：还包括：动能传送装置（1）、供电器（2）和蓄电池（3），所述供电器（2）包括：发电机（21）、电路板（22）和充电接口（23），所述发电机（21）的转轴与动能传送装置（1）的输出端传动连接，动能传送装置（1）的输入端与车轮的车毂耦合连接，所述发电机（21）依次通过电路板（22）、充电接口（23）与蓄电池（3）电连接；

所述电路板（22）上设置有整流电路（221）、滤波电路（222）、稳压电路（223）和限流保护电路（224），所述发电机（21）与整流电路（221）的输入端相连，所述整流电路（221）的输出端依次通过滤波电路（222）、稳压电路（223）、限流保护电路（224）与充电接口（23）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种电动车自发电续航装置，其特征在于：还包括动能产生装置（4），所述动能产生装置（4）包括运转轮和支架，所述运转轮与发电机（21）的转轴传动连接，所述运转轮的轮轴通过支架活动设置在车体下。

3.根据权利要求1所述的一种电动车自发电续航装置，其特征在于：所述整流电路（221）包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C1、电容C2和电容C3；所述滤波电路（222）包括电容C4、电容C5、电容C6、电阻R1和电阻R2；所述稳压电路（223）包括稳压器W1、电容C7和电容C8；所述限流保护电路（224）包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、二极管D4和稳压二极管D5；

所述二极管D1的正极、电容C2的一端均与发电机（21）的输出正端相连，电容C2的另一端分别与二极管D2的负极、二极管D3的正极、电容C4的一端相连，电容C4的另一端依次串接电阻R1、电阻R2后与稳压器W1的输入端相连，电阻R1、电阻R2之间的连线串接电容C5后与电容C3的一端、二极管D2的正极、二极管D1的负极、电容C1的一端相连，电容C1的另一端与发电机的输出负端相连，电容C3的另一端与二极管D3的负极相连，电阻R2与稳压器W1的输入端之间的连线串接电容C6后与电容C5、负输出接线端A2相连，电阻R2与稳压器W1的输入端之间的连线串接电容C7后与电容C5、负输出接线端A2相连，稳压器W1的输出端分别与电容C8的一端、电阻R3的一端、三极管Q1的集电极相连，三极管Q1的发射极与电阻R4的一端相连，三极管Q1的基极分别与电阻R3的另一端、二极管D4的负极、三极管Q2的集电极相连，二极管D4的正极分别与电阻R4的另一端、电阻R5的一端、电阻R6的一端、正输出接线端A1相连，电阻R6的另一端串接电阻R7后与负输出接线端A2相连，电阻R6与电阻R7之间的连线与三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极与稳压二极管D5的正极相连，三极管Q2的发射极与稳压二极管D5的正极之间的连线与电阻R5的另一端相连，电容C8的另一端与稳压二极管D5的负极相连后与负输出接线端A2相连。

4.根据权利要求1所述的一种电动车自发电续航装置，其特征在于：所述动能传送装置（1）包括齿轮传送装置，所述齿轮传送装置包括车轮轴齿轮和发电机（21）轴齿轮，所述车轮轴齿轮和发电机（21）轴齿轮配合使用。

5.根据权利要求2所述的一种电动车自发电续航装置，其特征在于：所述动能产生装置（4）包括链轮传送装置（41），所述链轮传送装置（41）包括运转轮上的主动轮（411）、发电机（21）上的从动轮（412）和传动链条（413），所述主动轮（411）设置在传动链条（413）的前端，所述从动轮（412）设置在传动链条（413）的后端。

6.根据权利要求1所述的一种电动车自发电续航装置，其特征在于：所述发电机（21）的电压为15-17V，转速小于300转/分。

7.根据权利要求3所述的一种电动车自发电续航装置，其特征在于：所述稳压器W1的型号为W7812。