CN211223056U - 电动汽车多能充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于电动汽车多能充电系统，包括：多能发电装置、电力整合装置、蓄电池，多能发电装置包括：相对位移发电装置、液压传动发电装置、外充式压缩空气发电装置三者中的至少一者；所述电力整合装置与多能发电装置中的各发电装置连接，以接收各发电装置所产生的电能，并将所述电能转换成恒流恒压的电能以输送到所述蓄电池储存，以供使用。以车体不同部位的相对动能、液压势能、空气能为能源，将之转化为电能为车供能，延长有效续航能力。

Description

电动汽车多能充电系统

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车多能充电系统。

背景技术

现在市场上，新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。具有节能、环保等优点，在增程式电动汽车领域，油气等可燃燃料依然是增程的主要方式，相比于主流汽车市场优势并不明显。其他的被动增程方式有太阳能，风力等，受实地使用环境影响较大，实际增程效果有限。开电动车出门首先困扰车主的便是电量够不够，有效蓄能时间过长，无法快速充电，无法长时间、长距离运行，极大的限制了电动车产业的发展。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提出一种用于电动汽车的多能充电系统，以车船运行中所产生的动能、空气能为能源，将其转化为电能为车船功能，真正做到绿色环保，彻底解决电动车续航增程问题。

本实用新型提供一种电动汽车多能充电系统，所述多能充电系统包括：多能发电装置、电力整合装置、蓄电池，所述多能发电装置包括：相对位移发电装置，液压传动发电装置，外充式压缩空气发电装置三者中的至少一者。所述电力整合装置与多能发电装置中的各发电装置连接，以接收各发电装置所产生的电能，并将所述电能转化成恒流恒压的电能以输送到所述蓄电池储存。

所述蓄电池安装在驾驶室空间的底部，即车辆底盘支架的中空位置，通过电力整合装置与各发电装置连接。电力整合装置安装于车辆底盘支架上，与蓄电池临近。

相对位移发电装置是通过固定在车轮毂固定装置或减震装置下端固定部位上的相对位移传导装置，和固定于车体底部横梁上的定子线圈之间的相对位移进行发电。下端传导装置通过螺栓固定在悬挂连杆的上，上端定子线圈及外壳通过支架固定于车体横梁上，利用车辆自身不同部位的相对位移发电。

液压传动发电装置其特征是通过与风扇叶片相连的轴流泵提升液体至车辆顶部，通过液体压强和重力的共同作用，带动车辆底部的动力输出装置，使与之相连的发电机发电。

外充式压缩空气发电装置其特征是通过储气罐罐口位置的开关控制阀分档调控开口大小保证压缩气体匀速释放，使风筒内的空气恒定流动，带动发电机的风扇叶片匀速旋转，以此带动发电机匀速发电。

本实用新型，以车体不同部位的相对动能、液压势能、空气能为能源，将之转化为电能为车供能，使低成本高效率的补充能量成为现实，能有效延长电动汽车续航能力，有效降低了深度充放电频次，使深度充放电可以在汽车保养时交给专业人士进行，真正延长电池的使用周期，有效降低新能源车的运行成本，真正实现了新能源汽车的节能，环保，省时，高效，低成本的优点。使快速充电，长时间、长距离运行，成为可能。使车主不必再为节省能源，补充能源操心。

附图说明

本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出。

图1是根据实用新型提出的多能充电系统仰视结构图。

图2是根据实用新型提出的相对位移发电装置示意图。

图3是根据实用新型提出的相对位移发电装置定子线圈正面示意图。

图4是根据实用新型提出的液压传动发电装置侧面结构图。

图5是根据实用新型提出的外充式压缩空气发电装置示意图。

10-相对位移发电装置；30-液压传动发电装置；40-外充式压缩空气发电装置；50-电力整合装置；60-蓄电池；101-位移传导装置；102-定子线圈；103-磁铁；105-上下限位及导向装置；301-储液箱；302-轴流泵；303-单向阀；304-排气阀；305-动力输出装置；306-发电机；401-储气罐；402-开关控制阀；403-充气孔口；404-风筒；405-法兰盘；406-风力发电机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。

如图1至图5所示，本实施例提供的用于电动汽车多能充电系统，包括：多能发电装置、电力整合装置50、蓄电池60，多能发电装置包括：相对位移发电装置10、液压传动发电装置30、外充式压缩空气发电装置40三者中的至少一者；电力整合装置50与多能发电装置中的各发电装置连接，以接收各发电装置所产生的电能，并将这些电能转换成恒流恒压的电能，以便输送到蓄电池60储存，以供使用。

本实施例以同时设置三种发电装置为例，对其结构进行具体描述。

参见图1至图3，相对位移发电装置10主要由定子线圈102，上下限位及导向装置105，位移传导装置101，及传导装置顶端的磁铁103，密封装置组成。

车辆自重较大，在行驶过程中，因车辆减震系统的存在，及实际路况的影响车轮系统与车辆底盘之间，存在上下方向的相对运动，且运动势能较大。相对位移发电装置10正是利用车辆自身不同部位的相对位移发电。

相对位移传导装置101通过螺栓固定在车轮毂固定装置或减震装置下端固定部位上，定子线圈102及外壳通过支架固定于车体底部横梁上。定子线圈102内部为磁铁103往复运动空间，上下均装有限位装置及导向装置105，以防止磁铁位移过大造成损坏。上下限位装置上分别设置导向柱和导向孔或其他往复运动导向装置。

相对位移传导装置101应有一定的变形弹性能力，宜制作成有一定的角度的两段或多段，通过万向节或球头相连，以克服因相对水平位移引起的位置变化，可以为各种不同形状，具体根据车辆底部的实际空间决定。磁铁103通过卡扣等紧固装置牢固固定在传导装置101上端，磁铁103所在部分安装在定子线圈102中空部位，通过上下限位及导向装置105上的导向柱和导向孔与定子线圈相对连接，利用车身与轮毂的相对位移带动相对位移发电装置10发电。磁铁形状可做成环状或其他形状，要求能够在定子线圈中空位置做往复运动，使磁感线尽可能大的切割定子线圈。

因整个相对位移发电装置位于车辆底部，为防止漏电及灰尘进入，应使用密封圈等做密封处理。相对位移发电装置10可分别安装于各个车轮相应位置，各个车轮可以是一个或多个，根据实际情况确定。

根据所使用的部位的不同，位移传导装置可变更为压力或震动感应位移传导装置，以适应车体与电动机、船体与水等不同部位的需要。另外相对位移发电装置同样适用于现有的两轮及以上轮数的有不同部位相对位移的车辆。

参见图1和图4，液压传动发电装置30包括：储液箱301、轴流泵302、单向阀303、排气阀304、动力输出装置305、发电机306。

液压传动发电装置可以使用外充式压缩空气作为动力源驱动风扇叶片工作，风扇叶片通过键槽或螺栓固定于轴流泵轴上。储液箱301，轴流泵302，单向阀303，排气阀304，动力输出装置305，储液箱301通过液压管依次连接，形成液体回路。与液压管的连接口可用卡扣紧固连接，储液箱301在车辆前机盖下，车辆底盘尽可能低的位置，通过固定支架与车体横梁相连。储液箱上设有加液口，进液口及出液口。进液口及出液口与液压管连接，轴流泵302通过固定支架，调节臂支架，调节杆，调节托架与车体上下横梁相连。轴流泵302吸液口和出液口均应布置在泵体上侧，使泵体内充满液体以保证随时高效响应。单向阀303通过支架卡扣固定于车体上梁或轴流泵固定支架上。排气阀304设置在液压传动系统最顶端，通过支架卡扣固定于ABC柱顶端或车顶的内部位置。动力输出装置305使用小型的冲击式水轮或其他适合车载使用的小型液体动力输出装置，动力输出装置305水轮和发电机306通过传动齿轮或键槽螺栓动态连接。发电机306通过固定支架，调节臂支架，调节杆，调节托架与车体上下横梁相连。液压动力输出装305通过紧固螺栓和调节支架固定于发电机固定支架上。从动力输出装置305流出的液体通过液压管回流到储液箱301。通过轴流泵302提供的液压动能与液体本身的高差势能驱动动力输出装置305动作，带动带动发电机306发电。

轴流泵302所连接风扇叶轮可以是嫁接于外充式压缩空气发电装置40的储气罐、风筒、法兰、风扇叶片，并以此为动力驱动液压传动发电装置30动作。或者可以把液压传动发电装置30看作是外充式压缩空气发电装置40的延伸。

液压传动发电装置30可以是一个或多个。

参见图1和图5，外充式压缩空气发电装置40包括：储气罐401、开关控制阀402、充气孔口403、风筒404、法兰盘405、风力发电机406。

储气罐401储存非可燃压缩气体，利用储气罐401罐口位置的开关控制阀402分档调控开口大小保证压缩气体匀速释放，使风筒404内的空气恒定流动，带动发电机406发电。

风筒404出风口设计为小孔，大流速，通过减小横截面积，使压缩空气的供给时间延长。通过增加空气流速，来增加空气势能，使发电机406匀速高效运转。具体结构与实心法兰盘相似。出风口为圆盘上同圆心同半径的圆周上的一定数量的小孔。圆周半径大于10厘米。小孔的半径为0.5毫米到5毫米之间，小孔可以垂直与圆盘，或以圆心为参照相对于圆盘有一定的斜率。小孔的数量控制在10个到40个之间。风筒404出风口圆盘上的圆心应与发电机 406的风扇同轴。风筒404有较高的压强才能保证小孔内的气流喷射。风筒404的部件有较高的强度要求。

应采用密封圈与连接器固定连接。储气罐401，充气孔口403，开关控制阀，402，风筒 404之间的连接应参照可燃气车辆的连接方法密封连接，以适应一定的压强。法兰盘405通过密封圈和连接器与风筒404相连。

储气罐401可以安装在车辆尾部座椅后方即后备箱中，或车辆底部悬空位置。储气罐401 通过钢瓶固定架与车体横梁相连，充气口403与单向阀相连，单向阀与开关控制阀402通过三通并联安装在储气罐401罐口位置。风筒404由开关控制阀引出，经车辆底部引至前机盖下方靠后的位置，通过固定支架与车体上下横梁相连，风扇叶片固定在发电机406上，发电机406通过固定支架，调节臂支架，调节杆，调节托架与车体上下横梁相连。法兰盘405与发电机406的风扇叶片同心相对固定。保留适当的气隙以保证风扇叶片正常有效转动。

风筒404内部的气体在经过发电机406的风扇叶片后，原则上已经可以作为废气直接通过车体出风口等开放空间排放至车外空气中，但由于单位时间内产生的气体量较少，并且有其他多种用途，可以通过导流管导引至其他用途或排出车外。因为有温差的缘故，可以作为空调冷气用作驾驶室降温，可以用作刹车冷却，在长时间下坡等刹车发热情况下使用。可以调节蓄电池空间的工作温度，也可以供驾乘人员呼吸。等等。

风筒404长度应大于1米，用以保证流经风筒404的压缩气体充分膨胀。外充式压缩空气发电装置40可以是单个或多个。可以独立运行，根据实际的行驶情况，通过开关控制阀402 的开关及分档调控开口大小，可以延长或缩短发电机406的发电时间，提高或降低发电机406 的功率。

汽车长时间停放的情况下，可以启动外充式压缩空气发电装置40，对蓄电池60的损耗进行有效补充。

发电机型号或结构：采用风能发电机，三项交流永磁发电机中的S系列和M系列水平轴发电机或垂直轴磁悬浮发电机或小型水利发电机等小型的适合车载使用的发电机。

箭头侧为车头侧，储气罐401在车尾侧。

需要说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述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实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种用于电动汽车多能充电系统，其特征在于，

所述多能充电系统包括：依次连接的多能发电装置、电力整合装置、蓄电池；

所述多能发电装置包括：相对位移发电装置、液压传动发电装置和压缩空气发电装置三者中的至少一者；

所述电力整合装置与多能发电装置中的各发电装置连接，以接收各发电装置所产生的电能，并将所述电能转换成恒流恒压的电能以输送到所述蓄电池储存。

2.根据权利要求1所述的用于电动汽车多能充电系统，其特征在于，

所述相对位移发电装置包括：设置在车轮固定装置上的传导装置与设置在车体横梁上的定子线圈所组成的相对位移发电装置，所述相对位移发电装置与电力整合装置连接。

3.根据权利要求2所述的用于电动汽车多能充电系统，其特征在于，

所述相对位移发电装置包括：设置在车轮固定装置及车体横梁上的相对位移发电装置，适用于车辆其他发生相对位移部位。

4.根据权利要求1所述的用于电动汽车多能充电系统，其特征在于，

所述压缩空气发电装置包括：设置在电动汽车后部的储气罐中的压缩气体经风筒及法兰盘上的小孔带动风轮及与风轮相连的风力发电机，所述风力发电机与电力整合装置连接。

5.根据权利要求1所述的用于电动汽车多能充电系统，其特征在于，

所述液压传动发电装置包括：设置在电动汽车前机盖下方的轴流提升装置依靠风轮提供动力，依次连接单向阀、排气阀、动力传输装置及与其相连的风力发电机，所述风力发电机与电力整合装置连接。

6.根据权利要求4或5所述的用于电动汽车多能充电系统，其特征在于，所述风轮包括：设置在电动汽车前机盖下部中空位置的不同装置用途的风轮，所述多个风轮位置应相错排布。

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