CN211701733U - 电动汽车走行充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车走行充电装置，包括发电机、变速箱、传动轴、电瓶、整流器和车轮，所述相对的两车轮中轴线上设有主轴，所述主轴上安装有变速箱，所述变速箱的输出端连接至发电机的输入端，所述发电机的输出端连接有整流器，所述整流器的输出端连接在电瓶上；所述发电机包括定子线圈和转子永磁盘，所述转子永磁盘固定安装在传动轴上，相邻两转子永磁盘之间均设有一定子线圈，所述定子线圈固定在发电机外壳上；所述转子永磁盘两侧设有凸出的磁极，相邻两转子永磁盘相对一侧的磁极相反。本实用新型采用低阻高效发电机，将车轮转动的动力通过发电机转变为电能，储存于电瓶中为车辆自身提供能量，降低了车辆成本，且可保证车辆持续工作。

Description

电动汽车走行充电装置

技术领域

本实用新型属于电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车走行充电装置。

背景技术

电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。主要问题在于蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵，且需要经常充电，不能长途旅行，导致使用成本比汽车贵。电动汽车技术的不成熟，主要集中在充电技术、续航里程、可靠性等方面，如何提供一种代替现有蓄电池的发电机成为本领域技术人员的研究方向。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种电动汽车走行充电装置，该发电机降低了车辆成本，可长时间为车辆提供稳定的输出电压，发电效率高。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电动汽车走行充电装置，包括发电机、变速箱、传动轴、电瓶、整流器和车轮，所述相对的两车轮中轴线上设有主轴，所述主轴上安装有变速箱，所述变速箱的输出端连接至发电机的输入端，所述发电机的输出端连接有整流器，所述整流器的输出端连接在电瓶上；

所述发电机包括定子线圈和转子永磁盘，所述转子永磁盘固定安装在传动轴上，相邻两转子永磁盘之间均设有一定子线圈，所述定子线圈固定在发电机外壳上；所述转子永磁盘两侧设有凸出的磁极，所述转子永磁盘两侧磁极相反，相邻两转子永磁盘相对一侧的磁极相反。

上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：

1.上述方案中，所述变速箱设有一输出端，所述变速箱设有一输出端，该输出端上连接有一传动轴，所述传动轴上连接有一发电机。

2.上述方案中，所述两车轮之间设有一曲轴，所述发电机通过发电机支架安装曲轴上，所述变速箱固定在曲轴上。

3.上述方案中，所述变速箱设有两输出端，两输出端上均连接有一传动轴，所述传动轴上各连接有一发电机，所述发电机上各连接有一整流器，两整流器的输出端连接至一电瓶上。

4.上述方案中，所述主轴外侧设有轴壳，所述发电机通过发电机支架安装在轴壳上，所述变速箱固定在轴壳上。

5.上述方案中，所述转子永磁盘上设有安装孔，多个转子永磁盘上同一直线的安装孔横穿固定在横杆上，所述横杆通过竖架固定在传动轴上。

6.上述方案中，所述变速箱内部设有相啮合的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮固定在主轴上，所述小齿轮固定在传动轴上。

7.上述方案中，所述转子永磁盘上设有多块凸出的磁极，所述多块磁极呈环状分布，每块磁极呈扇形状。

8.上述方案中，所述定子线圈上设有多个缠绕的线圈，所述线圈缠绕呈圆形、三角形或梯形。

9.上述方案中，所述转子永磁盘为稀土钕磁铁材质。

10.上述方案中，所述整流器与电瓶的连接电路上电性连接有电压调节器，可防止电瓶里的电逆流。

11.上述方案中，所述定子线圈为无铁芯式。

12.上述方案中，所述发电机经过防水、防火、防尘处理。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型电动汽车走行充电装置，其转动阻力低，抗过载能力强，对瞬间负载波动的场合特别适用，且低速运行平稳、不会产生类似于传统发电机的电量极速弱失現象，同时由于发电机的极数多解决了发电电压不稳的难题；提高了整流逆变效率，节省了后续处理设备的造价，并且无刷发电机在维护过程中省时省力省资金。

2、本实用新型电动汽车走行充电装置，其设计制造比较传统发电机技术空间大，可任意加层提高供电量以达到行驶动力需求；并且发电机永磁N极S极在磁盘应用上可调换以达到最小的磁场磁力线弯曲所产生的阻力，而提高发电效率。

3、本实用新型电动汽车走行充电装置，其低速运转时在电力助动车驱动领域有广泛需求应用前景，适合大巴，中巴，小型电动车电力上的增程，实现免住车充电等愿望。

4、本实用新型电动汽车走行充电装置，其结构简单，体积小而轻便，发热低并容易散发热量，不用担心热量过高造成电能损失。

附图说明

附图1为本实用新型实施例一结构示意图。

附图2为本实用新型实施例二结构示意图。

附图3为本实用新型发电机内部结构示意图。

附图4为本实用新型转子永磁盘结构示意图。

附图5为本实用新型定子线圈结构示意图。

附图6为本实用新型磁力线方向示意图。

图中：1、发电机；101、定子线圈；102、转子永磁盘；103、横杆；104、竖架；105、线圈；2、大齿轮；3、变速箱；4、传动轴；5、电瓶；6、整流器；7、车轮；8、主轴；9、小齿轮；10、轴壳；11、发电机支架；12、曲轴。

具体实施方式

在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利的具体含义。

下面结合实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例1：一种电动汽车走行充电装置，包括发电机1、变速箱3、传动轴4、电瓶5、整流器6和车轮7，所述相对的两车轮7中轴线上设有主轴8，其中一侧的主轴8上安装有变速箱3，变速箱3内部设有相啮合的大齿轮2和小齿轮9，所述大齿轮2固定在主轴8上，所述小齿轮9固定在传动轴4上，通过齿轮传动将主轴8上的力传送至传动轴4上，传动轴4上连接有一发电机1，两车轮7之间设有一根曲轴12，发电机1通过发电机支架11安装曲轴12上，变速箱3也安装在曲轴12上；发电机1的输出端连接有整流器6，所述整流器6的输出端连接在电瓶5上；该过程中车轮7转动通过主轴8将力传递至变速箱3，通过变速箱3提高发电机1的转速，从而提升发电量，最后通过整流器6将稳定的电压传输至电瓶5上，为车辆提高稳定的输出电压，所述整流器与电瓶5的连接电路上电性连接有电压调节器，可防止电瓶5里的电逆流；

所述发电机1包括定子线圈101和转子永磁盘102，所述转子永磁盘102固定安装在传动轴4上，与传动轴4同步转动，该转子永磁盘102上还设有安装孔，多个转子永磁盘上位于同一直线上的安装孔横穿连接在横杆103上，所述横杆103通过竖架104固定在传动轴4上，该横杆103和竖架104用来增加转子永磁盘102在传动轴上的牢固程度，且可防止转子永磁盘102的位置发生偏移；每相邻的两转子永磁盘102之间均设有一个定子线圈101，所述定子线圈101固定在发电机1外壳上；其中转子永磁盘102两侧设有凸出的磁极，转子永磁盘102两侧磁极相反，相邻两转子永磁盘102相对一侧的磁极相反，即N极与S极相对，磁极为稀土钕磁铁；定子线圈101位于相对的磁极之间，定子线圈101上设有多个缠绕的线圈，线圈封装在一块透明的塑料体中，线圈缠绕呈圆形，其中线圈采用无铁芯式结构。

转子永磁盘102的磁极为两侧凸出结构，且分割成多块，所述多块磁极呈环状分布，每块磁极呈扇形状。

该发电机可应用在电动小轿车上，发电机的输出电压可达到350V～400V。

实施例2：一种电动汽车走行充电装置，包括发电机1、变速箱3、传动轴4、电瓶5、整流器6和车轮7，所述相对的两车轮7中轴线上设有主轴8，所述主轴8上安装有变速箱3，所述变速箱3设有两输出端，两输出端上均连接有一传动轴4，变速箱3内部设有两个相啮合的大齿轮2和小齿轮9，所述大齿轮2固定在主轴8上，所述小齿轮9固定在传动轴4上，变速箱3将主轴8上的动力通过啮合的齿轮传送至两个发电机1上，所述主轴8外侧设有轴壳10，所述发电机1通过发电机支架11安装在轴壳10上，所述变速箱3固定在轴壳10上；

所述传动轴4上各连接有一发电机1，所述发电机1上各连接有一整流器6，两整流器的输出端连接至一个电瓶5上。

该过程中车轮7转动通过主轴8将动力传递至变速箱3，变速箱3上连接有两个发电机1，变速箱3将提高后的转速传送至发电机1上，从而提升发电量，两个发电机1是为了有更高电压的需求而设计的，极大的提升了发电效率，最后通过整流器6将稳定的电压传输至电瓶5上，为车辆提高稳定的输出电压，所述整流器与电瓶5的连接电路上电性连接有电压调节器，可防止电瓶5里的电逆流。

所述发电机1包括定子线圈101和转子永磁盘102，所述转子永磁盘102固定安装在传动轴4上，与传动轴4同步转动，该转子永磁盘102上还设有安装孔，多个转子永磁盘102上位于同一直线上的安装孔横穿连接在横杆103上，所述横杆103通过竖架104固定在传动轴4上，该横杆103和竖架104用来增加转子永磁盘102在传动轴上的牢固程度，且可防止转子永磁盘102的位置发生偏移；每相邻的两转子永磁盘102之间均设有一个定子线圈101，所述定子线圈101固定在发电机1外壳上；其中转子永磁盘102两侧设有凸出的磁极，相邻两转子永磁盘102相对一侧的磁极相反，即N极与S极相对，磁极为稀土钕磁铁；定子线圈101位于相对的磁极之间，定子线圈101上设有多个缠绕的线圈，线圈缠绕呈三角形结构，其发电量大于圆形结构的发电量，可应用于电压需求更高的环境中，其中线圈采用无铁芯式结构。

转子永磁盘102的磁极为两侧凸出结构，且分割成多块，所述多块磁极呈环状分布，每块磁极呈扇形状。

该发电机可应用在电动中巴车或大巴车上，中巴车上发电机的输出电压需达到400V～500V，大巴车需达到600V以上，该实施例中设置两个发电机以保证发电量。

本实用新型上述内容进一步解释如下：

车轮转动，通过变速箱内齿轮的传动将低速转变为高速输出至发电机端，提高了发电效率，然后发电机通过整流器将电压稳定输出至电瓶上，以保证电瓶的电压稳定；

在实际应用过程中，可通过增加转子永磁盘与定子线圈的数量来增加发电量，也可通过改变定子线圈上线圈的缠绕方式来改变发电效率，例如三角形排布的发电量大于圆形结构的发电量；另外，在发电机应用在不同车辆中，即电压需求不同时，可通过设置多个发电机来保证电压稳定；

在应用过程中，可减少电瓶的使用，降低电瓶造价成本；另外，汽车在行驶过程中减速时可提前断电，通过滑行降低速度提高充电量。

本实用新型电动汽车走行充电装置，其采用低阻高效发电机，将车轮转动的动力通过发电机转变为电能，储存于电瓶中为车辆自身提供能量，降低了车辆成本，且可保证车辆持续工作，避免车辆停下来充电，增加了续航里程、可靠性高；传统发电机采用转子线圈，在运转中磁力线总是在弯曲中进行，产生的热量高电磁感应消耗大；该发电机采用盘式转子永磁盘与定子线圈间隔排布的方式，减少发电阻力，提高了发电效率；关于发电机磁力线在多层转子永磁盘磁盘的应用，磁力线方向是由N极至S极的，在转子永磁盘永磁盘转动时定子线圈总是垂直切割磁力线，如图6所示，磁力线不产生弯曲，安培阻力小，增加了发电量，进一步提高了发电效率，但该设计不违背能能守恒定律。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车走行充电装置，其特征在于：包括发电机(1)、变速箱(3)、传动轴(4)、电瓶(5)、整流器(6)和车轮(7)，所述相对的两车轮(7)中轴线上设有主轴(8)，所述主轴(8)上安装有变速箱(3)，所述变速箱(3)的输出端连接至发电机(1)的输入端，所述发电机(1)的输出端连接有整流器(6)，所述整流器(6)的输出端连接在电瓶(5)上；

所述发电机(1)包括定子线圈(101)和转子永磁盘(102)，所述转子永磁盘(102)固定安装在传动轴(4)上，相邻两转子永磁盘(102)之间均设有一定子线圈(101)，所述定子线圈(101)固定在发电机(1)外壳上；所述转子永磁盘(102)两侧设有凸出的磁极，所述转子永磁盘(102)两侧磁极相反，相邻两转子永磁盘(102)相对一侧的磁极相反。

2.根据权利要求1所述的电动汽车走行充电装置，其特征在于：所述变速箱(3)设有一输出端，该输出端上连接有一传动轴(4)，所述传动轴(4)上连接有一发电机(1)。

3.根据权利要求2所述的电动汽车走行充电装置，其特征在于：所述两车轮(7)之间设有一曲轴(12)，所述发电机(1)通过发电机支架(11)安装曲轴(12)上，所述变速箱(3)固定在曲轴(12)上。

4.根据权利要求1所述的电动汽车走行充电装置，其特征在于：所述变速箱(3)设有两输出端，两输出端上均连接有一传动轴(4)，所述传动轴(4)上各连接有一发电机(1)，所述发电机(1)上各连接有一整流器(6)，两整流器的输出端连接至一电瓶(5)上。

5.根据权利要求4所述的电动汽车走行充电装置，其特征在于：所述主轴(8)外侧设有轴壳(10)，所述发电机(1)通过发电机支架(11)安装在轴壳(10)上，所述变速箱(3)固定在轴壳(10)上。

6.根据权利要求1所述的电动汽车走行充电装置，其特征在于：所述转子永磁盘(102)上设有安装孔，多个转子永磁盘(102)上同一直线的安装孔横穿固定在横杆(103)上，所述横杆(103)通过竖架(104)固定在传动轴(4)上。

7.根据权利要求2或4所述的电动汽车走行充电装置，其特征在于：所述变速箱(3)内部设有相啮合的大齿轮(2)和小齿轮(9)，所述大齿轮(2)固定在主轴(8)上，所述小齿轮(9)固定在传动轴(4)上。

8.根据权利要求1所述的电动汽车走行充电装置，其特征在于：所述转子永磁盘(102)上设有多块凸出的磁极，所述多块磁极呈环状分布，每块磁极呈扇形状。

9.根据权利要求1所述的电动汽车走行充电装置，其特征在于：所述定子线圈(101)上设有多个缠绕的线圈，所述线圈缠绕呈圆形、三角形或梯形。

10.根据权利要求1所述的电动汽车走行充电装置，其特征在于：所述整流器与电瓶(5)的连接电路上电性连接有电压调节器，可防止电瓶(5)中的电逆流。

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