[发明专利]一种使用射频发生器激励车辆的系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及车辆推进系统领域。更特别地，本发明涉及一种使用射频信号激励车辆的改进的系统和方法。 

背景技术

发展减少依赖化石燃料的车辆是具有重要全球价值的问题。因为化石燃料的高能量密度、快速的加油时间、相对低的成本以及利用化石燃料运行的内燃(IC)机的完备，化石燃料(例如，汽油、柴油燃料、天然气)被用于世界上的绝大多数车辆。 

全世界在车辆动力方面对化石燃料的高度依赖已导致许多问题和关注。虽然在许多国家对内燃机排放物的控制日益严格，但其仍对空气污染有显著作用并且释放出大量的二氧化碳，潜在地危害着臭氧层和/或导致了全球变暖。世界上许多大型的化石燃料储藏地均位于政治不稳定区域。此外，世界上实际可获得的化石燃料资源的供应是有限的。虽然化石燃料资源的可提取的剩余供应量未知并且是一个存在争议的问题，但是普遍认同的是在一定时期内(或许为25年，或许为100年)供应量将达到顶峰并且在这之后的加速的期限内，该供应将被耗尽。一旦发生峰值供应的转折点事件和加速损耗，则化石燃料的价格可能会被大幅度提高，进一步恶化了社会主要依赖化石燃料的现实可行性。 

上个世纪开发和/或提出了许多现有技术系统，这些现有技术系统已经拒绝使用化石燃料或减少使用化石燃料。特别地，一些现有技术系统已经被设计成使用当地电网电源作为车辆推进的能量。虽然当前美国和世界电网中的大部分电能产生于化石燃料，但是对于电激励的车辆，在发电时，许多国  家可以做出能量选择，例如，使用化石燃料型(例如，天然气、柴油或煤)、核能、水力能、太阳能和/或风能。然而，对于化石燃料激励的车辆，只能选择能量为液态或气态形式的且非常便携的化石燃料，例如，汽油、柴油和天然气。同样地，目前在美国，采用从电动机输出的电能来产生给定瓦特输出的成本通常低于采用从汽油机输出的汽油来产生给定瓦特输出的成本。当然，比较电动车辆和燃油车辆的全面的效率是一个复杂的分析过程，但是一般电动车辆每英里的能量成本比燃油车辆每英里的能量成本便宜。 

上个世纪已被开发和/或提出的以减少对化石燃料依赖的每一个现有技术的系统都具有各自的优点和缺点，但是时至今日，还没有提供一个可以解决现代内燃激励的汽车的效率和便利问题的方案，并提供消除对化石燃料依赖的长期方案。在此将回顾这样的一些现有技术的系统。 

(a)内燃机车辆 

图1显示了由传统内燃(“IC”)机116激励的车辆，这是现今最为常用的车辆。来自燃料源180(例如，炼油厂)的燃料被传输到存在于汽油站上的燃料泵181。用户在汽油站购买燃料，并装入与车辆连接的燃料罐114。所述燃料之后被经由燃料线路115提供给内燃机116。 

所述内燃机116燃烧燃料并向驱动链117提供转矩，所述驱动链117与变速器182相连。所述变速器需要使所述内燃机以一定速率(通常在RPM中被测量)运转，但该速率与车速没有直接联系。例如，当车辆停止时(例如，在红灯时)，所述变速器允许内燃机继续运转。相反，当车辆在高速运行时，所述变速器允许内燃机以不均匀的低速运转。变速器182的驱动轴130提供车辆车轮111旋转的推动力。图1还显示出了用于容纳乘客101的乘客车厢100以及用于容纳货物103的货物车厢102(例如，箱子)。 

图1中显示的车辆的轮胎111与标准公路表面或轨道150相接触，所述标准公路表面或轨道150可以由多种材料(例如，柏油、混凝土、钢铁等)  建造。此外，可以使用多种不同材料建造公路或轨道表面150下面的公路或轨道地基151(例如，砂砾、木头、泥土等)。在通常的室外环境中，还可能在公路表面的上部发现一定量的碎片和/或沉积物152。 

(b)电激励车辆 

图2显示了由电动机124激励的车辆。电源190(例如，美国或国际电网)通过电力接口191向车辆端口129提供电能，所述电力接口191可以包括一组连接器、稳压器和/或变压器。所述端口129与充电器127电连接，充电器127对电池组122充电。所述电池组向电动机124提供电能。功率分配机构118接收来自电动机的电流并通过驱动轴130产生转矩使车辆的车轮111的转动。在一个实施例中，功率分配机构118可以包括传动变速器。使用车辆的前向动力，当车辆制动或下山时，通过从车辆的前向动力重新获得能量来使功率分配机构118激励发生器120产生用以对电池组122进行充电的电流。图2中显示的两个电动车的实例是本田(Honda)EV+和土星(Saturn)EV1。 

(c)混合车辆