[发明专利]具有循环充电系统的电动车

说明书

本发明属于汽车制造技术领域。

目前使用的运输车辆，有以电为动力的车辆，称电动车。有以内燃机为动力的车辆，称汽车。这两种类型的运输车辆所需能量完全外供，而车行驶过程中因路面不平产生的振动能，由空气阻力产生的风能，下坡产生的势能和刹车时产生的制动能，至今没有一套装置收集起来变成电能进行循环充电使用，致使这部分能量浪费。本发明就是提出一种新的技术方案，来解决这个问题。

为达到上述目的，本发明采用直线发电机收集振动能，风力发电机收集风能，车轮制动发电机收集刹车制动能，驱动电机下坡转为发电机来收集下坡势能，并起控制车下坡速度作用。将上述同种类型或不同种类型，一定数量的发电机组成供电源，与数组蓄电池、控制电路和快速充电电路组成一个循环充电系统，即可把上述的大部分能量收集起来进行循环充电使用。

本发明循环充电系统的供电源具体说有以下四种组成方式：（1）由数个直线发电机组成。（2）由数个直线发电机和风力发电机组成。（3）由数个直线发电机、风力发电机和车轮制动发电机组成。（4）由数个直线发电机、风力发电机、车轮制动发电机和驱动电机下坡转为发电机控制电路装置组成。

上述四种类型发电机，直线发电机和驱动电机转为发电机发出的电均为直流电（直线发电机本身带有整流装置），可直接向蓄电池充电。而风力发电机和车轮制动发电机，当采用交流发电机结构时，应加整流电路进行整流，将交流电变为直流电才能给蓄电池充电。

直线发电机安装在车桥与车架之间，来收集车在行驶过程中因路面不平产生的上下直线运动的振动能。经实验证明，当振幅大于2mm时，直线发电机就开始发电，即是车辆在一级公路上行驶，其弹簧板振幅也大于2mm，因此这部分能量完全可由直线发电机来收集。直线发电机安装在该位置，还可以起减振元件作用，能减少原有减振弹簧板的片数。吨位小的车辆，车前桥可以完全用直线发电机作减振弹性元件。

风力发电机可以安装在车的上部、底部。但安装底部最宜。为集中风力，可以在风力发电机前安装一个进风罩，形状作成锥形筒状，其横截面可以是椭园形或长方形。如果采用一台电机作为驱动电机时其驱动电机散热风扇可位于风力发电机之后，并安装在同一进风罩里使车辆行驶过程中风力发电机后部形成空气负压区，风力发电机前后有一定的压力差，这样，发电效果更好，同时也不影响风阻系数。

车轮制动发电机，其结构如图1、2所示。图1中：（1）为机械（液压）制动器，（2）固定支架，（3）发电机定子，（4）导线孔，（5）碳刷固定装置，（6）碳刷，（7）滑环，（8）、（20）轴承，（9）车轮轴，（10）销键，（11）绝缘子，（12）发电机转子，（13）制动摩擦片固定轴，（14）车外胎，（15）车内胎，（16）车圈，（17）制动鼓，（18）盖板螺钉，（19）盖板，（21）连接螺栓，（22）垫片，（23）紧固螺母，（24）花键。从该图可以看出，车轮与一般车轮相同，其发电机定子、转子的结构和碳刷滑环的安装方法与一般发电机相同，所不同的是，发电机定子不是固定于一般的发电机机壳内，而是置于车圈中，固定于固定支架（2）上，固定支架（2）一边与车桥连接，一边用盖板（19）封闭。其上还具有导线孔（4）和机械（液压）制动器（1）及碳刷固定装置（5）。发电机转子也不是固定于发电机轴上，而是通过销键（10）与车轮轴（9）固联。车轮轴与车圈、轮胎固定联接。当车轮转动时，带动发电机转子转动。车正常运行时，发电机不加激磁电流，转子无阻力，其车轮同一般车轮一样，自由运转。

车轮制动发电机，制动和发电原理见图3。图中：（1）为发电机转子磁场绕组，（2）为滑环，（3）为发电机定子绕组，（4）为整流器，（5）为分流电阻，（6）为稳压管，（7）为调节器，（8）为激磁控制开关，（9）为蓄电池组。车正常行驶时，开关（8）断开，发电机不工作，当刹车制动时，开关（8）吸合，此时磁场绕组（1）有电流通过而产生磁场，该磁场随车轮转动而旋转。则定子绕组（3）切割磁力线发电，经整流装置（4）整流后，充入蓄电池（9）内。转子加激磁电流后，产生与前进方向相反的扭矩，能起制动作用，制动力的大小可以通过调节器（7）调节激磁电流的大小来实现。电阻（5）起分流作用，稳压管（6）起稳定电压作用，防止车轮制动发电机在短时间内发出电流、电压过大损坏蓄电池。

刹车制动时，用一个脚踏开关就能控制制动发电机和机械（液压）刹车装置工作。制动一开始，脚踏板使激磁开关（8）接通，此时发电机发电并制动，当踏到一半时，机械（液压）刹车装置开始工作，使车轮很快的完全停止转动。