專利名稱：一種機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車用發(fā)電裝置技術(shù)，具體涉及一種機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置。
技術(shù)背景目前汽車日益增長(zhǎng)，突飛猛勁，汽車已成為現(xiàn)代人們生活，工作，旅 游等重要的組成部分，同時(shí)全球的能源緊張，電能短缺，環(huán)境的污染越來 越受到人們的關(guān)注，汽車排放的尾氣造成的污染不得不引起人們的思考。 各種新型環(huán)保的節(jié)能汽車也紛紛上市。為了更好地、更有效地利用和節(jié)約 資源，就需要改進(jìn)車輛的能源供應(yīng)系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置，其合理和有效地利用 車輛運(yùn)行過程'中所產(chǎn)生費(fèi)能源，并結(jié)合太陽(yáng)能為車輛提供了動(dòng)力能源或備 用能源。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的。本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置，其包括利用車周邊空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的 風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電組件、利用吸收太陽(yáng)能發(fā)電的太陽(yáng)能發(fā)電組件、開關(guān) 控制電路、限壓保護(hù)電路和用于機(jī)動(dòng)車上的蓄電池組；所述風(fēng)力發(fā)電組件 的電壓輸出端與所述蓄電池組的電壓輸入端之間串接所述開關(guān)控制電路， 所述太陽(yáng)能發(fā)電組件的電壓輸出端與所述蓄電池組的電壓輸入端相連；所 述限壓保護(hù)電路的檢測(cè)電壓輸入端連接所述蓄電池組的電壓輸入端，所述 限壓保護(hù)電路的兩個(gè)控制信號(hào)輸出端分別連接所述開關(guān)控制電路的控制端 和所述太陽(yáng)能發(fā)電組件的控制端；當(dāng)所述限壓保護(hù)電路檢測(cè)到所述蓄電池
組的電壓飽和時(shí)，該電路發(fā)出控制信號(hào)，關(guān)斷所述開關(guān)控制電路用于停止 所述風(fēng)力發(fā)電組件向蓄電池組蓄電，并控制太陽(yáng)能發(fā)電組件停止向蓄電池 組蓄電。其中，所述風(fēng)力發(fā)電組件包括風(fēng)輪動(dòng)力組件、發(fā)電機(jī)組件、整流電 路和濾波電路；所述風(fēng)輪動(dòng)力組件與所述發(fā)電機(jī)組件同軸連接，所述風(fēng)輪 動(dòng)力組件利用車周邊空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的風(fēng)力帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)組件轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn) 生交流電，該交流電依次通過所述整流電路、濾波電路后從所述風(fēng)力發(fā)電 組件的電壓輸出端輸出。其中，所述風(fēng)輪動(dòng)力組件包括含有多個(gè)葉片的風(fēng)輪和聚風(fēng)整流罩，所 述風(fēng)輪安裝在所述聚風(fēng)整流罩的內(nèi)部，所述風(fēng)輪的中心軸與發(fā)電機(jī)組件的 中心軸同軸連接，所述聚風(fēng)整流罩包括一進(jìn)風(fēng)口和一出風(fēng)口，空氣依次經(jīng) 所述進(jìn)風(fēng)口、所述風(fēng)輪后從所述出風(fēng)口輸出；所述發(fā)電機(jī)組件釆用永磁同 步電機(jī)結(jié)構(gòu)體，所述風(fēng)輪的中心軸與所述永;茲同步電機(jī)結(jié)構(gòu)體的永i茲轉(zhuǎn)子 同軸連接，并帶動(dòng)所述永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，所述永磁同步電機(jī)結(jié) 構(gòu)體的定子線圈繞組相對(duì)轉(zhuǎn)子切割旋轉(zhuǎn)》茲場(chǎng)獲得交流電。其中，所述風(fēng)輪 動(dòng)力扭件安裝在機(jī)動(dòng)車頂部或車體下方。其中，所述太陽(yáng)能發(fā)電組件包括太陽(yáng)能電池組，用于吸收太陽(yáng)能， 感應(yīng)產(chǎn)生電流；及直流變換電路，用于將所述電流轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電， 輸出給所述蓄電池組蓄電。其中，所述太陽(yáng)能電池組安裝在機(jī)動(dòng)車頂部或 車體側(cè)面。其中，所述直流變換電路包括電容C3、電阻R1、三極管VT1、電 阻R2、變壓器T1、電阻R3、電容C4、 二極管D13和充電電容C5，所述 電容C3跨接在所述太陽(yáng)能電池組的兩端，所述電容C3的正極連接所述電 阻R1和電阻R2的一端，所述電阻R1的另一端連接所述電阻R3的一端和 所述三極管VT1的基極，所述三極管VT1的發(fā)射極接地，所述三極管VT1 的集電極連接所述電阻R2的另一端；所述電阻R2的一端連接所述變壓器
Tl初級(jí)第一線圈的同名端，所述電阻R2的另一端連接所述變壓器T1初級(jí)第一線圈的非同名端；所述電阻R3的另一端與所述變壓器T1初級(jí)第二線 圈的同名端之間串接所述電容C4，所述變壓器Tl初級(jí)第二線圈的非同名 端接地，所述變壓器T1次級(jí)線圈的同名端連接所述充電電容C5的負(fù)極， 所述充電電容C5的正極連接所述二極管D13的負(fù)極端，所述二極管D13 的正極端連接所述變壓器T1次級(jí)線圈的非同名端，所述充電電容C5的正 極端連接所述蓄電池組的電壓輸入端。其中，所述限壓保護(hù)電路包括穩(wěn) 壓二極管D14、電阻R5、電阻R6和三極管VT2，所述電阻R5和電阻R6 依次串接組成分壓電路，該分壓電路跨接在所述蓄電池組的電壓輸入端與 地端之間，位于下方的電阻R6上的分壓^f吏穩(wěn)壓二^l管D14導(dǎo)通并為所述三 極管VT2的基極提供偏置電壓，所述穩(wěn)壓二極管D14的正極端連接所述三 極管VT2的基極，所述穩(wěn)壓二極管D14的負(fù)極端連接所述電阻R6的一端， 所述三極管VT2的發(fā)射極接地，所述三極管VT2的集電極連接所述三極管 VT1的基極和所述開關(guān)控制電路的控制端。其中，所述三極管VT2的集電 極與所述開關(guān)控制電路的控制端之間串接一限流電阻R7。其中，所述開關(guān) 控制電路由全控性開關(guān)器件構(gòu)成。發(fā)明效果本發(fā)明通過在車輛行駛的過程中，利用空氣的流動(dòng)沖擊風(fēng) 輪葉片產(chǎn)生動(dòng)能，然后再將該動(dòng)輪轉(zhuǎn)換成電能，并存儲(chǔ)起來，為車輛提供 了動(dòng)力能源或備用能源；而且本發(fā)明還將太陽(yáng)能結(jié)合起來，使本發(fā)明蓄電 方式多樣化，選擇性更多，而且應(yīng)用更廣泛，發(fā)電更穩(wěn)定。本發(fā)明可以應(yīng) 用于各種動(dòng)力車輛，其制作簡(jiǎn)單易行，成本低廉，易產(chǎn)業(yè)化；而且本發(fā)明 環(huán)保無(wú)污染，能量轉(zhuǎn)換效率高，沒有費(fèi)品產(chǎn)生。本發(fā)明非常適用于新型小 汽車、汽油動(dòng)力汽車與電瓶電動(dòng)汽車的結(jié)合體，包括太陽(yáng)能汽車等。本發(fā) 明的應(yīng)用廣泛，且可以擴(kuò)充到高速列車，飛機(jī)、航海船等等領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電組件的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明裝置各組成部分的結(jié)構(gòu)框圖；閨3是本發(fā)明的并聯(lián)風(fēng)力發(fā)電組件的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將詳細(xì)描述本發(fā)明的各較佳實(shí)施例。如圖2所示，本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置包括利用車周邊空氣流動(dòng) 所產(chǎn)生的風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電組件401、利用吸收太陽(yáng)能發(fā)電的太陽(yáng)能發(fā)電 組件403、開關(guān)控制電路402、限壓保護(hù)電路423和用于機(jī)動(dòng)車上的蓄電池 組404;風(fēng)力發(fā)電組件401的電壓輸出端與蓄電池組404的電壓輸入端之間 串接開關(guān)控制電路402，太陽(yáng)能發(fā)電組件403的電壓輸出端與蓄電池組404 的電壓輸入端相連；限壓保護(hù)電路423的4企測(cè)電壓輸入端連接蓄電池組404 的電壓輸入端，限壓保護(hù)電路423的兩個(gè)控制信號(hào)輸出端分別連接開關(guān)控 制電路402的控制端和太陽(yáng)能發(fā)電組件403的控制端；當(dāng)限壓保護(hù)電路423 檢測(cè)到蓄電池組404的電壓飽和時(shí)，該電路發(fā)出控制信號(hào)，關(guān)斷開關(guān)控制 電路402用于停止風(fēng)力發(fā)電組件401向蓄電池組404蓄電，并控制太陽(yáng)能 發(fā)電組件403停止向蓄電池組404蓄電。如圖1所示，上述風(fēng)力發(fā)電組件401包括風(fēng)輪動(dòng)力組件IOO、發(fā)電機(jī)組 件200、整流電路和濾波電路；風(fēng)輪動(dòng)力組件100與發(fā)電機(jī)組件200同軸連接， 該風(fēng)輪f力組件1 OO利用車周邊空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的風(fēng)力帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組件200 工作產(chǎn)生交流電，該交流電依次通過所述整流電路、濾波電路后送入所述 蓄電池組404存儲(chǔ)。其中，如圖l所示，上述風(fēng)輪動(dòng)力組件100包括含有多個(gè) 葉片105的風(fēng)輪102和聚風(fēng)整流罩106,風(fēng)輪102安裝在聚風(fēng)整流罩106的內(nèi) 部，風(fēng)輪102的中心軸101與發(fā)電機(jī)組件200的中心軸201同軸連接，聚風(fēng)整 流罩106包括一進(jìn)風(fēng)口104和一出風(fēng)口103，空氣依次經(jīng)進(jìn)風(fēng)口104、風(fēng)輪102
后從出風(fēng)口103輸出。上述發(fā)電機(jī)組件200采用永不茲同步電機(jī)結(jié)構(gòu)體(其結(jié)構(gòu)與具體的設(shè)計(jì)方法均屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不作詳細(xì)說明)，風(fēng)輪102的中 心軸101與永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)體的永磁轉(zhuǎn)子202的中心軸201同軸連接，并帶 動(dòng)永石茲轉(zhuǎn)子202轉(zhuǎn)動(dòng)形成旋轉(zhuǎn)i"茲場(chǎng)，永^磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)體的定子線圈繞組 203相對(duì)永;茲轉(zhuǎn)子202切割旋轉(zhuǎn);茲場(chǎng)獲得交流電。如圖l所示，其結(jié)構(gòu)的工作原理如下所述當(dāng)汽車向前行駛時(shí)，汽車會(huì) 帶動(dòng)周邊的空氣流動(dòng)，如圖l，上述風(fēng)輪102采用臥式渦風(fēng)輪，其特點(diǎn)是 臥式架構(gòu)，扁平狀，有利于減少空氣對(duì)行駛中汽車的阻力，葉片用料輕， 只要有微量的空氣流動(dòng)就能使葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在風(fēng)輪102上由諾干個(gè)個(gè)體葉片 105組成，與普通風(fēng)扇葉片不同。它的特點(diǎn)是噪音小，動(dòng)能大，轉(zhuǎn)速均勻， 沒有震動(dòng)感，此葉片輕，啟動(dòng)快速。上述聚風(fēng)整流罩106箱體，有兩個(gè)特點(diǎn) 一是將迎面的空氣聚集在一起形成一股強(qiáng)大的沖擊力推動(dòng)臥式渦風(fēng)輪；二 是將迎面空氣整流，減少空去阻力?？諝馔ㄟ^聚風(fēng)整流罩106箱體入口端的 氣流直接打在葉片105上，推動(dòng)臥式渦風(fēng)輪的高速旋轉(zhuǎn)。為了減少聚風(fēng)整流 罩106箱體在汽車行駛中空氣對(duì)自身的阻力，在聚風(fēng)整流罩106箱體尾開有 空氣整流輸出口，即出風(fēng)口103，它能將入口的空氣通過臥式渦風(fēng)輪葉片 后，快速整流出去，以免對(duì)汽車造成阻力，減少料渦流的產(chǎn)生，提高了汽 車安全運(yùn)行速度。在聚風(fēng)整流罩106的出風(fēng)口 103上還設(shè)置有輸出口空氣整 流片107，該葉片可制作成活動(dòng)的，有利于空氣分流，而發(fā)電機(jī)組件100可 以固定在汽車頂部上。其中，風(fēng)輪102的轉(zhuǎn)動(dòng)連同中心軸101—起轉(zhuǎn)動(dòng)，其 轉(zhuǎn)軸中心軸101的末端上可以鉗有一塊永久磁鐵，永久》茲鐵作為轉(zhuǎn)子磁極而 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度是不變的、不可調(diào)的，在中心軸101外套有一 個(gè)定子線圈繞組202，定子線圈繞組202固定不動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)時(shí)連同轉(zhuǎn)子 磁極一齊切割磁力線，在定子線圈繞組202上就得到了輸出電壓，由此可見 上述結(jié)構(gòu)屬于永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)體。如圖4所示，上述定子線圈繞組203采用三相星形聯(lián)結(jié)方式，同時(shí)還可
以增加一組接線頭，即每一相線圈繞組增加一線圈繞組并引出接線頭作為一組三相交流電的輸出端。線圈繞組的具體聯(lián)結(jié)方式如圖4所示，Ll、 L2 、 L3為定子繞組線圈，且星形聯(lián)結(jié)，在轉(zhuǎn)子磁極的作用下，線圈L1、 L2 、 L3與二極管D1， D2， D3， D4， D5， D6構(gòu)成的整流電路連接，通過濾波電 容C1、 C2去除紋波，對(duì)蓄電池組電瓶BT1進(jìn)行充電，形成電量?jī)?chǔ)存。其中， Ll-l、 L2-2、 L3-3在L1、 L2、 L3為定子繞組線圈繞組基礎(chǔ)上，增加繞 組匝數(shù)并引出接線頭，同時(shí)增加一套由二極管D7、 D8、 D9、 DIO、 Dll、 D12構(gòu)成的橋式整流器，線圈L1-1、 L2-2、 L3-3的輸出也對(duì)蓄電池組電瓶 BT1進(jìn)行充電。為了保證充電的進(jìn)行，風(fēng)輪102低速時(shí)由繞組線圈L1、 L2、 L3和增加的 繞組L1-1、 L2-2、 L3-3串聯(lián)輸出，提高了發(fā)電機(jī)的輸出電壓，使發(fā)電機(jī)低速 充電性能大大提高。而在風(fēng)輪102具有較高轉(zhuǎn)速時(shí)，僅由原L1、 L2、 L3繞組 輸出，隨著發(fā)電機(jī)組件200轉(zhuǎn)速的增大，串接的繞組線圈L1-1、 L2-2、 L3-3 繞組的感抗增大，內(nèi)壓降增大，再加上電樞反應(yīng)加強(qiáng)，使輸出電壓下降， 這時(shí)，原繞組線圈L1、 L2、 L3繞組因內(nèi)壓降較小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流相對(duì)較 大，確保了高速下的功率輸出，工作中高低速供電電路的變換可自動(dòng)調(diào)節(jié)， 不用增設(shè)任何控制裝置。如圖4所示，上述整流電路可采用三相可控式整流電路和三相不可控橋 式整流電路中的一種。圖2中具有兩組整流電路，其均采用六個(gè)二極管構(gòu)成 的三相不可控橋式整流電^^，此兩組整流電i 各分別與上述兩組三相交流電 輸出端相連，且上述濾波電路由濾波電容C1、 C2構(gòu)成，該濾波電容C1、 C2 并聯(lián)在整流電路的輸出端。從發(fā)電效率來看，可將上述風(fēng)輪電機(jī)做成諾干個(gè)小體積的并聯(lián)發(fā)電系 統(tǒng)，根據(jù)不同的需求來增減體積的大小，以保證其靈活運(yùn)用。如圖3所示， 發(fā)電機(jī)組件100包括一 變速箱和多個(gè)永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)體構(gòu)成，風(fēng)輪動(dòng)力組 件100與變速箱同軸連接，多個(gè)永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)體分別從變速箱獲得動(dòng)力
并實(shí)現(xiàn)并聯(lián)發(fā)電。其中，變速箱由一個(gè)大齒輪301和多個(gè)小齒輪302構(gòu)成， 多個(gè)小齒輪301與大齒輪301嚙合，每個(gè)小齒輪302的中心軸與一個(gè)永磁同步 電機(jī)結(jié)構(gòu)體的永;茲轉(zhuǎn)子202同軸連接。如圖4所示，上述太陽(yáng)能發(fā)電組件403主要包括以下幾個(gè)部分太陽(yáng) 能電池組SB1，用于吸收太陽(yáng)能，感應(yīng)產(chǎn)生電流；和直流變換電路413，用 于將上述電流轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電，輸出給所述蓄電池組404 (即圖4中的 電瓶BT1)蓄電。以下結(jié)合圖4說明本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，具體說明上述電壓轉(zhuǎn)換的具體電路。如圖4所示，上述直流變換電路413包括電容C3、電阻R1、三極管 VTK電阻R2、變壓器Tl、電阻R3、電容C4、 二極管D13和充電電容 C5,電容C3作為濾波電容跨接在太陽(yáng)能電池組SB1的兩端，電容C3的正 極連接所述電阻R1和電阻R2的一端，電阻R1的另一端連接電阻R3的一 端和三極管VT1的基極，三極管VT1的發(fā)射極接地，三極管VT1的集電 極連接電阻R2的另一端；電阻R2的一端連接變壓器Tl初級(jí)第一線圈的 同名端(即圖4中變壓器T1的l端)，電阻R2的另一端連接變壓器T1初 級(jí)第一線圈的非同名端(即圖4中變壓器Tl的2端)；電阻R3的另一端與 變壓器T1初級(jí)第二線圈的同名端(即圖4中變壓器Tl的3端)之間串接 電容C4，變壓器T1初級(jí)第二線圈的非同名端(即圖4中變壓器T1的4端) 接地，變壓器Tl次級(jí)線圈的同名端(即圖4中變壓器T1的5端)連接充 電電容C5的負(fù)極，充電電容C5的正極連接二極管D13的負(fù)極端，所述二 極管D13的正極端連接所述變壓器T1次級(jí)線圈的非同名端(即圖4中變壓 器TL的6端)，充電電容C5的正極端連接電瓶BT1的電壓輸入端。如圖4所示，上述限壓保護(hù)電路423包括穩(wěn)壓二極管D14、電阻R5、 電阻R6和三極管VT2 ，電阻R5和電阻R6依次串接組成分壓電路，該分 壓電路跨接在所述電弁瓦BT1的電壓輸入端與地端之間，位于下方的電阻R6
上的分壓使穩(wěn)壓二極管D14導(dǎo)通并為三極管VT2的基極提供偏置電壓，穩(wěn) 壓二極管D14的正極端連接三極管VT2的基極，穩(wěn)壓二極管D14的負(fù)極端 連接黽阻R6的一端，三極管VT2的發(fā)射極接地，三極管VT2的集電極連 接三極管VT1的基極和開關(guān)控制電路的控制端。三極管VT2的集電極與開 關(guān)控制電路402的控制端之間串接一限流電阻R7，用于限制輸入到開關(guān)控 制電路402的電流。圖4中，開關(guān)控制電路402由全控性開關(guān)器件構(gòu)成， 其可以包括門極可關(guān)斷晶閘管、電力晶閘管、電力晶體管、電力場(chǎng)效應(yīng)管 和絕緣柵雙極晶體管。上述電路的工作原理如下所述太陽(yáng)能電池SB 1在使用時(shí)由于太陽(yáng)光的變化較大，其內(nèi)阻又比較偏高， 因此輸出電壓不穩(wěn)定，這就需要用一個(gè)直流變換電路413變換電壓后給BT1 電瓶克電，直流變換電路413見圖4。當(dāng)三極管VT1導(dǎo)通時(shí)，高頻變壓器T1 初級(jí)線圏l、 2端的感應(yīng)電壓為1正2負(fù)，次級(jí)線圈5、 6端為5正6負(fù)，整流二 極管D13處于截止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)高頻變壓器Tl通過初級(jí)線圈l, 2Y諸存能量；當(dāng) 開關(guān)管VT1截止時(shí)，次級(jí)線圈5、 6端為5負(fù)6正，高頻變壓器T1中存儲(chǔ)的能 量通過D13整流和電容C5濾波后向BT1充電。三極管VT1可為開關(guān)電源管， 它和T1、 Rl、 R2 、 R3、 C4等組成自激式振蕩電路。當(dāng)太陽(yáng)能電池SB1輸 出電源后，電流經(jīng)啟動(dòng)電阻R1流向三極管VT1的基極，使VT1導(dǎo)通。三極管 VT1導(dǎo)通后，變壓器T1初級(jí)線圈就加上輸入直流電壓，其集電極電流在變 壓器卞l的初級(jí)線圈l、 2端中成線性增長(zhǎng)，初級(jí)線圈3、 4端作為反饋線圏產(chǎn) 生3正4負(fù)的感應(yīng)電壓，使三極管VT1得到基極為正、發(fā)射極為負(fù)的正反饋電 壓，此電壓經(jīng)C4、 R3向三極管VT1注入基極電流使三極管VT1的集電極電 流進(jìn)一步增大，正反饋產(chǎn)生雪崩過程，使三極管VT1飽和導(dǎo)通。在三極管 VT1飽和導(dǎo)通期間，變壓器T1通過初級(jí)線圈1、 2端儲(chǔ)存磁能。與此同時(shí)， 感應(yīng)電壓給C4充電，隨著C4充電電壓的增高，三極管VT1基極電位逐漸變 低，當(dāng)三極管VT1的基極電流變化不能滿足其繼續(xù)飽和時(shí)，三極管VT1退 出飽和區(qū)進(jìn)入放大區(qū)。三極管VT1進(jìn)入放大狀態(tài)后，其集電極電流由放大狀
態(tài)前的最大值下降，在初級(jí)線圈3、 4端作為反饋線圏產(chǎn)生3負(fù)4正的感應(yīng)電壓，使三極管VT1基極電流減小，其集電極電流隨之減小，正反饋再一次出 現(xiàn)雪崩過程，三極管VT1迅速截止。三極管VT1截止后，變壓器T1儲(chǔ)存的能 量提供給負(fù)載，次級(jí)線圈5、 6端產(chǎn)生的5負(fù)6正的電壓經(jīng)二極管D13整流濾波 后，在C5上得到直流電壓給蓄電池組BT1電瓶充電。在VT1截止時(shí)，直流供 電輸A電壓和初級(jí)線圈3、 4端感應(yīng)的3負(fù)4正的電壓又經(jīng)R1、 R3給C4反向充 電，逐漸提高三極管VT1基極電位，使其重新導(dǎo)通，再次翻轉(zhuǎn)達(dá)到飽和狀態(tài)， 電路就這樣重復(fù)振蕩下去。圖4中，電阻R5、電阻R6、 二極管D14、三極管VT2等組成限壓保護(hù) 電路423，以保護(hù)電瓶，這里以12V電瓶為例，其充電限制電壓為14V。在 電瓶BT1的充電過程中，電瓶BT1電壓逐漸上升，當(dāng)充電電壓大于14V時(shí)， 經(jīng)R5、 R6分壓后穩(wěn)壓二極管D14開始導(dǎo)通，使三極管VT2導(dǎo)通，三極管VT2 的分流作用減小了三極管VT1的基極電流，從而減小了三極管VT1的集電極 電流;c，達(dá)到了限制輸出電壓的作用。這時(shí)電路停止了對(duì)電瓶BT1的大電 流充電，用小電流將電瓶的電壓維持在14V。另一方面，由于三極管VT2的 導(dǎo)通，使得三極管VT2集電極的電位變低，通過電阻R7使開關(guān)管VT3的柵極 為低，開關(guān)管VT3為N溝道MOS管，其實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制電路的功能，當(dāng)開關(guān) 管Vi;3的柵極為低電平時(shí)，開關(guān)管VT3關(guān)閉，風(fēng)力發(fā)電組件401就停止給電 瓶BT1充電。當(dāng)開關(guān)管VT3的柵極為高電平時(shí)，開關(guān)管VT3被打開，風(fēng)力發(fā) 電組件401給BT1充電，平時(shí)當(dāng)電瓶BT1沒充滿時(shí)，風(fēng)力發(fā)電組件401與太 陽(yáng)能電池一齊對(duì)電瓶BT1充電，當(dāng)電瓶BT1充到14V時(shí)，由于加了電瓶檢測(cè) 電路，兩者都能自動(dòng)關(guān)閉充電電路，以延長(zhǎng)電瓶BT1的使用壽命。綜上所述，本發(fā)明提供的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且均采用分離元件、能自 動(dòng)對(duì)電瓶的充放電進(jìn)行控制，不需要額外增加昂貴的控制芯片，所以成本 低、實(shí)用性強(qiáng)、器件損壞后方便維修和更換。本發(fā)明的裝置可獨(dú)立為汽車 的主電瓶瓶或備用電瓶充電工作，尤其是新型汽車電瓶車與燃油車的混合
體機(jī)車，其風(fēng)輪動(dòng)力組件可安裝在機(jī)動(dòng)車頂部或車體下方，其太陽(yáng)能電池 組可安裝在機(jī)動(dòng)車頂部或車體側(cè)面。當(dāng)燃油耗盡或燃油車系統(tǒng)損壞時(shí)，電 能量取決定性的作用，可做到一邊行駛一邊利用風(fēng)輪和太陽(yáng)能來進(jìn)行充電， 真正做到無(wú)循環(huán)使用，也可在汽車發(fā)電機(jī)壞了得情況下，保證汽車電瓶的 正常；給機(jī)車各負(fù)載提供供電工作。如車載通信呼叫系統(tǒng)，車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 另外，汽車不行駛使用時(shí)還可將汽車風(fēng)輪朝向有風(fēng)方向，形成一個(gè)能移動(dòng) 的風(fēng)輪發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明還能運(yùn)用于高速列車上，其安裝也即為方便。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以 改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求
1、一種機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置，其特征在于，所述裝置包括利用車周邊空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電組件、利用吸收太陽(yáng)能發(fā)電的太陽(yáng)能發(fā)電組件、開關(guān)控制電路、限壓保護(hù)電路和用于機(jī)動(dòng)車上的蓄電池組；所述風(fēng)力發(fā)電組件的電壓輸出端與所述蓄電池組的電壓輸入端之間串接所述開關(guān)控制電路，所述太陽(yáng)能發(fā)電組件的電壓輸出端與所述蓄電池組的電壓輸入端相連；所述限壓保護(hù)電路的檢測(cè)電壓輸入端連接所述蓄電池組的電壓輸入端，所述限壓保護(hù)電路的兩個(gè)控制信號(hào)輸出端分別連接所述開關(guān)控制電路的控制端和所述太陽(yáng)能發(fā)電組件的控制端；當(dāng)所述限壓保護(hù)電路檢測(cè)到所述蓄電池組的電壓飽和時(shí)，該電路發(fā)出控制信號(hào)，關(guān)斷所述開關(guān)控制電路用于停止所述風(fēng)力發(fā)電組件向所述蓄電池組蓄電，并控制太陽(yáng)能發(fā)電組件停止向所述蓄電池組蓄電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置，其特征在于，所述風(fēng)力 發(fā)電組件包括風(fēng)4侖動(dòng)力組件、發(fā)電機(jī)組件、整流電路和濾波電路；所述風(fēng)輪動(dòng)力組件與所述發(fā)電機(jī)組件同軸連接，所述風(fēng)輪動(dòng)力組件利 用車周邊空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的風(fēng)力帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)組件轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生交流電， 該交流電依次通過所述整流電路、濾波電路后從所述風(fēng)力發(fā)電組件的電壓 輸出端輸出。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置，其特征在于，所述風(fēng)輪 動(dòng)力組件包括含有多個(gè)葉片的風(fēng)輪和聚風(fēng)整流罩，所述風(fēng)輪安裝在所述聚 風(fēng)整流罩的內(nèi)部，所述風(fēng)輪的中心軸與發(fā)電機(jī)組件的中心軸同軸連接，所 述聚風(fēng)整流罩包括一進(jìn)風(fēng)口和一出風(fēng)口，空氣依次經(jīng)所述進(jìn)風(fēng)口、所述風(fēng) 輪后從所述出風(fēng)口輸出；所述發(fā)電機(jī)組件采用永^f茲同步電機(jī)結(jié)構(gòu)體，所述 風(fēng)輪的中心軸與所述永/磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)體的永,茲轉(zhuǎn)子同軸連接，并帶動(dòng)所述永f茲轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)形成旋轉(zhuǎn)f茲場(chǎng)，所述永/磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)體的定子線圈繞組 相對(duì)轉(zhuǎn)子切割旋轉(zhuǎn)^^場(chǎng)獲得交流電。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置，其特征在于，所述風(fēng)輪動(dòng)力組件安裝在機(jī)動(dòng)車頂部或車體下方。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置，其特征在于，所述太陽(yáng) 能發(fā)黽組件包括太陽(yáng)能電池組，用于吸收太陽(yáng)能，感應(yīng)產(chǎn)生電流；及直流變換電路，用于將所述電流轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電，輸出給所述蓄電地4a蓄電。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置,，其特征在于，所述太陽(yáng) 能電池組安裝在機(jī)動(dòng)車頂部或車體側(cè)面。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置，其特征在于，所述直流 變換^路包括電容C3、電阻R1、三極管VT1、電阻R2、變壓器T1、電 阻R3、電容C4、 二極管D13和充電電容C5，所述電容C3 3爭(zhēng)接在所述太陽(yáng)能電池組的兩端，所述電容C3的正極連 接所述電阻R1和電阻R2的一端，所述電阻R1的另一端連接所述電阻R3 的一端和所述三極管VT1的基極，所述三極管VT1的發(fā)射極接地，所述三 極管VT1的集電極連接所述電阻R2的另一端；所述電阻R2的一端連接所 述變壓器Tl初級(jí)第一線圈的同名端，所述電阻R2的另一端連接所述變壓 器Tl初級(jí)第一線圈的非同名端；所述電阻R3的另一端與所述變壓器Tl 初級(jí)第二線圈的同名端之間串接所述電容C4，所述變壓器Tl初級(jí)第二線 圈的非同名端接地，所述變壓器Tl次級(jí)線圈的同名端連接所述充電電容 C5的負(fù)極，所述充電電容C5的正極連接所述二極管D13的負(fù)極端，所述 二極管D13的正極端連接所述變壓器T1次級(jí)線圈的非同名端，所述充電電 容C5的正極端連接所述蓄電池組的電壓輸入端。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置，其特征在于，所述限壓保護(hù)電路包括穩(wěn)壓二極管D14、電阻R5、電阻R6和三極管VT2，所述 電阻R5和電阻R6依次串接組成分壓電路，該分壓電路跨接在所述蓄電池 組的電壓輸入端與地端之間，位于下方的電阻R6上的分壓使穩(wěn)壓二極管 D14導(dǎo)通并為所述三極管VT2的基極提供偏置電壓，所述穩(wěn)壓二極管D14 的正極端連接所述三極管VT2的基極，所述穩(wěn)壓二極管D14的負(fù)極端連接 所述電阻R6的一端，所述三極管VT2的發(fā)射極接地，所述三極管VT2的 集電極連接所述三極管VT1的基極和所述開關(guān)控制電路的控制端。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置，其特征在于，所述三極 管VT2的集電極與所述開關(guān)控制電路的控制端之間串接一限流電阻R7。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置，其特征在于，所述開 關(guān)控制電路由全控性開關(guān)器件構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種機(jī)動(dòng)車用儲(chǔ)能裝置，其包括利用車周邊空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電組件、利用吸收太陽(yáng)能發(fā)電的太陽(yáng)能發(fā)電組件、開關(guān)控制電路、限壓保護(hù)電路和用于機(jī)動(dòng)車上的蓄電池組；所述風(fēng)力發(fā)電組件的電壓輸出端與所述蓄電池組的電壓輸入端之間串接所述開關(guān)控制電路，所述太陽(yáng)能發(fā)電組件的電壓輸出端與所述蓄電池組的電壓輸入端相連；所述限壓保護(hù)電路的檢測(cè)電壓輸入端連接所述蓄電池組的電壓輸入端，所述限壓保護(hù)電路的兩個(gè)控制信號(hào)輸出端分別連接所述開關(guān)控制電路的控制端和所述太陽(yáng)能發(fā)電組件的控制端。本發(fā)明可以應(yīng)用于各種動(dòng)力車輛，其制作簡(jiǎn)單易行，成本低廉，易產(chǎn)業(yè)化；而且本發(fā)明環(huán)保無(wú)污染，能量轉(zhuǎn)換效率高，沒有廢品產(chǎn)生。
文檔編號(hào)B60K25/00GK101148147SQ20071012417
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者劉少兵 申請(qǐng)人:康佳集團(tuán)股份有限公司