專利名稱：自充電式電動車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電動車輛，特別是帶有發(fā)電機組的電動車，它包 括電動自行芊、電動三輪車、輕型電動轎車、中小型電動旅行車等。
技術(shù)背景
目前市售的電動車輛，其電源多為蓄電池供電，由于受蓄電池儲
電量的限制，電動車一般經(jīng)常要在有220V——380V電源的地方進(jìn)行
變電充儲或用推行、騎行、手搖來補充發(fā)電才能繼續(xù)使用(如中國專
利20052008卯95 5)，這樣不僅充電易受場地限制，還得消耗電力 資源或體力，其持續(xù)行程一般難以達(dá)到120km——150km/次充電。 近年也有車載發(fā)電機的混合動力汽車出現(xiàn)，它們多是由燃燒式發(fā)動機 (汽油機、柴油饑、燃?xì)鈾C)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩， 一部分直接驅(qū)動變速器，另 一部分驅(qū)動發(fā)電機，如豐田混合動力轎車普瑞斯Prius ，這種混合動 力車的驅(qū)動電機裝在車軸端部或車輪的輪轂中、也有裝在后動力軸 上，當(dāng)汽車行駛市區(qū)或負(fù)載輕時，可以關(guān)閉燃燒式發(fā)動機，僅靠蓄電 池動力電機單獨驅(qū)動(串行混合)，當(dāng)負(fù)載重或行駛爬坡道時，還可 啟動燃燒式發(fā)動機進(jìn)行加力形成并聯(lián)驅(qū)動(并行混合)，這種雙動力 混合汽車功率高，速度快，持續(xù)行程長，能減少固定電網(wǎng)的充電次數(shù) 和城市環(huán)境污染，但還得消耗石油或燃?xì)獾饶茉?，因其重?1650 kg)偏大，自重與載重比(約為3: 1)值高，耗能(是5.6—— 6.25L/100km)高，價位(40——50萬元)高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用場地有限，所以沒有太多的實用價值和經(jīng)濟價值。
本實用新型的目的是設(shè)計可具有載重60kg——800 kg，自重為
40 kg—1500 kg ，持續(xù)行程至少為150km—180km/次充電，充電不受
場地限制，綜合成本低，維修方便，無環(huán)境污染，能源能自供自給的
自充電式電動車。
實施方案
自充電式電動車，它主要包括車體、車輪、車軸、驅(qū)動電機、蓄 電池、充電器、顯示儀表、控制器、無極調(diào)速感應(yīng)器、轉(zhuǎn)向盤(把) 等，其特征在于在車體上至少設(shè)置一組由啟動電機、磁力助動器、 發(fā)電電機連接的發(fā)電機組，并可與車體上所設(shè)的蓄電池、充電器和顯 示儀表連接；驅(qū)動電機為一個或多個，它位于車體下的車軸端部或車 輪的輪轂中，還可以裝在動力軸上；發(fā)電機組中的磁力助動器為一個 或多個，啟動電機的啟動(輸入)功率小于發(fā)電電機的發(fā)電(輸出) 功率，其磁力助動器是平面盤式磁力驅(qū)動裝置或由外殼、固定磁鐵、 旋轉(zhuǎn)磁鐵(次級轉(zhuǎn)子)、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)動軸、行星齒輪、太陽齒輪等組成 的圓柱面筒式磁"力驅(qū)動裝置，它的轉(zhuǎn)動軸可與啟動電機或發(fā)電電機任 一端的轉(zhuǎn)動軸連接，還可以通過它們其上的軸輪相互連接。
所述的蓄電池為鋰離子蓄電池，數(shù)量可為多個聯(lián)體；啟動電機是 功率為40W——100000W/組的串激式直流電機，驅(qū)動電機是功率為 60W——160000W/個的串激式直流電機或交流電機，發(fā)電電機是功 率為100W——160000W/組的直流發(fā)電機或交流發(fā)電機。
所述的轉(zhuǎn)向盤(把)、剎閘、無極調(diào)速感應(yīng)器、控制器、顯示儀表位于車體一端駕座周圍，控制器為智能有刷^^lj控制器，無極調(diào) 速^^器為，或腳踏^極調(diào)速感應(yīng)器，顯示儀表上可設(shè)置路碼計 量表、電源指示燈、蓄電池電量顯示表、蓄電池電壓顯示表，發(fā)電機 組自充電調(diào)節(jié)器以及燈光、風(fēng)扇、雨刷等車載電器開關(guān)。
所述的磁力助動器為圓柱面筒式磁力驅(qū)動裝置，其夕險是導(dǎo)磁性 圓形筒，內(nèi)壁四周設(shè)置多對以同極相對的瓦形永磁塊為固定磁鐵，位
于夕險的內(nèi)部的轉(zhuǎn)子為磁性轉(zhuǎn)子，tPt多個磁極(N和S)，并固定在 轉(zhuǎn)動軸上，轉(zhuǎn)動軸位于外殼兩端擋板的中央位置，在轉(zhuǎn)子的外圍于軸 向JtM少設(shè)置一對也有多個磁極(N和S )的磁體為旋轉(zhuǎn)磁鐵(次極 轉(zhuǎn)子)，其兩端可帶皿屏蔽鐵片，并由支撐軸支撐在轉(zhuǎn)子兩端的支 撐板上，行星齒輪固定在支撐軸上，并與固定在轉(zhuǎn)動軸上的太陽齒輪 內(nèi)接嚙合，行星齒輪的外沿可與擋板內(nèi)夕,沿所設(shè)的內(nèi)環(huán)形齒道外 合，轉(zhuǎn)子的磁極(N和S)、旋轉(zhuǎn)磁鐵(次級轉(zhuǎn)子)的磁極(N和 S)與固定磁鐵的磁極(N和S),它們相對的磁極為同極性的，相鄰 的磁極是異極性的，且同極相對的磁面積相等。
有益的效果由于本實用新型g電inia中可連接—或多個上
述的圓柱面筒式磁力驅(qū)動裝置，其轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)磁鐵和固定磁鐵相對的 磁極均為同極性，它所受的排斥力比同體積的平面盤式磁力驅(qū)動裝置 所受的排斥力大1—2倍，同樣與它連接的啟動電機或發(fā)電電機可節(jié) 能加。/。一30%，因為一個平面盤式磁力驅(qū)動裝置在實際應(yīng)用中就可節(jié) 能10%—20%，其相對的磁面積比圓柱面筒式磁力驅(qū)動裝置小l一2
倍，那么輸入功率小的啟動電m^能驅(qū)動輸出勸率大的發(fā)電電機，并產(chǎn)生剩余電能，它不受場地限制，也不受電動車是否在行駛中都能實 現(xiàn)循環(huán)自充，增加其蓄電池的蓄電量，在相同的蓄電量下可比已有的
電動車(間g充法)的總行程延長30%以上，^^fj程至少可達(dá)到 150km—180km/次充電，當(dāng)發(fā)電電機的輸出功率與啟動電機的輸入功
率差大于i區(qū)動電機的驅(qū)動功率時(如停止行駛)，則可以給電池補充
滿電量，也可以向夕卜輸出電源，供照明、制冷、做飯等電器的用電之
而o
由于本實用新型的蓄電池可為鋰離子蓄電池，它具有比能量高、 比功率高、自放電量小、無記憶效應(yīng)、循5!^性好、可'^t放電、效 率高、體積小、重量輕、工f^溫度范圍寬、無環(huán)境污染、使用壽命長 的特點，所以有利于減少本實用新型的電動車的體積和重量，降低使 用成本，提高行駛效率和范圍。
由于本實用新型在為自充電式電動轎車時，則除去了變速器、 離合器和燃燒式發(fā)動機，可采用多個串激式直流電機或交流電機驅(qū) 動，在并行混合時，驅(qū)動功率可高達(dá)180000W,時速可達(dá)85km— 200km/h,能行駛,高速公路，加之無極調(diào)速感應(yīng)器的應(yīng)用，驅(qū)動 電^l起步輕柔，也倉隨合城市頻繁開停的交通主干道，那么相對于混 合動力車而言，本實用新型的自充電式電動轎車沒有尾氣產(chǎn)生污染 物，有利于城市的環(huán)境的保護(hù)，同時它可具有結(jié)構(gòu)簡單，使用和維修 方便，^，低，自重與載重比值低，維修保養(yǎng)支出少，能源消耗 能自充自給的特點，也能通過充電器用220V或380V車外固定電源 進(jìn)^t充儲，糊適合城市上鵬^M^使用o
圖1是本實用新型的自充電式電動轎車的一種構(gòu)造示意圖。圖2是本實用新型的自充電式電動三輪車的一種構(gòu)造示意平面圖。圖3是本實用新型的一種發(fā)電,立式連接傳動原理示意圖。 圖4是本實用新型的一種發(fā)電機組的磁力助動器構(gòu)造示意立面圖。圖5是本實用新型的一種顯示儀表的平面結(jié)構(gòu)圖。 圖6是本實用新型的自充電式電動自行車一種構(gòu)造示意立面圖。 圖中1^K動電機、2蓄電池、3無極調(diào)速感應(yīng)器、4車輪、5發(fā) 電機組、6轉(zhuǎn)向盤(把)、7顯示儀表、8剎閘、9車體、IO充電器、 ll控制器、12磁力助動器、13啟動電機、14發(fā)電電機、15磁力助動 器的轉(zhuǎn)動軸或軸輪、16發(fā)電電機的轉(zhuǎn)動軸或軸輪、17啟動電機的轉(zhuǎn) 動軸或軸輪、18夕險、19旋轉(zhuǎn)磁鐵(次級轉(zhuǎn)子)、20磁屏蔽鐵片、21 支撐軸、22支撐板、23行星齒輪、24太陽齒輪、25內(nèi)環(huán)形齒道、26 磁極、27擋板、28轉(zhuǎn)子、29固定磁鐵、30路碼計量表、31蓄電池電 量顯示表、32蓄電池電壓顯示表、33發(fā)電機組自充電調(diào)節(jié)器、34車 載電器開關(guān)、35電源開關(guān)門、36電源指示燈、37動力軸、38車軸、 39擋泥板、40車后衣架。具體 例如圖l、圖3、圖4、圖5所示，本實用新型為自充 電式電動轎車，結(jié)構(gòu)為在車體9上設(shè)置兩組由啟動電機13、磁力助動 器12、發(fā)電電機14^^接的發(fā)電機組S，并可與車體9U^設(shè)的蓄電池2、充電器10和顯示儀表7連接；驅(qū)動電機l為三個，其中兩 個位于前車輪4的輪轂中，功率為1000W—10000W/個，另一個裝在 后車輪4中間的動力軸37上功率為3000W—160000W;發(fā)電機組5 中的磁力助動器12為4個/組，啟動電機13的啟動功率為IOOOW— 80000W/組，發(fā)電電機14的發(fā)電功率為1300W—100000W/組，其中 磁力助動器12是由夕卜殼18、固定磁鐵29、旋轉(zhuǎn)磁鐵19 (次級轉(zhuǎn)子)、 轉(zhuǎn)子28、轉(zhuǎn)動軸15、行星齒輪23、太陽齒輪24、內(nèi)環(huán)形齒道25、擋 板27、支撐板22、支撐軸21、磁屏鐵片20組成的圓柱面筒式磁力驅(qū) 動裝置，它們是通過其上的軸輪15、 16、 17相皿接i區(qū)動，本實用 新型:&使用前可先將顯示儀表7上的發(fā)電,自充電調(diào)節(jié)器33打開， 啟動發(fā)電,5，參照蓄電池電量顯示表M把充電時間紐調(diào)到合適的 位置，啟動電機13與磁力助動器12—起運轉(zhuǎn)啟動發(fā)電電機14進(jìn)行 發(fā)電，由充電器10給蓄電池2自動補充電量，也可用220V或380V 車外固定電源通過充電器10將蓄電池2電量充足，行駛時，用車鑰 匙打開電源開關(guān)門35，電源指示燈36顯示為開，調(diào)節(jié)無極調(diào)速感應(yīng) 器3，當(dāng)載重(150kr"200kg)量少時，加上其自重(800kg"1100kg)， 可只驅(qū)動裝在動力軸37上的驅(qū)動電機1 (功率為SOOOW—"OOOOW ) 進(jìn)行運轉(zhuǎn)， 一次充電可行駛180km左右，當(dāng)遇到,或載重(250kg 一600kg )量大時，霈同時啟動前車輪4的輪轂內(nèi)的驅(qū)動電機1 (功率 為1000W—10000W/個)進(jìn)行加力(并行混合)運行，其電源可由蓄 電池2供應(yīng)，也可以由發(fā)電機組5直接供應(yīng)，就可達(dá)到本實用新型設(shè) 計的目的。如圖2、圖4、圖5所示，本實用新型為自充電式電動三輪車， 其無極調(diào)速感應(yīng)器3為，式設(shè)在轉(zhuǎn)向盤(把)6上，發(fā)電機組5為 一組或二組，磁力助動器12為2個或4個圓柱面筒式磁力驅(qū)動裝置， 它們連接方式是轉(zhuǎn)動軸15、 16、 17對接，啟動電機13功率為800W 一1500W/組，發(fā)電電機14的功率為1000W—1800W/組，動力軸37 上的驅(qū)動電機1功率為IOOOW，前車輪4的輪轂內(nèi)的驅(qū)動電機1功率 為500W，其使用方法和驅(qū)動原理同上，由于自重較敏150kg""300kg ) 載重量也能達(dá)到300kr-500kg左右，所以載重與自重比值優(yōu)于上述 自充電式電動轎車，可行駛150km—180km—次充電，也能達(dá)到本實 用新型的目的。如圖4、圖5、圖6所示，本實用新型為自充電式電動自行車， 其發(fā)電機組S位于后車輪4上部的擋泥板39與車后衣架40中間的位 置，并可與車后衣架40或擋泥板39連接，驅(qū)動電機1位于后輪4上 的車軸38的外圍，還可裝在車體9的中間V形架下方，蓄電池2位 于V形架的一邊， 7固定在轉(zhuǎn)向盤(把)6中間位置，剎閘 8和無極調(diào)速感應(yīng)器3在轉(zhuǎn)向盤(把)6兩端上，其發(fā)電機組5為一 組或兩組，啟動電機13的啟動功率為60W—100W/組，發(fā)電電機14 的發(fā)電功率為80W—130W/組，驅(qū)動電機1為1個時其驅(qū)動功率為 120W—180W，是兩個時，驅(qū)動功率為60W—lOOW/個，自重在40kg 一80kg之間，其載重也能達(dá)到60kg以上，其使用方法與驅(qū)動原理同 上，同樣可實*實用新型的設(shè)計要求達(dá)到其目的。
權(quán)利要求1. 自充電式電動車，它主要包括車體、車輪、車軸、驅(qū)動電機、蓄電池、充電器、顯示儀表、控制器、無極調(diào)速感應(yīng)器、轉(zhuǎn)向盤(把)等，其特征在于在車體上至少設(shè)置一組由啟動電機、磁力助動器、發(fā)電電機連接的發(fā)電機組，并可與車體上所設(shè)的蓄電池、充電器和顯示儀表連接；驅(qū)動電機為一個或多個，它位于車體下的車軸端部或車輪的輪轂中，還可以裝在動力軸上；發(fā)電機組中的磁力助動器為一個或多個，啟動電機的啟動(輸入)功率小于發(fā)電電機的發(fā)電(輸出)功率，其磁力助動器是平面盤式磁力驅(qū)動裝置或由外殼、固定磁鐵、旋轉(zhuǎn)磁鐵(次級轉(zhuǎn)子)、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)動軸、行星齒輪、太陽齒輪等組成的圓柱面筒式磁力驅(qū)動裝置，它的轉(zhuǎn)動軸可與啟動電機或發(fā)電電機任一端的轉(zhuǎn)動軸連接，還可以通過它們其上的軸輪相互連接。
2、 據(jù)權(quán)利要求1所述的自充電式電動車，其特征在于所述的蓄 電池為鋰離子蓄電池，數(shù)量可為多個聯(lián)體;啟動電機是功率為40W ——100000W/組的串激式直流電機，驅(qū)動電機是功率為60W—— 160000W/個的串激式直流電機或交流電機，發(fā)電電機是功率為 100W——160000W/組的直流發(fā)電機或交流發(fā)電機。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自充電式電動車，其特征在于所 .述的轉(zhuǎn)向盤(把)、剎閘、無極調(diào)速感應(yīng)器、控制器、顯示儀表位于車體一端駕座周圍，.控制器為智能有刷或無刷控制器，無極 調(diào)速感應(yīng)器為手持或腳踏式無極調(diào)速感應(yīng)器，顯示儀表上可設(shè)置 路碼計量器、電源指示燈、蓄電池電量顯示表、蓄電池電壓顯示 表，發(fā)電機組自充電調(diào)節(jié)器以及燈光、風(fēng)扇、雨刷等車載電器開 關(guān)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自充電式電動車，其特征在于所 述的磁力助動器為圓柱面筒式磁力驅(qū)動裝置，其外殼是導(dǎo)磁性圓 形筒，內(nèi)壁四周設(shè)置多對以同極相對的瓦形永磁塊為固定磁鐵， 位于外殼勒內(nèi)部的轉(zhuǎn)子為磁性轉(zhuǎn)子，它有多個磁極(N和S)，并 固定在轉(zhuǎn)動軸上，轉(zhuǎn)動軸位于外殼兩端擋板的中央位置，在轉(zhuǎn)子 的外圍于軸向上至少設(shè)置一對也有多個磁極(N和S)的磁體為旋 轉(zhuǎn)磁鐵(次極轉(zhuǎn)子)，其兩端可帶有磁屏蔽鐵片，并由支撐軸支撐 在轉(zhuǎn)子兩端的支撐板上，行星齒輪固定在支撐軸上，并與固定在 轉(zhuǎn)動軸上的太陽齒輪內(nèi)接嚙合，行星齒輪的外沿可與擋板內(nèi)外殼 邊沿所設(shè)的內(nèi)環(huán)形齒道外接嚙合，轉(zhuǎn)子的磁極(N和S)、旋轉(zhuǎn)磁 鐵(次級轉(zhuǎn)子)的磁極(N和S)與固定磁鐵的磁極(N和S)， 它們相對的磁極為同極性的，相鄰的磁極是異極性的，且同極相 對的磁面積相等。
專利摘要本實用新型涉及電動車輛，特別是帶有發(fā)電機組的電動車，它包括電動自行車，電動三輪車、輕型電動轎車、中小型電動旅行車等，特征是車體上至少設(shè)置一組由啟動電機、磁力助動器、發(fā)電電機連接的發(fā)電機組；驅(qū)動電機為一個或多個，它位于車體下車軸端部或車輪的輪轂中，也可以裝在動力軸上；發(fā)電機組中磁力助動器為一個或多個，啟動電機的啟動功率小于發(fā)電電機的發(fā)電功率，其驅(qū)動電機是功率為60W—160000W/個的串激式直流電機或交流電機；蓄電池為鋰離子蓄電池，數(shù)量可為多個聯(lián)體，它以停車自行補充為主，行車自行充電為輔，可具有自重與載重比值低，持續(xù)行程長，充電不受場地限制，綜合成本低，無環(huán)境污染，能源能自供自給的特點。
文檔編號B60L11/00GK201128380SQ20072012771
公開日2008年10月8日 申請日期2007年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月19日
發(fā)明者熊金才 申請人:熊金才