專利名稱：一種太陽能膜電池電動車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車領(lǐng)域，特別涉及一種新型太陽能膜電池電動車。
背景技術(shù)：
近年來，由于汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，所帶來的能源的過度消耗及其伴生的溫室效應(yīng)、環(huán)境污染問題等逐漸成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。而我國身為能源消耗大國、又是石油資源匱乏國，石油的緊缺和不斷上漲的油價及日益嚴(yán)重的污染將嚴(yán)重的制約我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。作為破解能源與環(huán)境困局的關(guān)鍵，新能源開發(fā)利用日益受到世界的重視和關(guān)注。研發(fā)生產(chǎn)新能源電動汽車代替燃油(汽)車已勢在必行，實(shí)現(xiàn)汽車完全不用石油資源，開發(fā)生產(chǎn)使用安全、無污染、環(huán)保、節(jié)能的新能源電動汽車是未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向?，F(xiàn)有的各類新能源車，存在技術(shù)成本高、產(chǎn)量低的缺點(diǎn)，例如采用蓄電池技術(shù)的新能源電動汽車充電時間長，充足電續(xù)駛里程短，且頻繁充放電使蓄電池使用壽命短；利用太陽能電池板的新能源車，成本高昂，且由于需要足夠的電池板的面積使得外形受限較大、且動力比較差。因此均不能形成產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)。另外現(xiàn)有技術(shù)中的電動車普遍采用單電機(jī)純電動驅(qū)動技術(shù)，其需要通過驅(qū)動裝置和傳動裝置來驅(qū)動電動車，其中的驅(qū)動裝置一般為電池和電機(jī)，而傳動裝置則包括曲軸、離合器、變速箱、傳動軸、后橋、差速箱和半軸等機(jī)械部件。在這種方式下，驅(qū)動裝置提供的動力需要經(jīng)過傳動裝置來驅(qū)動電動車，而傳動裝置包括的機(jī)械部件過多過復(fù)雜，使得1.傳動部件大多占據(jù)車盤底部空間，使得車盤底部布置復(fù)雜；2.使得傳動效率低、能源消耗大； 3.傳動裝置的機(jī)械部件需要相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)、維修，因此增加了對電動車的養(yǎng)護(hù)和維修成本。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種太陽能膜電池電動車，成本低、能量轉(zhuǎn)換效率高且無污染，能夠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；同時提供一種包括輪轂驅(qū)動裝置的太陽能膜電池電動車，所述輪轂驅(qū)動裝置直接驅(qū)動驅(qū)動輪，大大簡化了整車結(jié)構(gòu)，提高了傳動效率，降低了養(yǎng)護(hù)和維修成本。一種太陽能膜電池電動車，包括驅(qū)動裝置、減速器，其特征在于包括非晶硅太陽能膜電池，所述非晶硅太陽能膜電池的太陽能膜覆蓋于車廂和駕駛室的表面。所述驅(qū)動裝置為輪轂驅(qū)動裝置，所述輪轂驅(qū)動裝置包括與電池電連接的功率轉(zhuǎn)換器和與功率轉(zhuǎn)換器分別電連接的若干電機(jī)，每個電機(jī)分別與一個減速器機(jī)械連接，所述減速器安裝在車輛的驅(qū)動輪的輪轂上。所述減速器的輸出軸與所述驅(qū)動輪的輪轂的中心位置處相螺接或通過花鍵相連接。所述電機(jī)為永磁同步牽引電機(jī)。所述電機(jī)為三相異步電機(jī)。所述減速器為擺線齒輪減速器。[0012]還包括天然氣發(fā)動機(jī)，所述天然氣發(fā)動機(jī)與驅(qū)動裝置連接。本實(shí)用新型一種太陽能膜電池電動車?yán)密噹榜{駛室的表面做為太陽能光電池薄膜材料的襯底，主要有以下優(yōu)點(diǎn)1、能源獲取方便性及再生性-太陽光輻射是地球上光和熱的主要源泉，太陽輻射的能量，對于現(xiàn)今人類社會活動而言，實(shí)際上是無窮無盡的；2、能量轉(zhuǎn)換高效性-薄膜太陽能電池是愛因斯坦光電效應(yīng)的原理由光子直接和電子交換能量，電子能級跳躍，通過薄膜材料的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生光電壓光電流，能量轉(zhuǎn)化效率目前已經(jīng)可達(dá)到63%，而且沒有任何熱和污染；采用非晶硅薄膜電池，其用硅量極少，更容易降低成本，同時它是一種高效能源產(chǎn)品；在轉(zhuǎn)換效能上，非晶硅薄膜可透過沉淀不同化學(xué)特性的物質(zhì)于不同段層，提升轉(zhuǎn)換效能；其次，薄膜吸收較廣的陽光波長，在陰天或微弱陽光下運(yùn)作亦較佳，因此，非晶硅薄膜在實(shí)際環(huán)境下的轉(zhuǎn)換效能比多晶硅高出10%以上；另外非晶硅擁有較低溫度系數(shù)(高溫工作效率損失少，電池工作時自身溫度一般比較高)；非晶硅弱光響應(yīng)好(陰雨天會多發(fā)電，有效發(fā)電時間會比晶硅長)。3、減排效益-利用非晶硅薄膜電池，每轉(zhuǎn)換1萬度電，相當(dāng)于代替4噸煤，減少二氧化碳，二氧化硫，氮氧化物和煙塵的排放；4、實(shí)用性-利用車廂及駕駛室的表面做為薄膜材料的襯底，一方面可以增大薄膜面積提高功率，另一方面可以降低成本。本實(shí)用新型可利用混合動力技術(shù)，采用天然氣發(fā)動機(jī)及太陽能做為動力，使污染的排放降至最低且能更好的保證動力的充足。優(yōu)選的驅(qū)動裝置為輪轂驅(qū)動裝置，所述輪轂驅(qū)動裝置包括與電池依次電連接的功率轉(zhuǎn)換器和電機(jī)，以及與電機(jī)機(jī)械連接的減速器，該輪轂驅(qū)動裝置直接驅(qū)動驅(qū)動輪，無需另外設(shè)置傳動裝置，省去了離合器、變速器、主減速器和差速器等傳動部件，自然省去了這些易損部件的養(yǎng)護(hù)、維修環(huán)節(jié)；另外，采用該輪轂驅(qū)動裝置可以大大簡化整車結(jié)構(gòu)，使底盤空間變得寬敞；同時，由于省去了傳動裝置，提高了傳動效率。對應(yīng)于車輛的每個驅(qū)動輪，輪轂驅(qū)動裝置配有獨(dú)立的電機(jī)和減速器，以實(shí)施單輪單獨(dú)控制，這樣設(shè)計(jì)使整車的能量利用率提高，使整車的越野性能提高。輪轂驅(qū)動裝置的電機(jī)優(yōu)選為永磁同步牽引電機(jī)或三相異步電機(jī)，永磁同步牽引電機(jī)的體積小、重量輕、損耗小、結(jié)構(gòu)簡單和效率高；三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運(yùn)動而感生電動勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量變換，與單相異步電動機(jī)相比，三相異步電動機(jī)運(yùn)行性能好，并可節(jié)省材料。輪轂驅(qū)動裝置的減速器優(yōu)選為擺線齒輪減速器，該擺線齒輪減速器質(zhì)量輕、傳動效率高、速比精確、維護(hù)方便。進(jìn)一步地，該輪轂驅(qū)動的太陽能膜電池電動車還對每個電機(jī)配有一個制動器，以使得可以對每個驅(qū)動輪單獨(dú)控制制動，其中的制動器的作用在于對電機(jī)減速同時能夠回收一部分能量。

圖Ia—種太陽能膜電池電動車實(shí)施例的側(cè)視圖圖Ib —種太陽能膜電池電動車實(shí)施例的后視圖
4[0025]圖2 —種采用輪轂驅(qū)動裝置的太陽能膜電池電動車的布置圖和動力傳遞路線圖圖3 —種采用輪轂驅(qū)動裝置的太陽能膜電池電動車的控制方式圖4 一種采用輪轂驅(qū)動裝置的太陽能膜電池電動車的輪轂驅(qū)動裝置在驅(qū)動輪上的布置形式圖；圖中各標(biāo)號列示如下1-電池，2-功率轉(zhuǎn)換器，3-電機(jī)，31-第一電機(jī)，32-第二電機(jī)，33-第三電機(jī)， 34-第四電機(jī)，4-減速器，41-第一減速器，42-第二減速器，43-第三減速器，44-第四減速器，5-驅(qū)動輪，6-制動器，7-天然氣發(fā)動機(jī)，8-太陽能膜
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。圖la、圖Ib為一種太陽能膜電池電動車的整體示意圖，由圖可知太陽能膜鋪設(shè)于車廂整體及駕駛室表面，吸收面積大，轉(zhuǎn)換能力強(qiáng)。圖2為一種采用輪轂驅(qū)動裝置的太陽能膜電池電動車的布置圖和動力傳遞路線圖，圖3為一種采用輪轂驅(qū)動裝置的太陽能膜電池電動車的控制方式圖。該電動車?yán)梅蔷Ч杼柲苣?采集太陽能并由太陽能蓄電池1和天然氣發(fā)動機(jī)7提供混合動力，輪轂驅(qū)動電動車，以四輪驅(qū)動為例，電動車包括有四個驅(qū)動輪，輪轂驅(qū)動裝置包括有電池1、功率轉(zhuǎn)換器2、電機(jī)3和減速器4，其中，對應(yīng)于四個驅(qū)動輪，輪轂驅(qū)動裝置包括有第一電機(jī)31、第二電機(jī)32、第三電機(jī)33、第四電機(jī)34和第一減速器41、第二減速器42、第三減速器43、第四減速器44。其電連接關(guān)系為電池1與功率轉(zhuǎn)換器2相連，功率轉(zhuǎn)換器2分別與四個電機(jī)31、 32、33、34相連。第一電機(jī)31與第一減速器41機(jī)械連接，第二電機(jī)32與第二減速器42機(jī)械連接，第三電機(jī)33與第三減速器43機(jī)械連接，第四電機(jī)34與第四減速器44機(jī)械連接。 電池1和功率轉(zhuǎn)換器2可以安裝在電動車內(nèi)部的任意位置，第一電機(jī)31和第一減速器41 安裝在第一后輪上，第二電機(jī)32和第二減速器42安裝在第二后輪上，第三電機(jī)33和第三減速器43安裝在第一前輪上，第四電機(jī)34和第四減速器44安裝在第二前輪上，其中第一減速器41與第一后輪的輪轂相連，第二減速器42與第二后輪的輪轂相連，第三減速器43 與第一前輪的輪轂相連，第四減速器44與第二前輪的輪轂相連。由太陽能膜8收集的能量經(jīng)由蓄電池1提供為動力電，經(jīng)過功率轉(zhuǎn)換器2的動力切換和逆變將電壓調(diào)至電機(jī)3所用的電壓且將動力電轉(zhuǎn)換為電機(jī)用電后為電機(jī)3供電，電機(jī)3通過減速器4對驅(qū)動輪直接驅(qū)動。整個驅(qū)動過程無需傳動裝置、其所需部件少，對各個驅(qū)動輪單獨(dú)驅(qū)動，驅(qū)動方式靈活，并且能夠通過控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對驅(qū)動輪的電子差速和多輪驅(qū)動。另外，具體對車輛的哪個驅(qū)動輪進(jìn)行驅(qū)動，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行選擇，并根據(jù)驅(qū)動輪的數(shù)量來配備相應(yīng)數(shù)量的電機(jī)-減速器，所有的電機(jī)的另一端全部與功率轉(zhuǎn)換器電連接。圖4為輪轂驅(qū)動裝置在驅(qū)動輪上的布置形式圖。從圖中可見，電機(jī)3的兩端分別機(jī)械連接有減速器4和制動器6，其中電機(jī)3和減速器4之間為螺栓連接或其它的連接方式；減速器4通過螺栓或其它方式固定在驅(qū)動輪5的輪轂上。制動器6可以為電制動或氣制動，當(dāng)車輛發(fā)出停車信號或者異常停車時，整車系統(tǒng)給出制動信號，制動器6啟動，通過作用于電機(jī)3進(jìn)而強(qiáng)制停車。另外，輪轂驅(qū)動裝置的電機(jī)3可以選擇為永磁同步牽引電機(jī)，因?yàn)?，永磁同步牽引電機(jī)的體積小、重量輕、損耗小、結(jié)構(gòu)簡單并且效率高；本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)實(shí)際工況選擇其他類型的電機(jī)以滿足要求。輪轂驅(qū)動裝置的減速器4可以選擇擺線齒輪減速器，因?yàn)椋瑪[線齒輪減速器的質(zhì)量好，速比精確，維護(hù)方便；本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以選擇其他類型的減速器以滿足要求。目前我國的太陽光電技術(shù)處于國際先進(jìn)行列，能夠達(dá)到600Wh/m2的水平。一般的市政服務(wù)車輛可利用面積以5平米計(jì)算，發(fā)電量為每天25度以上，可保證車輛續(xù)使里程增加70-80公里。本實(shí)施例車體為中燕公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的ZY5250新型灑水車，罐體和駕駛室可有效利用的吸能面積達(dá)30m2，按每天8小時計(jì)算，可利用太陽能發(fā)電144度。若考慮天氣狀況多變地區(qū)的太陽光的狀態(tài)，將每天的日照時間按50%計(jì)，每天也可發(fā)電近70度，足以保證總質(zhì)量為25噸的車輛續(xù)駛里程增加35公里以上。
權(quán)利要求1.一種太陽能膜電池電動車，包括驅(qū)動裝置、減速器，其特征在于包括非晶硅太陽能膜電池，所述非晶硅太陽能膜電池的太陽能膜覆蓋于車廂和駕駛室的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能膜電池電動車，其特征在于所述驅(qū)動裝置為輪轂驅(qū)動裝置，所述輪轂驅(qū)動裝置包括與電池電連接的功率轉(zhuǎn)換器和與功率轉(zhuǎn)換器分別電連接的若干電機(jī)，每個電機(jī)分別與一個減速器機(jī)械連接，所述減速器安裝在車輛的驅(qū)動輪的輪轂上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能膜電池電動車，其特征在于所述減速器的輸出軸與所述驅(qū)動輪的輪轂的中心位置處相螺接或通過花鍵相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能膜電池電動車，其特征在于所述電機(jī)為永磁同步牽引電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能膜電池電動車，其特征在于所述電機(jī)為三相異步電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能膜電池電動車，其特征在于所述減速器為擺線齒輪減速器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的一種太陽能膜電池電動車，其特征在于還包括天然氣發(fā)動機(jī)，所述天然氣發(fā)動機(jī)與驅(qū)動裝置相連。
專利摘要一種太陽能膜電池電動車，包括驅(qū)動裝置、減速器，其特征在于包括非晶硅太陽能膜電池，所述非晶硅太陽能膜電池的太陽能膜覆蓋于車廂和駕駛室的表面。本實(shí)用新型的電動車能源獲取方便，能量轉(zhuǎn)換效率高，并有助于節(jié)能減排。利用車廂及駕駛室的表面做為薄膜材料的襯底，一方面可以增大薄膜面積提高功率，另一方面可以降低成本。驅(qū)動裝置優(yōu)選為輪轂驅(qū)動裝置，包括依次電連接的電池、功率轉(zhuǎn)換器和對應(yīng)每個驅(qū)動輪的電機(jī)，還包括與電機(jī)機(jī)械連接的減速器，省去了傳動裝置，大大簡化了整車結(jié)構(gòu)，提高了傳動效率，降低了養(yǎng)護(hù)和維修成本。
文檔編號H01L31/042GK202200855SQ20112002456
公開日2012年4月25日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者李曉東 申請人:李曉東