專利名稱：一種電動車節(jié)能變速箱及其節(jié)能方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機電工程領域，特別涉及一種電動車節(jié)能變速箱及其節(jié)能方法。背景技術：
現(xiàn)有技術電動車的電池的容量有限，一次充電以后的續(xù)駛里程都不長，其活動范圍不盡人意，同時電動車工作時一次充電后連續(xù)放電的，而這種充電放電方式，對于某些電池要影響電池的壽命，電動車用電量的費用不貴，但是電池的開支費用很大，電池的壽命影響整車的經濟效果也很大。另一方面，電動車在行駛中，其速度不斷變化，在路況好而車流量少時車速快，當路況不好或遇轉彎、會車及下坡時車輛都要減速，一般情況下都在加速減速中運行，大部電動車沒有機械減速裝置，都用車輛的制動系統(tǒng)來完成，這些運作要消耗一部分能源，特別在上下長坡時往返過程中這種消耗很大。
發(fā)明內容
本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術的缺陷，提供了一種使電動車的連續(xù)行駛里程增長和電池壽命延長的電動車節(jié)能變速箱及其節(jié)能方法。本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的
一種電動車節(jié)能變速箱，包括一軸、二軸、三軸、四軸、五軸和安裝在這些軸上的傳動齒輪系，一軸連接電機，五軸連接車輪，其特征是二軸、三軸、四軸上分別連接少齒離合器，少齒離合器與腳踏開關相連接。該電動車節(jié)能變速箱，腳踏開關設有多個檔位，腳踏開關由低檔到高檔通過電磁鐵帶動少齒離合器實現(xiàn)變速。少齒離合器設有1-3個齒，其齒形與弧齒螺旋旋錐齒輪的齒形相同?！N電動車節(jié)能變速箱的節(jié)能方法，其特征是以電機能承受的超轉速和電池能承受充電超電壓所限的比例系數(shù)Φ為變速箱速度公比，通過腳踏開關集中控制變速，由少齒離合器實現(xiàn)變速離合，通過在減速時的變檔，使得電動車減速的動能或下坡的位能推動車輪驅動電機增速至發(fā)電給電池充電，回收動能與位能。該電動車節(jié)能變速箱的節(jié)能方法，變速箱速度公比Φ不大于電機允許的高轉速與電機工作轉速的比例，不大于電池允許的脈沖充電的電壓與電池工作電壓的比例。電動車所應用驅動的電機是直流電機、直流電機的重要特點是，電動機和發(fā)電結構相同，原理一樣，其電樞電勢如下式
E=c Φ η......................................................1
公式中E是電樞電勢，η是電機轉速，Φ是電極磁通，c是常數(shù)，對一定的電機Φ和c 可以是定值，可見電樞電勢E與電機轉速η成正比，若電動車以正常的速度V0行駛，電池以 E0供電，電機以Iitl在轉動。當電動車要減速調低到下一檔速度V，本發(fā)明變速箱立刻換擋， 立刻使得從電機到車輪的降速比增大，但此時電動車仍舊以原來速度％速度在行駛，車輛的動能推著車輪在轉動，從車輪傳動到電機是增速，使得原來從電機到車輪的減速比變成更大增速比，電機轉速也增加為η，η大于IV因而所產生電勢E也大于Etl，電樞產生反向電流向電池充電，原來的電動機D也成為發(fā)電機，成為吸收車輛減速動能的負載。由于充電消耗了電動車減速的動能，電動車慢下來，速度達到V，電機的轉速也恢復到IV而η是電動車減速過程中電機增高的轉速。n= θn0
也就是Ε=ΦΕ。，Φ應大于1，其上限受電動機超高轉速和電池充電超高脈沖電壓能力所限，Φ是比例系數(shù)，要體現(xiàn)在變速箱的相鄰檔位的轉速比。是上一檔位與下檔位的轉速之比。
公式中變速箱輸出的轉速，IV1是減速后變速箱下一檔位的輸出轉速，顯然要求變速時所有檔位都成立，因而Φ成為變速箱相鄰檔位的速度公比，根據(jù)機械傳動有級調速的理論
權利要求
1.一種電動車節(jié)能變速箱，包括一軸(I )、二軸(II)、三軸(III)、四軸(IV)、五軸(V)和安裝在這些軸上的傳動齒輪系，一軸(I )連接電機(D)，五軸(V)連接車輪(P)，其特征是 二軸(II)、三軸(III)、四軸(IV)上分別連接少齒離合器(X、y、z)，少齒離合器(X、y、ζ)與腳踏開關(W)相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動車節(jié)能變速箱，其特征是腳踏開關(W)設有多個檔位， 腳踏開關(W)由低檔到高檔通過電磁鐵(q、r、S、t、u、ν)帶動少齒離合器(χ、y、ζ)實現(xiàn)變速。
3.根據(jù)權利要求1所述的電動車節(jié)能變速箱，其特征是少齒離合器(x、y、z)設有1-3 個齒，其齒形與弧齒螺旋旋錐齒輪的齒形相同。
4.一種電動車節(jié)能變速箱的節(jié)能方法，其特征是以電機能承受的超轉速和電池能承受充電超電壓所限的比例系數(shù)Φ為變速箱速度公比，通過腳踏開關集中控制變速，由少齒離合器實現(xiàn)變速離合，通過在減速時的變檔，使得電動車減速的動能或下坡的位能推動車輪驅動電機增速至發(fā)電給電池充電，回收動能與位能。
5.根據(jù)權利要求4所述的電動車節(jié)能變速箱的節(jié)能方法，其特征是變速箱速度公比 Φ不大于電機允許的高轉速與電機工作轉速的比例，不大于電池允許的脈沖充電的電壓與電池工作電壓的比例。
全文摘要
本發(fā)明涉及機電工程領域，特別涉及一種電動車節(jié)能變速箱及其節(jié)能方法。該電動車節(jié)能變速箱的節(jié)能方法，以電機能承受的超轉速和電池能承受充電超電壓所限的比例系數(shù)φ為變速箱速度公比，通過腳踏開關集中控制變速，由少齒離合器實現(xiàn)變速離合，通過在減速時的變檔，使得電動車減速的動能或下坡的位能推動車輪驅動電機增速至發(fā)電給電池充電，回收動能與位能。該電動車節(jié)能變速箱及其節(jié)能方法，根據(jù)車輛運行特點，車輛在制動減速時有動能，下坡時還有勢能，這些原來由制動系統(tǒng)消耗掉的能量，用機械裝置回收，用以發(fā)電給電池充電，達到節(jié)能目的，提高電動車的連續(xù)行駛里程，和電池的發(fā)放電時間交替，達到延長電池壽命的目的。
文檔編號H02J7/14GK102537225SQ20121002370
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月3日 優(yōu)先權日2012年2月3日
發(fā)明者岑益南 申請人:岑益南