专利名称：电动车辆能量回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及运行车辆的能量回收，特别是一种利用电动车辆运行的惯性在制动过程中进行能量转换并储存的能量回收装置。属于电动车辆和发电机
背景技术：
电动车辆与其它车辆一样，在行驶过程中，刹车、滑行、下坡、减速等过程行驶的里程往往占全部行驶里程的20％以上(一个较大的比例)，且在此过程中不仅不需施加动力，而且在有些情况如停车时还需另外施加制动力，车辆在此过程中的惯性能量现都被白白浪费掉了。比如一台小轿车在运行过程中，浪费掉的能量是该车行驶里程几倍的能量，如果将全部浪费能量的30％进行回收的话，就可使车辆续驶里程增加一倍。现有的车辆能量回收装置如压力发电车轮，即在车轮上加装发电装置，为避免车辆在行驶中因发电而相应产生阻力，往往利用车辆自生压力使发电装置的定子摆动或振动来完成发电的过程，其不足之处一是对车辆正常行驶有一定的阻力影响作用；二是必须改变现有车轮的轮毂、轮胎结构，影响了车轮的平稳性和可靠性。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述不足之处而提供一种将车辆在刹车、滑行、下坡减速等行驶过程中的惯性能量进行回收的电动车辆能量回收装置。
本实用新型的技术解决方案是一种电动车辆能量回收装置，包括设置在车轮上的发电装置和联接在发电装置与蓄电池之间的充电电路，其特征是所述的发电装置的转子由环形永久磁铁构成，固定在车轮轮毂的内侧面上。定子线圈经设置在转子圈内的定子盘固定在定子轴上。定子轴经传动轴与车轴联接。还包括控制定子轴与传动轴联接或脱开的控制电路。
本实用新型技述解决方案中所述的传动轴可以处于管状车轴内，传动轴上设有经钢丝拉线与电磁阀联接的控制盘。传动轴的轴外端设有与定子轴上对应凹槽相配合的非圆形凸块。控制电路为电磁阀控制电路，触发端分别设有由开关电路构成的速度传感器及转换开关。
本实用新型技述解决方案中所述的充电电路中可以设有由超级电容构成的瞬间大电流存储电路。
本实用新型由于将转子磁铁固定在车轮轮毂的内侧面上，线圈定子经定子盘固定在与车轴联接的定子轴上，因而未改变现有车轮的轮毂、轮胎的结构，从而保持了现有车轮平稳性、可靠性等的优点。由于采用了传动轴及其电磁阀控制电路，因而，当车辆出现刹车、滑行、下坡、减速等情况时，控制电路控制电磁阀动作，使定子轴传动轴联动，导致定子轴与车轴联为一体，即定子线圈为停止不动的状态，这时车仍在继续滑行，车轮还在转动，形成了相对运动，发电装置就产生了很大的电流，经充电电路向蓄电池充电；当车辆正常行驶时，控制电路使电磁阀复位，定子轴传动轴与定子轴分离，定子轴及定子盘随车轮一起转动，转子磁铁与定子线圈没有相对转动，发电装置不发电，因而对车辆正常行驶不产生阻力。由于在充电电路中采用超级电容C，因而可将发电装置瞬间产生的大电流储存起来，然后再慢慢充入到蓄电池中，从而避免了因蓄电池不能进行瞬时大电流充电而造成的浪费。另外，由于采用超级电容C，还可使采用铅酸蓄电池成为可能，这样可以大大降低蓄电池的使用成本。本实用新型主要用于电动车辆。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的控制电路图。
具体实施方式
如图1、图2所示。转子7采用稀土永久磁铁，为圆环形结构，固定在轮毂8的内侧面上。定子线圈绕组3固定在定子盘4的边缘处。定子盘4固定在定子轴5上，并处于转子7的内圈内。定子轴5通过轴承15固定在轮毂8上。固定盖6经固定螺钉2固定在轮毂8上，将发电装置的转子7、定子线圈绕组3、定子盘4和定子轴5封于其内。轮胎1及与其连接部位的轮毂8均与现有的车轮相同。轮毂8经螺钉固定在制动盘9上，制动盘9经轴承14固定在车轴11上。车轴11为圆管状，内设有传动轴12。传动轴12上设有控制盘10，控制盘10穿过车轴11上的轴向移动槽。传动轴12的轴外端设有非圆形凸块，如正方形凸块，与定子轴5上对应的凹槽相配合。控制盘10上设有钢丝拉线13，钢丝拉线13另一端与电磁阀联接。当出现减速、刹车、下坡、滑行、制动时，控制电路根据各相应的传感器的触发信号，使电磁阀动作，钢丝拉线13带动控制盘10及传动轴12移动，使传动轴12的凸块与定子轴5结合，定子轴5由原来随车轮同时转动的状态立即变为停止不动的状态。这时车仍在继续滑行，车轮还在转动但定子轴5不转动了，形成了相对运动，发电装置就产生了很大的电流，向蓄电池H充电。当强电流不能瞬间充入蓄电池时，可以利用超级电容C强充、强放的特点，把电能先暂存在电容C里，待车辆正常运行后，再将存放的电量释放给蓄电池H，这样可达到充分回收电能的目的。车辆在正常运行时，电磁阀JR不动作，传动轴12与定子轴5处于分离状态，定子轴5又随车辆转动，形成相对静止，不消耗任何能源。
控制电路采用调速控制器GE80(美国GE公司)、电磁阀JR构成的电磁阀控制电路，为常规电路。它主要有单板控制机CPU、电磁阀JR、由开关电路构成的速度传感器F1、F2、F3、F4、电源开关K1、刹车踏板K2、加速器踏板R、转换开关K3、电磁阀联动开关(发电开关)K4、整流器D、牵引电动机A、轮毂发电机B1、B2、组成。调速控制器GE80需重新编程。充电电路由联接在发电装置与蓄电池H之间的整流器D和超级电容C构成。超级电容C的个数根据车辆的动力需求而定。
打开电源开关K1，踏下加速器踏板R，电动机A就会转动，车辆即行驶。当踏下刹车踏板K2时，电动机电源受控制器控制而断开，速度传感器F1工作，将信号传给控制电路，控制电路将电磁阀JR打开，发电机开关K4、受电磁阀JR联动而吸合，发电机传动轴12动作，发电机定子轴5停止转动，两个轮毂发电机B1、B2开始发电，经整流器D向蓄电池H和超级电容C充电。当车继续行驶时，电磁阀JR关闭，发电机开关K4断开，发电机传动轴12分离。电动机A正常运转，车辆继续行驶。
当出现减速时，加速踏板R松开，联接在加速器踏板R上的传感器F2将信号传给控制电路，控制电路将电磁阀JR打开，发电机开关K4受电磁阀JR联动而吸合，发电机传动轴12动作，发电机定子轴5停止转动，两个轮毂发电机B1、B2开始发电，经整流器D向蓄电池H、超级电容C充电。当车恢复正常行驶时，电磁阀JR关闭，发电机开关K4断开，发电机传动轴12分离，电动机A正常运行，车辆继续前进。
当出现下坡、滑行时，将开关K3合上，传感器F3、F4将信号传给控制电路，控制电路断开电动机A电源，将电磁阀JR打开，发电开关K4吸合，发电机传动轴12动作，发电机定子轴5停止转动，两个发电机B1、B2开始发电，经整流器D向蓄电池H和超级电容C充电。当车正常行驶时，电磁阀JR关闭，发电机开关K4断开，发电机传动轴12分离。电动机A正常运行，车辆继续行驶。
权利要求1.一种电动车辆能量回收装置，包括设置在车轮上的发电装置和联接在发电装置与蓄电池之间的充电电路，其特征是所述的发电装置的转子(7)由环形永久磁铁构成，固定在车轮轮毂(8)的内侧面上；定子线圈(3)经设置在转子(7)圈内的定子盘(4)固定在定子轴(5)上；定子轴(5)经传动轴(12)与车轴(11)联接；还包括控制定子轴(5)与传动轴(12)联接或脱开的控制电路。
2.根据权利要求1所述的一种电动车辆能量回收装置，其特征是所述的传动轴(12)处于管状车轴(11)内，传动轴(12)上设有经钢丝拉线(13)与电磁阀(JR)联接的控制盘(10)；传动轴(12)的轴外端设有与定子轴(5)上对应凹槽相配合的非圆形凸块；控制电路为电磁阀控制电路，触发端分别设有由开关电路构成的速度传感器(F1、F2、F3、F4)及转换开关(K3)。
3.根据权利要求1所述的一种电动车辆能量回收装置，其特征是所述的充电电路中设有由超级电容(C)构成的瞬间大电流存储电路。
专利摘要本实用新型的名称为电动车辆能量回收装置。属于电动车辆和发电机技术领域。它主要是解决现有压力发电车轮在车辆正常行驶中存在一定阻力和改变现有车轮轮毂、轮胎结构的问题。它主要是包括设置在车轮上的发电装置和联接在发电装置与蓄电池之间的充电电路，发电装置的转子由环形永久磁铁构成，固定在车轮轮毂的内侧面上；定子线圈经设置在转子圈内的定子盘固定在定子轴上；定子轴经传动轴与车轴联接；还包括控制定子轴与传动轴联接或脱开的控制电路。本实用新型主要用于电动车辆。
文档编号B60L7/00GK2688534SQ20042000833
公开日2005年3月30日 申请日期2004年3月13日 优先权日2004年3月13日
发明者王怀成 申请人:王怀成