驱动装置及车辆

1.本实用新型涉及热机技术领域，具体而言，涉及一种驱动装置及车辆。


背景技术：

2.燃油汽车广泛应用于我们的生活中，燃油汽车使用时，对原油资源依赖性较高，且其排出的尾气中包含大量氮、硫化物等大气污染物，会对环境造成污染。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的包括提供一种驱动装置及车辆，以解决现有燃油汽车对原油资源依赖性较高，且排出的尾气会造成环境污染的技术问题。
4.为解决上述问题，本实用新型提供一种驱动装置，包括集热组件、相变蓄热组件和动力带传动组件，所述动力带传动组件包括动力传动带和至少两个动力传动轮，所述动力传动带传动连接于所述动力传动轮之间，且所述动力传动带由形状记忆合金制成；所述集热组件的热输出端与所述相变蓄热组件的热输入区连接，所述动力带传动组件中的其中一个动力传动轮作为热源主动轮枢接于所述相变蓄热组件的热输出区。
5.可选地，所述相变蓄热组件包括容置箱和填充于所述容置箱内的相变蓄热材料，所述容置箱的热输出区设有内凹的轮套盒，部分所述热源主动轮容纳于所述轮套盒内，且所述热源主动轮通过枢接轴枢接于所述轮套盒。
6.可选地，所述热源主动轮位于所述轮套盒内的部分为传热部，所述轮套盒的形状与所述传热部的形状一致，且所述轮套盒的内壁与所述传热部相应的区域存在转动间隙。
7.可选地，所述轮套盒的盒口朝上，所述轮套盒内盛装有导热液体。
8.可选地，所述枢接轴的两端均伸出所述轮套盒，且所述枢接轴伸出所述轮套盒的轴段于所述容置箱内延伸并连接于所述容置箱。
9.可选地，所述相变蓄热组件包括容置箱和填充于所述容置箱内的相变蓄热材料，所述容置箱的热输入区设有插接孔，所述集热组件的热输出端插接于所述插接孔。
10.可选地，所述容置箱包括箱体和箱盖，所述箱盖包括顶板和连接于所述顶板的第一侧板部，所述第一侧板部的底部设有第一半孔；所述箱体与所述热输入区相应的侧板为第二侧板部，所述第二侧板部的顶部设有第二半孔，所述箱盖匹配盖设于所述箱体的箱口处，所述第一半孔与所述第二半孔对应形成所述插接孔。
11.可选地，所述动力带传动组件中动力传动轮的数目为两个，所述动力传动带套设于两个所述动力传动轮之间，其中一个所述动力传动轮作为所述热源主动轮，另一个所述动力传动轮作为从动输出轮。
12.可选地，所述驱动装置还包括用于容纳冷源材料的冷源容纳槽；所述动力带传动组件中动力传动轮的数目为四个，四个所述动力传动轮分别为第一动力传动轮、第二动力传动轮、第三动力传动轮和第四动力传动轮，所述第一动力传动轮作为所述热源主动轮，所述第二动力传动轮与所述第三动力传动轮同轴固接共同形成从动输出轮，所述第四动力传
动轮作为冷源主动轮枢接于所述冷源容纳槽，且部分所述第四动力传动轮浸没于所述冷源容纳槽内，所述热源主动轮、所述冷源主动轮和所述从动输出轮呈三角形排布；所述动力传动带套设于所述第一动力传动轮、所述第二动力传动轮和所述第四动力传动轮，且所述动力传动带位于所述第一动力传动轮及所述第四动力传动轮一侧的带体交叉后绕过所述第三动力传动轮。
13.本实用新型还提供了一种车辆，包括底座、第一车轮组、第二车轮组和上述驱动装置，所述驱动装置安装于所述底座，且所述驱动装置的从动输出轮枢接于所述底座；所述第一车轮组和所述第二车轮组分别枢接于所述底座相对的两端，所述从动输出轮与所述第一车轮组传动连接。
14.可选地，所述底座安装有启动件，所述启动件的驱动端与所述从动输出轮连接，用于驱动所述从动输出轮转动。
15.本实用新型提供的驱动装置能够汇集吸收太阳能或环境中的热能，并通过相变蓄热组件进行蓄热及传递，对动力带传动组件的动力传动带进行加热，使得动力带传动组件能够连续传动，从而作为动力源对车辆进行驱动，在实现车辆行进的基础上，没有有害产物的生成，实现零污染零排放，从而减少对环境造成的污染。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型提供的车辆为第一形式时的第一视角示意图；
18.图2为本实用新型提供的车辆为第一形式时的第二视角示意图；
19.图3为图1的驱动装置中相变蓄热组件的示意图；
20.图4为图3中相变蓄热组件去除相变蓄热材料和背板后的示意图；
21.图5为图3中相变蓄热组件的剖视图；
22.图6为本实用新型提供的车辆为第二形式时的示意图；
23.图7为本实用新型提供的驱动装置中集热组件的剖视图；
24.图8为本实用新型提供的驱动装置中动力带传动组件包括两个动力传动轮时的示意图；
25.图9为本实用新型提供的驱动装置中动力带传动组件包括四个动力传动轮时的示意图。
26.附图标记说明：
27.100
‑
太阳能集热组件；110
‑
重力热管；111
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蒸发段；112
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冷凝段；120
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太阳能真空集热管；200
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相变蓄热组件；210
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容置箱；211
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箱体；211a
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第二侧板部；211b
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第二半孔；212
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箱盖；212a
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顶板；212b
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第一侧板部；212c
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第一半孔；213
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背板；220
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相变蓄热材料；230
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轮套盒；240
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导热液体；250
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枢接轴；300
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动力带传动组件；310
‑
动力传动带；320
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热源主动轮；330
‑
从动输出轮；331
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第二动力传动轮；332
‑
第三动力传动轮；340
‑
冷源主动轮；350
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动力轴承；360
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冷源容纳槽；370
‑
冷源材料；380
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环形限位槽；400
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底座；500
‑
第一车轮
组；510
‑
第一车轮；520
‑
第一转轴；600
‑
第二车轮组；610
‑
第二车轮；620
‑
第二转轴；710
‑
第一支座；711
‑
安装槽；720
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第二支座；730
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第三支座；740
‑
第一安装座；750
‑
第二安装座；800
‑
输出带传动组件；810
‑
第一输出传动轮；820
‑
第二输出传动轮；830
‑
输出传动带。
具体实施方式
28.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.本实施例提供一种驱动装置，包括集热组件、相变蓄热组件200和动力带传动组件300，动力带传动组件300包括动力传动带310和至少两个动力传动轮，动力传动带310传动连接于动力传动轮之间，且动力传动带310由形状记忆合金制成；集热组件的热输出端与相变蓄热组件200的热输入区连接，动力带传动组件300中的其中一个动力传动轮作为热源主动轮320枢接于相变蓄热组件200的热输出区。
30.本实施例还提供一种车辆，如图1、图2和图6所示，包括底座400、第一车轮组500、第二车轮组600和上述驱动装置，驱动装置安装于底座400，且驱动装置的从动输出轮330枢接于底座400；第一车轮组500和第二车轮组600分别枢接于底座400相对的两端，从动输出轮330与第一车轮组500传动连接。
31.本实施例提供的驱动装置及车辆，其中，驱动装置包括用于对热量进行汇集吸收的集热组件、用于对集热组件汇集吸收的热量进行储存及传递的相变蓄热组件200以及用于将相变蓄热组件200传递的热量转换为带传动动力的动力带传动组件300；其中，车辆包括作为安装基座的底座400、作为车轮的第一车轮组500和第二车轮组600，以及上述能够将转换的动力传递至第一车轮组500以带动整个车辆行进的驱动装置。
32.初始时，集热组件能够将太阳能、空气中的热能或其他形式的洁净能量转换为热能，然后通过其热输出端将热量传递至相变蓄热组件200，相变蓄热组件200吸收热量并相应发生相变，随后通过其热输出区对动力带传动组件300的热源主动轮320及绕于其上的动力传动带310的部分带体进行加热。
33.动力带传动组件300的动力传动带310由形状记忆合金制成，则动力传动带310在室温环境下呈马氏体相，能够随动力传动轮的形状而形变贴紧套设于动力传动轮之间；当动力传动带310被加热时由马氏体相转变为奥氏体相，奥氏体相的动力传动带310会恢复至记忆形状且不易形变。如图8所示，以动力带传动组件300中动力传动轮的数目为两个为例进行说明，动力传动带310套设于两个动力传动轮之间，其中一个动力传动轮作为热源主动轮320，另一个动力传动轮作为从动输出轮330；热源主动轮320和从动输出轮330在动力传动带310的传动作用下均沿逆时针方向转动，其中热源主动轮320bc点以下的轮体处于热源中，热源温度高于动力传动带310的相变温度，当动力传动带310由a点传动至b点时，被热源加热由马氏体相转变为奥氏体相，随之恢复如虚线所示的形状；而动力传动带310由c点传动至d点时，脱离热源由奥氏体相转变为马氏体相，随之形变张紧于热源主动轮320与从动输出轮330之间，则动力传动带310位于左侧的带体的应力为f1、右侧带体的应力为f2，f1＞f2，从而对从动输出轮330施加驱动其逆时针转动的驱动力，如此连续驱动，使得动力带传动组件300连续传动。类似地，当热源主动轮320和从动输出轮330沿顺时针转动时，在动力
传动带310的传动作用下，动力带传动组件300能够连续传动。当然，上述对于动力带传动组件300的工作原理仅为其中一种形式，动力传动带310还可以为热伸缩形式，当动力传动带310由马氏体相转变为奥氏体相时，动力传动带310缩短，对动力传动轮的相应侧施加较大应力；当动力传动带310由奥氏体相转变为马氏体相时，动力传动带310伸长且易于形变，对动力传动轮的相应侧施加较小的应力，从而驱动动力传动轮转动；或，动力传动带310由马氏体相转变为奥氏体相时伸长，由奥氏体相转变为马氏体相时缩短，也可以实现对动力传动轮的转动驱动。具体地，动力传动带310可以为镍钛合金传动带，镍钛合金的疲劳寿命可达107次，能够为驱动装置的输出功率和工作时间提供有效保障。
34.使用时，集热组件汇集吸收热能，并将热量传递至相变蓄热组件200，相变蓄热组件200的热输出区作为热源，对处于热源区域的热源主动轮320以及绕于其上的动力传动带310的带体进行加热(此时被加热的热源主动轮320也对绕于其上的带体进行加热)；向动力带传动组件300施加一个初始的转动力，动力带传动组件300开始转动后，即可在动力传动带310的形变作用下形成自驱动作用而连续传动；动力带传动组件300将驱动力传递至第一车轮组500，带动第一车轮组500转动，从而带动整个车辆行进；其中，向动力带传动组件300施加的初始转动力的方向可以决定车辆前进或者后退。其中，相变蓄热组件200能够对集热组件传递的热量起到传递及储蓄的作用，当外界热输入量较大时，相变蓄热组件200对集热组件输出的热量进行吸收蓄积，并将部分热量通过热输出区传递至热源主动轮320及绕于其上的动力传动带310；当外界热输入量较小时，相变蓄热组件200能够通过相变释放潜热，对热源主动轮320及绕于其上的动力传动带310进行加热，从而提高驱动装置的使用稳定性及连续性。
35.则本技术中的驱动装置能够汇集吸收太阳能或环境中的热能，并通过相变蓄热组件200进行蓄热及传递，对动力带传动组件300的热源主动轮320及绕于其上的动力传动带310进行加热，使得动力带传动组件300能够连续传动，从而作为动力源对车辆进行驱动，在实现车辆行进的基础上，没有有害产物的生成，实现零污染零排放，从而减少对环境造成的污染。
36.具体地，如图7所示，本实施例中，集热组件可以为太阳能集热组件100，包括重力热管110和太阳能真空集热管120，重力热管110的蒸发段111插接于太阳能真空集热管120。太阳能真空集热管120的管壁覆有选择性吸收涂层，如al
‑
n
‑
al，使用时，太阳能真空集热管120对太阳能进行吸收并转化为热能，随后将热量传递至重力热管110的蒸发段111对其进行加热，蒸发段111内的工作液体吸热蒸发向冷凝段112运动，随后在冷凝段112放热冷凝为液体沿重力热管110的管壁回流至蒸发段111，冷凝段112则作为集热组件的热输出端将热量传递至相变蓄热组件200；回流至蒸发段111的工作液体再次吸热蒸发，并运动至冷凝段112放热冷凝，如此循环，实现对太阳能的连续转换吸收及传递。具体地，重力热管110中蒸发段111与冷凝段112的比例为6:1；较佳地，集热组件中的重力热管110和太阳能真空集热管120组成组件的数目可以为多个，多个组件同时集热，以确保对动力带传动组件300的供热；如图1所示，五个组件并列排布。当然，在其他实施例中，集热组件还可以采用其他形式的太阳能集热组件100，如槽式集热器等；或，集热组件还可以采用空气源热泵，对环境空气中的热量进行吸收转换，以向相变蓄热组件200传热。
37.其中，当集热组件选用太阳能集热组件100时，集热组件可以与地面保持一定倾
角，以提高其接受太阳照射的面积。
38.具体地，本实施例中，如图1、图2和图6所示，可以在底座400设置第一支座710、第二支座720和第三支座730，第一支座710设有安装槽711，驱动装置的集热组件的底端插接于安装槽711；驱动装置的相变蓄热组件200安装于第二支座720；驱动装置的从动输出轮330枢接于第三支座730。第一支座710、第二支座720和第三支座730分别用于集热组件、相变蓄热组件200和从动输出轮330的支撑及限位，通过调整第一支座710、第二支座720和第三支座730的高度，以实现集热组件、相变蓄热组件200以及动力带传动组件300之间的连接。
39.可选地，本实施例中，可以在第三支座730安装启动件，启动件的驱动端与从动输出轮330连接，用于驱动从动输出轮330转动。初始时，可以通过启动件对从动输出轮330施加一个初始转动力，从而带动动力带传动组件300的传动；通过改变启动件的驱动方向，能够改变从动输出轮330的转动方向，相应改变动力带传动组件300的传动方向。具体地，启动件可以选用驱动马达，且较佳地，车辆还可以包括远程遥控终端，如手机、遥控等，启动件与远程遥控终端无线连接，用户可以通过远程遥控终端对启动件进行远程控制，从而提高车辆的使用便捷度。
40.可选地，本实施例中，如图1和图3所示，相变蓄热组件200可以包括容置箱210和填充于容置箱210内的相变蓄热材料220，容置箱210的热输入区设有插接孔，集热组件的热输出端插接于插接孔。这里是相变蓄热组件200及其与集热组件连接的一种具体形式，容置箱210用于容置相变蓄热材料220，使用时，集热组件的热输出端通过插接孔与容置箱210内的相变蓄热材料220接触，并将集热组件吸收的热量传递至相变蓄热材料220，相变蓄热材料220吸热蓄积并将热量通过其热输出区对热源主动轮320和绕设其上的带体进行加热。较佳地，可以在集热组件的热输出端与插接孔之间设置密封圈(如橡胶圈、硅胶圈)，以减少相变蓄热材料220向外的散失的热量，减少相变蓄热组件200的热损耗；类似地，可以在容置箱210涂覆有隔热层，以减少热量经容置箱210向外散失的热量，从而进一步减少相变蓄热组件200的热损耗。
41.较佳地，相变蓄热组件200还可以包括填充于容置箱210内的泡沫金属，相变蓄热材料220充装于泡沫金属内。一方面，泡沫金属能够作为骨架对相变蓄热材料220起到支撑及容纳作用，使得相变蓄热材料220固态化，以减少相变蓄热材料220相变造成的流动外漏，提高其整体的形状稳定性；另一方面，泡沫金属作为良好的导体能够将集热组件热输出端的热量传递至相变蓄热材料220的各个区域，使其受热均匀性更佳，并且能够将热量快速传递至热输出区并对位于该区域的热源主动轮320和动力传动带310进行加热，从而提高相变蓄热组件200的蓄热均衡性，以及对热量的传递效果。具体地，相变蓄热材料220可以选用石蜡，泡沫金属可以选用泡沫铜。
42.具体地，本实施例中，如图3所示，容置箱210可以包括箱体211和箱盖212，箱盖212包括顶板212a和连接于顶板212a的第一侧板部212b，第一侧板部212b的底部设有第一半孔212c；箱体211与热输入区相应的侧板为第二侧板部211a，第二侧板部211a的顶部设有第二半孔211b，箱盖212匹配盖设于箱体211的箱口处，第一半孔212c与第二半孔211b对应形成插接孔。这里是容置箱210的一种具体形式，安装时，可以拆除箱盖212，将灌注有相变蓄热材料220的泡沫金属装入箱体211内，然后将集热组件的热输出端通过第二半孔211b的开口
处装入其内，随后将箱盖212盖上，箱盖212对箱体211的箱口处进行封盖，且箱盖212的第一侧板部212b与箱体211的第二侧板部211a共同形成容置箱210的一块侧板，第一侧板部212b上的第一半孔212c与第二侧板部211a上的第二半孔211b一一对应形成插接孔，插接孔对集热组件的热输出端进行周向限位，从而提高集热组件与相变蓄热组件200的组装便捷度，相应提高两者的拆卸便捷度。较佳地，箱体211与热输出区相应的侧板可以为背板213，该背板213可以为可拆卸形式，以便于枢接轴250等的拆装。
43.可选地，本实施例中，如图4和图5所示，可以在容置箱210的热输出区设有内凹的轮套盒230，部分热源主动轮320容纳于轮套盒230内，且热源主动轮320通过枢接轴250枢接于轮套盒230。轮套盒230内凹于容置箱210内部，轮套盒230的外壁与相变蓄热材料220接触，相变蓄热材料220将热量传递至轮套盒230，进而通过热辐射直接对位于轮套盒230内部的热源主动轮320及绕于其上的动力传动带310进行加热；同时通过热传导将热量依次传递至枢接轴250、热源主动轮320及绕于其上的动力传动带310，以实现对动力传动带310的双重加热。
44.具体地，本实施例中，热源主动轮320位于轮套盒230内的部分为传热部，轮套盒230的形状与传热部的形状一致，且轮套盒230的内壁与传热部相应的区域存在转动间隙。这里是轮套盒230的一种具体形式，热源主动轮320转动过程中，其传热部的形状及体积固定不变，轮套盒230的形状与传热部的形状一致，则轮套盒230与传热部之间的转动间隙固定不变，在确保热源主动轮320顺畅转动的基础上，轮套盒230作为热源对热源主动轮320及绕于其上的动力传动带310的加热均匀度更高、加热效率更高。较佳地，转动间隙可以为0.5mm～1.5mm。
45.可选地，本实施例中，如图6所示，轮套盒230的盒口可以朝上，轮套盒230内盛装有导热液体240。轮套盒230内盛装有导热液体240，热源主动轮320的传热部浸泡于导热液体240内，则轮套盒230与热源主动轮320及绕于其上的动力传动带310可以通过导热液体240以热传导的形式进行热量传导，而热传导的导热效率要高于热辐射，从而提高轮套盒230对热源主动轮320及绕于其上的动力传动带310的加热效率，相应提高相变蓄热组件200的热能利用率。
46.具体地，本实施例中，如图5所示，枢接轴250的两端可以均伸出轮套盒230，且枢接轴250伸出轮套盒230的轴段于容置箱210内延伸并连接于容置箱210。枢接轴250伸出轮套盒230的轴段与容置盒内的相变蓄热材料220接触，相变蓄热材料220除上述通过轮套盒230向其内的热源主动轮320及动力传动带310进行传热外，还可以直接对枢接轴250加热，枢接轴250向热源主动轮320导热，热源主动轮320进而对绕于其上的动力传动带310进行加热，从而进一步提高相变蓄热组件200对热源组动轮及动力传动带310的加热效率，以确保动力带传动组件300的传动。具体地，枢接轴250的两端可以枢接于容置箱210，且枢接轴250与轮套盒230之间转动连接，热源主动轮320与枢接轴250固定连接；或枢接轴250的两端与容置箱210固定连接，热源主动轮320与枢接轴250通过动力轴承350转动连接。
47.动力带传动组件300除采用上述两个动力传动轮的形式外，本实施例中，如图9所示，驱动装置还可以包括用于容纳冷源材料370的冷源容纳槽360；动力带传动组件300中动力传动轮的数目为四个，四个动力传动轮分别为第一动力传动轮、第二动力传动轮331、第三动力传动轮332和第四动力传动轮，第一动力传动轮作为热源主动轮320，第二动力传动
轮331与第三动力传动轮332同轴固接共同形成从动输出轮330，第四动力传动轮作为冷源主动轮340枢接于冷源容纳槽360，且部分第四动力传动轮浸没于冷源容纳槽360内，热源主动轮320、冷源主动轮340和从动输出轮330呈三角形排布；动力传动带310套设于第一动力传动轮、第二动力传动轮331和第四动力传动轮，且动力传动带310位于第一动力传动轮及第四动力传动轮一侧的带体交叉后绕过第三动力传动轮332。动力传动带310在进出作为热源的导热液体240，以及进出作为冷源的冷源材料370时，会发生奥氏体相与马氏体相的转变，从而产生不同的应力，进而驱动第二动力传动轮331和第三动力传动轮332同步转动，相应实现对从动输出轮330的驱动。
48.具体地，本实施例中，如图2所示，可以在动力传动轮的轮面沿其周向设有环形限位槽380，动力传动带310与动力传动轮连接的带体嵌于环形限位槽380相应的槽体段内。动力传动带310传动的过程中，动力传动轮上的环形限位槽380能够对动力传动带310进行导向限位，以确保动力传动带310能够在固定的位置传动，从而提高动力传动带310的传动稳定性，减少动力传动带310相对动力传动轮滑动甚至脱离情况的发生。
49.可选地，本实施例中，如图1、图2和图6所示，底座400可以固设有第一安装座740；第一车轮组500可以包括两个第一车轮510以及连接于两个第一车轮510之间的第一转轴520，第一转轴520枢接于所述第一安装座740，从动输出轮330与所述第一转轴520传动连接。类似地，底座400还可以固设有第二安装座750，第二车轮组600包括两个第二车轮610以及连接于两个第二车轮610之间的第二转轴620，第二转轴620枢接于第二安装座750。使用时，驱动装置驱动第一转轴520转动，第一转轴520带动其两端的两个第一车轮510随其同步转动，从而通过底座400带动第二车轮610转动，进而实现车辆的行进。
50.具体地，如图1和图2所示，从动输出轮330与第一转轴520之间可以通过输出带传动组件800传动连接，输出带传动组件800包括与从动输出轮330同轴安装的第一输出传动轮810、安装于第一转轴520的第二输出传动轮820以及套设于两者之间的输出传动带830。使用时，从动输出轮330转动并带动第一输出传动轮810随其同步转动，进而通过输出传动带830带动第二输出传动轮820转动，随之带动第一转轴520及其两端的第一车轮510转动。当然，在其他实施例中，从动输出轮330与第一车轮组500之间还可以通过其他传动形式传动连接，如链传动、齿轮传动等。
51.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
52.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。