空气动力-光伏汽车

摘要

本发明公开一种空气动力-光伏汽车，是一种新能源动力汽车，在传统汽车基础上取消了燃油内燃机动力装置，换上了新能源动力装置，其技术方案是，由空气动力发电系统，太阳能光伏电池方阵发电系统，镍氢电池电源储备供电系统，汽车动力驱动控制系统组成，其特征在于，不论白天与黑夜，或是车走车停，随时都能应用新能源发电储电和供电，用新能源装置取代了燃油汽车的动力装置和取代依赖市电蓄电池的电动汽车，本发明不仅节能环保经济，在远途续航中无需另外补充能源，本发明配套装置结构简单、重量轻、易制造、生产周期短、成本低、投资少、见效快、易操作普及、彻底改变了汽车远途续航中无源之苦。

主权项

一种空气动力‑光伏汽车，其包括空气动力能源发电系统，太阳能光伏电池方阵发电系统，镍氢电池电源储备供电系统，汽车动力驱动控制系统构成，其特征在于，利用新能源作汽车动力驱动，取代了传统汽车用燃油内燃机驱动和目前电动汽车依靠蓄电池电瓶充市电驱动，前者污染环境耗能高，后者依赖市电蓄电供应无法满足长途续航需要；所述的空气动力能源发电系统：其由涡轮机(1)、增速器(9)、发电机(14)、整流器(17)、脉冲式自动充放电控制器(18)组成，所述涡轮机(1)：由轮毂(5)、S形风叶片(3)、D形风叶片(4)、滑轮盘支架(6)、涡轮机转动主轴(7)构成，轮毂(5)中央有轮轴(2)，两片D形风叶片(4)对称180度，一端从轮轴顶交叉连接成弓曲形分别将另一端连接到轮毂(5)两侧，另外两片S形风叶片(3)对称180度，安装在轮轴(2)的中部，与D形风叶片(4)空间交叉成90度，轮轴(2)与涡轮机转动主轴(7)连接，涡轮机转动主轴(7)末端连接增速器(9)，滑轮盘支架(6)内径紧固在涡轮机转动主轴(7)上，外径连接支架安装在底架(32)上，这种设计结构使涡轮机(1)在自然风力小的时侯，利用S形风叶片(3)启动快的优势轻易转动涡轮机(1)，同时也充分利用D形风叶片(4)升力优势提高风力的功率；所述增速器(9)：由行星齿轮和正齿圆柱齿轮(10)、齿轮箱(8)、增速传动轴(11)组成，增速器(9)是把涡轮机转动主轴(7)传递来的转速进行快、慢调节，然后再通过连接发电机(14)的增速传动轴(11)带动发电机(14)发电；所述发电机(14)：是永磁交流发电机，由定子铁芯(25)、定子绕组(26)、永久磁铁转子(27)、金属铝壳(24)组成，其绕组在定子上，磁场由永久磁铁转子(27)建立，利用电枢绕组的参数随转速变化的作用，在转速变化不大的范围内，实现发电机(14)端电压自动调节，发电机转动轴(13)由连接套(12)与增速传动轴(11)连接，其转速与增速传动轴(11)同步，发电机(14)所发出的交流电源经过整流器(17)整流成直流电，送到脉冲式自动充放电控制器(18)对动力蓄电池组(19)充电；所述的太阳能光伏电池方阵发电系统：其由太阳能光伏电池方阵(38)、防反充电阻断二极管(39)、脉冲式自动充放电控制器(18)顺序连接组成，所述太阳能光伏电池方阵(38)：是由非晶硅制成的外连式结构弱光太阳能电池，在有太阳光源的条件下，不论光源的强弱已能提高吸收太阳光能，使太阳能光伏电池方阵输出的电源得到充足，其所发出的电源电流经过防反充电阻断二极管(39)，直接输送到脉冲式自动充放电控制器(18)对动力蓄电池组(19)充电储备或供应；所述脉冲式自动充放电控制器(18)：其由脉冲发生器和自动充放电电器电路构成，其能自动控制对蓄电池快速充放电，充放电是交替进行，波形为脉冲形式，能合理安排放电时间，克服了蓄电池的极化现象，充电速度快，充电量足，充电时蓄电池汽化率低，电池使用寿命长，环保无污染，是适用于电动汽车免维护蓄电池充电；所述的镍氢电池电源储备供电系统：其由脉冲式自动充放电控制器(18)、动力蓄电池组(19)、驱动系统控制器(20)、制动能量回收变换器(21)、交流电动机电源变换器(22)、交流电动机(34)驱动结构、空调系统电源变换器(36)、空调系统(37)、冷却系统电源变换器(41)、冷却系统(42)、12V甲蓄电池(43)、12V乙蓄电池(44)、旁路控制电路器(45)组成；空气动力能源发电系统与太阳能光伏电池方阵发电系统，所发出的电源都送到脉冲式自动充放电控制器(18)，其输出端并连接着动力蓄电池组(19)和旁路控制电路器(45)，动力蓄电池组(19)连接着驱动系统控制器(20)，直流电源经过它的调节分配到交流发动机电源变换器(22)，变换成交流电源，输送到汽车动力交流发动机(34)应用，交流发动机(34)输出的转矩经定速比减速器(50)后，通过万向传动轴(53)，主减速器(54)，差速器(49)，和半轴(33)驱动车轮(35)，使汽车前进或后退，当汽车制动时，车轮(35)带动交流发动机(34)转动，通过矢量控制使感应电动机变为交流发电机(34)产生电流，经制动能量回收变换器(21)变换成直流电源后，通过系统控制器(20)向动力蓄电池组(19)充电回收；所述动力蓄电池组(19)，另两端还连接着冷却装置的逆变器(36)和变换器(41)，通过它们把直流电源变换成功率较小的交流电源，供给空调系统(37)，真空制动泵冷却系统(42)用电；脉冲式自动充放电控制器(18)另一端连接着旁路控制电路器(45)，当发电系统的电源用不完又无储备时，脉冲式自动充放电控制器(18)会自动把电源切换到旁路控制电路器(45)进行消耗，即用来烧水做饭，取暖纳凉，听音乐看电视，等有储备时，旁路控制电路器(45)就自动关闭转为正常供电；所述动力蓄电池组(19)，是镍氢蓄电池组，其由三个组构成，直流电压高达288V，三个组轮流着接受发电系统输来的电源充电储备和供电；所述的汽车动力驱动控制系统：其由动力蓄电池组(19)、驱动系统控制器(20)、制动能量回收变换器(21)、交流电动机电源变换器(22)、交流电动机(34)及驱动机构、空调系统电源变换器(36)、空调系统(37)、冷却系统电源变换器(41)、冷却系统(42)、12V甲蓄电池(43)、12V乙蓄电池(44)构成，动力蓄电池组(19)一端连接着驱动系统控制器(20)，直流电源经过其调节分配到交流发动机电源变换器(22)，变换成交流电源，输送到汽车动力交流发动机(34)启动，交流发动机(34)输出的转矩经定速比减速器(50)后，通过万向传动轴(53)，主减速器(54)，差速器(49)，和半轴(33)驱动车轮(35)，使汽车前进或后退，当汽车制动时，车轮(35)带动交流发动机(34)转动，通过矢量控制使感应电动机变为交流发电机(34)产生电流，经制动能量回收变换器(21)变换成直流电源，通过系统控制器(20)向动力蓄电池组(19)充电回收，其余均为汽车电器用电装置；车身控制系统：主要由加速踏板(A)、制动踏板(B)、及仪表显示器和安全保护装置组成，其加速踏板(A)和制动踏板(B)都带有一个位置传感器，当把加速踏板(A)的位置变换成电信号送入系统控制器(20)，来控制汽车的加速和行驶，同时通过仪表显示汽车运行的各种状态，当踏下制动踏板(B)，使汽车减速或制动时，制动踏板(B)位置传感器将向系统控制器(20)送去信号，系统控制器(20)识别到信号和汽车行驶状态后，根据具体情况发出信号使汽车减速滑行或是减速制动能量回收，让汽车再生和机械联合制动，或是机械制动按不同信号的指令，在保证安全的前题下，充分利用惯性最大限度地回收能量；所述的空气动力能源发电系统，太阳能光伏电池方阵发电系统和镍氢电池电源储备供电系统，是空气动力‑光伏汽车的动力能源核心和控制中心，不论其在行程移动途中，或是在旷野停泊之中，除太阳能光伏电池方阵发电系统夜间和阴雨雪天不能发电外，其他所有时间内都能不停地发电，储电，和供电，可将它完全封闭停止工作，要启程行车之前，一定要事先检查蓄电池是否按需要数量做好了充电准备，先充好两组蓄电池作现用和备用，另准备一组未充电空的作为行程途中接受充电之用，当行车途中第一组电源用完时，转为接受充电，第二组转为启用，第三组充足电转为备用，这样周而复始地轮换工作着，这样就能充分保证使空气动力‑光伏汽车不断地续航下去，直到终点站为止，因此，这就克服了那种固定发电地区，无法为续航途中的运输车辆源源不断提供动力电源的缺陷了。