专利名称：自充电式电动车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动车辆，特别是带有发电机组的电动车，它包 括电动自行芊、电动三轮车、轻型电动轿车、中小型电动旅行车等。
技术背景
目前市售的电动车辆，其电源多为蓄电池供电，由于受蓄电池储
电量的限制，电动车一般经常要在有220V——380V电源的地方进行
变电充储或用推行、骑行、手摇来补充发电才能继续使用(如中国专
利20052008卯95 5)，这样不仅充电易受场地限制，还得消耗电力 资源或体力，其持续行程一般难以达到120km——150km/次充电。 近年也有车载发电机的混合动力汽车出现，它们多是由燃烧式发动机 (汽油机、柴油饥、燃气机)产生转矩， 一部分直接驱动变速器，另 一部分驱动发电机，如丰田混合动力轿车普瑞斯Prius ，这种混合动 力车的驱动电机装在车轴端部或车轮的轮毂中、也有装在后动力轴 上，当汽车行驶市区或负载轻时，可以关闭燃烧式发动机，仅靠蓄电 池动力电机单独驱动(串行混合)，当负载重或行驶爬坡道时，还可 启动燃烧式发动机进行加力形成并联驱动(并行混合)，这种双动力 混合汽车功率高，速度快，持续行程长，能减少固定电网的充电次数 和城市环境污染，但还得消耗石油或燃气等能源，因其重量(1650 kg)偏大，自重与载重比(约为3: 1)值高，耗能(是5.6—— 6.25L/100km)高，价位(40——50万元)高，结构复杂，应用场地有限，所以没有太多的实用价值和经济价值。
本实用新型的目的是设计可具有载重60kg——800 kg，自重为
40 kg—1500 kg ，持续行程至少为150km—180km/次充电，充电不受
场地限制，综合成本低，维修方便，无环境污染，能源能自供自给的
自充电式电动车。
实施方案
自充电式电动车，它主要包括车体、车轮、车轴、驱动电机、蓄 电池、充电器、显示仪表、控制器、无极调速感应器、转向盘(把) 等，其特征在于在车体上至少设置一组由启动电机、磁力助动器、 发电电机连接的发电机组，并可与车体上所设的蓄电池、充电器和显 示仪表连接；驱动电机为一个或多个，它位于车体下的车轴端部或车 轮的轮毂中，还可以装在动力轴上；发电机组中的磁力助动器为一个 或多个，启动电机的启动(输入)功率小于发电电机的发电(输出) 功率，其磁力助动器是平面盘式磁力驱动装置或由外壳、固定磁铁、 旋转磁铁(次级转子)、转子、转动轴、行星齿轮、太阳齿轮等组成 的圆柱面筒式磁"力驱动装置，它的转动轴可与启动电机或发电电机任 一端的转动轴连接，还可以通过它们其上的轴轮相互连接。
所述的蓄电池为锂离子蓄电池，数量可为多个联体；启动电机是 功率为40W——100000W/组的串激式直流电机，驱动电机是功率为 60W——160000W/个的串激式直流电机或交流电机，发电电机是功 率为100W——160000W/组的直流发电机或交流发电机。
所述的转向盘(把)、刹闸、无极调速感应器、控制器、显示仪表位于车体一端驾座周围，控制器为智能有刷^^lj控制器，无极调 速^^器为，或脚踏^极调速感应器，显示仪表上可设置路码计 量表、电源指示灯、蓄电池电量显示表、蓄电池电压显示表，发电机 组自充电调节器以及灯光、风扇、雨刷等车载电器开关。
所述的磁力助动器为圆柱面筒式磁力驱动装置，其夕險是导磁性 圆形筒，内壁四周设置多对以同极相对的瓦形永磁块为固定磁铁，位
于夕險的内部的转子为磁性转子，tPt多个磁极(N和S)，并固定在 转动轴上，转动轴位于外壳两端挡板的中央位置，在转子的外围于轴 向JtM少设置一对也有多个磁极(N和S )的磁体为旋转磁铁(次极 转子)，其两端可带皿屏蔽铁片，并由支撑轴支撑在转子两端的支 撑板上，行星齿轮固定在支撑轴上，并与固定在转动轴上的太阳齿轮 内接啮合，行星齿轮的外沿可与挡板内夕,沿所设的内环形齿道外 合，转子的磁极(N和S)、旋转磁铁(次级转子)的磁极(N和 S)与固定磁铁的磁极(N和S),它们相对的磁极为同极性的，相邻 的磁极是异极性的，且同极相对的磁面积相等。
有益的效果由于本实用新型g电inia中可连接—或多个上
述的圆柱面筒式磁力驱动装置，其转子、旋转磁铁和固定磁铁相对的 磁极均为同极性，它所受的排斥力比同体积的平面盘式磁力驱动装置 所受的排斥力大1—2倍，同样与它连接的启动电机或发电电机可节 能加。/。一30%，因为一个平面盘式磁力驱动装置在实际应用中就可节 能10%—20%，其相对的磁面积比圆柱面筒式磁力驱动装置小l一2
倍，那么输入功率小的启动电m^能驱动输出劝率大的发电电机，并产生剩余电能，它不受场地限制，也不受电动车是否在行驶中都能实 现循环自充，增加其蓄电池的蓄电量，在相同的蓄电量下可比已有的
电动车(间g充法)的总行程延长30%以上，^^fj程至少可达到 150km—180km/次充电，当发电电机的输出功率与启动电机的输入功
率差大于i区动电机的驱动功率时(如停止行驶)，则可以给电池补充
满电量，也可以向夕卜输出电源，供照明、制冷、做饭等电器的用电之
而o
由于本实用新型的蓄电池可为锂离子蓄电池，它具有比能量高、 比功率高、自放电量小、无记忆效应、循5!^性好、可'^t放电、效 率高、体积小、重量轻、工f^温度范围宽、无环境污染、使用寿命长 的特点，所以有利于减少本实用新型的电动车的体积和重量，降低使 用成本，提高行驶效率和范围。
由于本实用新型在为自充电式电动轿车时，则除去了变速器、 离合器和燃烧式发动机，可采用多个串激式直流电机或交流电机驱 动，在并行混合时，驱动功率可高达180000W,时速可达85km— 200km/h,能行驶,高速公路，加之无极调速感应器的应用，驱动 电^l起步轻柔，也倉隨合城市频繁开停的交通主干道，那么相对于混 合动力车而言，本实用新型的自充电式电动轿车没有尾气产生污染 物，有利于城市的环境的保护，同时它可具有结构简单，使用和维修 方便，^，低，自重与载重比值低，维修保养支出少，能源消耗 能自充自给的特点，也能通过充电器用220V或380V车外固定电源 进^t充储，糊适合城市上鹏^M^使用o
图1是本实用新型的自充电式电动轿车的一种构造示意图。图2是本实用新型的自充电式电动三轮车的一种构造示意平面图。图3是本实用新型的一种发电,立式连接传动原理示意图。 图4是本实用新型的一种发电机组的磁力助动器构造示意立面图。图5是本实用新型的一种显示仪表的平面结构图。 图6是本实用新型的自充电式电动自行车一种构造示意立面图。 图中1^K动电机、2蓄电池、3无极调速感应器、4车轮、5发 电机组、6转向盘(把)、7显示仪表、8刹闸、9车体、IO充电器、 ll控制器、12磁力助动器、13启动电机、14发电电机、15磁力助动 器的转动轴或轴轮、16发电电机的转动轴或轴轮、17启动电机的转 动轴或轴轮、18夕險、19旋转磁铁(次级转子)、20磁屏蔽铁片、21 支撑轴、22支撑板、23行星齿轮、24太阳齿轮、25内环形齿道、26 磁极、27挡板、28转子、29固定磁铁、30路码计量表、31蓄电池电 量显示表、32蓄电池电压显示表、33发电机组自充电调节器、34车 载电器开关、35电源开关门、36电源指示灯、37动力轴、38车轴、 39挡泥板、40车后衣架。具体 例如图l、图3、图4、图5所示，本实用新型为自充 电式电动轿车，结构为在车体9上设置两组由启动电机13、磁力助动 器12、发电电机14^^接的发电机组S，并可与车体9U^设的蓄电池2、充电器10和显示仪表7连接；驱动电机l为三个，其中两 个位于前车轮4的轮毂中，功率为1000W—10000W/个，另一个装在 后车轮4中间的动力轴37上功率为3000W—160000W;发电机组5 中的磁力助动器12为4个/组，启动电机13的启动功率为IOOOW— 80000W/组，发电电机14的发电功率为1300W—100000W/组，其中 磁力助动器12是由夕卜壳18、固定磁铁29、旋转磁铁19 (次级转子)、 转子28、转动轴15、行星齿轮23、太阳齿轮24、内环形齿道25、挡 板27、支撑板22、支撑轴21、磁屏铁片20组成的圆柱面筒式磁力驱 动装置，它们是通过其上的轴轮15、 16、 17相皿接i区动，本实用 新型:&使用前可先将显示仪表7上的发电,自充电调节器33打开， 启动发电,5，参照蓄电池电量显示表M把充电时间纽调到合适的 位置，启动电机13与磁力助动器12—起运转启动发电电机14进行 发电，由充电器10给蓄电池2自动补充电量，也可用220V或380V 车外固定电源通过充电器10将蓄电池2电量充足，行驶时，用车钥 匙打开电源开关门35，电源指示灯36显示为开，调节无极调速感应 器3，当载重(150kr"200kg)量少时，加上其自重(800kg"1100kg)， 可只驱动装在动力轴37上的驱动电机1 (功率为SOOOW—"OOOOW ) 进行运转， 一次充电可行驶180km左右，当遇到,或载重(250kg 一600kg )量大时，霈同时启动前车轮4的轮毂内的驱动电机1 (功率 为1000W—10000W/个)进行加力(并行混合)运行，其电源可由蓄 电池2供应，也可以由发电机组5直接供应，就可达到本实用新型设 计的目的。如图2、图4、图5所示，本实用新型为自充电式电动三轮车， 其无极调速感应器3为，式设在转向盘(把)6上，发电机组5为 一组或二组，磁力助动器12为2个或4个圆柱面筒式磁力驱动装置， 它们连接方式是转动轴15、 16、 17对接，启动电机13功率为800W 一1500W/组，发电电机14的功率为1000W—1800W/组，动力轴37 上的驱动电机1功率为IOOOW，前车轮4的轮毂内的驱动电机1功率 为500W，其使用方法和驱动原理同上，由于自重较敏150kg""300kg ) 载重量也能达到300kr-500kg左右，所以载重与自重比值优于上述 自充电式电动轿车，可行驶150km—180km—次充电，也能达到本实 用新型的目的。如图4、图5、图6所示，本实用新型为自充电式电动自行车， 其发电机组S位于后车轮4上部的挡泥板39与车后衣架40中间的位 置，并可与车后衣架40或挡泥板39连接，驱动电机1位于后轮4上 的车轴38的外围，还可装在车体9的中间V形架下方，蓄电池2位 于V形架的一边， 7固定在转向盘(把)6中间位置，刹闸 8和无极调速感应器3在转向盘(把)6两端上，其发电机组5为一 组或两组，启动电机13的启动功率为60W—100W/组，发电电机14 的发电功率为80W—130W/组，驱动电机1为1个时其驱动功率为 120W—180W，是两个时，驱动功率为60W—lOOW/个，自重在40kg 一80kg之间，其载重也能达到60kg以上，其使用方法与驱动原理同 上，同样可实*实用新型的设计要求达到其目的。
权利要求1. 自充电式电动车，它主要包括车体、车轮、车轴、驱动电机、蓄电池、充电器、显示仪表、控制器、无极调速感应器、转向盘(把)等，其特征在于在车体上至少设置一组由启动电机、磁力助动器、发电电机连接的发电机组，并可与车体上所设的蓄电池、充电器和显示仪表连接；驱动电机为一个或多个，它位于车体下的车轴端部或车轮的轮毂中，还可以装在动力轴上；发电机组中的磁力助动器为一个或多个，启动电机的启动(输入)功率小于发电电机的发电(输出)功率，其磁力助动器是平面盘式磁力驱动装置或由外壳、固定磁铁、旋转磁铁(次级转子)、转子、转动轴、行星齿轮、太阳齿轮等组成的圆柱面筒式磁力驱动装置，它的转动轴可与启动电机或发电电机任一端的转动轴连接，还可以通过它们其上的轴轮相互连接。
2、 据权利要求1所述的自充电式电动车，其特征在于所述的蓄 电池为锂离子蓄电池，数量可为多个联体;启动电机是功率为40W ——100000W/组的串激式直流电机，驱动电机是功率为60W—— 160000W/个的串激式直流电机或交流电机，发电电机是功率为 100W——160000W/组的直流发电机或交流发电机。
3、 根据权利要求1或2所述的自充电式电动车，其特征在于所 .述的转向盘(把)、刹闸、无极调速感应器、控制器、显示仪表位于车体一端驾座周围，.控制器为智能有刷或无刷控制器，无极 调速感应器为手持或脚踏式无极调速感应器，显示仪表上可设置 路码计量器、电源指示灯、蓄电池电量显示表、蓄电池电压显示 表，发电机组自充电调节器以及灯光、风扇、雨刷等车载电器开 关。
4、 根据权利要求1或2所述的自充电式电动车，其特征在于所 述的磁力助动器为圆柱面筒式磁力驱动装置，其外壳是导磁性圆 形筒，内壁四周设置多对以同极相对的瓦形永磁块为固定磁铁， 位于外壳勒内部的转子为磁性转子，它有多个磁极(N和S)，并 固定在转动轴上，转动轴位于外壳两端挡板的中央位置，在转子 的外围于轴向上至少设置一对也有多个磁极(N和S)的磁体为旋 转磁铁(次极转子)，其两端可带有磁屏蔽铁片，并由支撑轴支撑 在转子两端的支撑板上，行星齿轮固定在支撑轴上，并与固定在 转动轴上的太阳齿轮内接啮合，行星齿轮的外沿可与挡板内外壳 边沿所设的内环形齿道外接啮合，转子的磁极(N和S)、旋转磁 铁(次级转子)的磁极(N和S)与固定磁铁的磁极(N和S)， 它们相对的磁极为同极性的，相邻的磁极是异极性的，且同极相 对的磁面积相等。
专利摘要本实用新型涉及电动车辆，特别是带有发电机组的电动车，它包括电动自行车，电动三轮车、轻型电动轿车、中小型电动旅行车等，特征是车体上至少设置一组由启动电机、磁力助动器、发电电机连接的发电机组；驱动电机为一个或多个，它位于车体下车轴端部或车轮的轮毂中，也可以装在动力轴上；发电机组中磁力助动器为一个或多个，启动电机的启动功率小于发电电机的发电功率，其驱动电机是功率为60W—160000W/个的串激式直流电机或交流电机；蓄电池为锂离子蓄电池，数量可为多个联体，它以停车自行补充为主，行车自行充电为辅，可具有自重与载重比值低，持续行程长，充电不受场地限制，综合成本低，无环境污染，能源能自供自给的特点。
文档编号B60L11/00GK201128380SQ20072012771
公开日2008年10月8日 申请日期2007年8月8日 优先权日2007年6月19日
发明者熊金才 申请人:熊金才