专利名称：汽车用转动轴发电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动汽车制造技术领域，确切地说是一种汽车用转动轴发电装置。
背景技术：
汽车作为一种现代交通工具，给人们的生活和工作带来了较大便利，提高了工作 效率，缩小了社交圈的地域限制。电动汽车以蓄电池作为动力源，是一种节约能源、对环境无污染的新型交通工具， 但因其蓄电池价格昂贵、续驶里程低，无法普及和推广。混合动力汽车的动力源主要分为 1油电混合动力汽车，2风电混合动力汽车，3光电混合动力汽车。1、以内燃机和蓄电池为动力源的混合动力汽车内燃机的输出端和蓄电池供电的 电动机通过动力分配器驱动汽车，汽车在郊区时采用内燃机牵引，在市区以蓄电池供电的 电动机牵引，此方案虽对市区环境和节能有所改善，但仍对使用者带来诸多不便。其缺点 是只是一种减少污染排放的方法，并没有真正达到零排放，且因其多了一套动力辅助装 置，使其成本增加而导致销售价格高，令消费者望而却步。2、蓄电池动力源，辅以风能组合的节能型动力汽车，该类型汽车的设计将一组风 轮设置在汽车前端盖处，高速气流经进风口流入车内经风轮从车的两侧、底部或顶部流到 车外，风轮利用高速气流的动能经风轮轴将能量传递给电动汽车的发电机，其发出的电量 充入蓄电池，延长蓄电池的使用时间，其缺点是因其在汽车前端盖处设置一组风轮来利用 风能发电，车速在市内行驶缓慢时其不能发电，而在车辆高速行驶时，高速风流将风轮叶片 带动高速转动，而高速转动的风轮叶片形成的屏蔽像一堵墙，可以用密不透风来形容，其产 生的阻力使汽车的行驶速度受到极大限制，严重消耗主动力源，所发的电与主动力源克服 风轮叶片屏蔽所耗的电相差无几。3、以蓄电池为动力源，辅以太阳能组合的节能型动力汽车，该类汽车的设计是在 汽车的顶盖或侧围安装太阳能光伏电池，利用光伏发电，所发电量输供给蓄电池组，延长蓄 电池的使用时间，其缺点是因其需在汽车顶盖或侧围上安装太阳能光伏电池，增加了汽车 的重量，破坏了汽车自身空气动力学的气动布局，产生了空气阻力，同时也破坏了汽车的整 体视觉美感，而太阳能光伏发电技术转换效率太低也使得其所发的微小电量(杯水车薪) 无法满足汽车的用电需求，综上所述的三种动力源辅助方法因各自的发电形式使其在实 际应用中存在各自的缺点，因此，对汽车的性能改善和降低成本没有太大帮助。在研发实践中我们发现，想利用车轮内窄小空间组装发电装置的办法，由于受刹 车鼓和轴头轴承的限制，除非以牺牲汽车的刹车为代价，否则没有空间可以安装，因此无法 实现发电目地。与本发明接近的专利有以下几项申请专利号ZL200420082453. 5的实用新型专利公开了一种“动力转轴发电的机动车” 其权力要求称……在每个滚轮(即车轮)1的内侧的驱动轴4上置有转子线圈组3，置有 定子线圈组2的支撑座9置于转子线圈组3外，并固定于承重梁6的下面，参照附图我们可 以发现该技术方案相当于在机动车的后驱动桥上制造发电机，利用驱动桥内的驱动轴作为转子，但业内人士都应该知道，在驱动轴上置转子线圈和定子线圈势必增加驱动轴的直径 和重量，如果是小型轿车，因驱动轴直径增加的高度而使后排座椅与汽车顶棚的高度变小 而无法乘坐。如果是大型车，定子支撑座无法承受大型车承重梁和车体及载货的重量而将 破碎也无法工作，因此该技术方案的目的是无法实现的。专利号公开号CN101364756A的发明专利，公开了一种“车轮发电装置”其技术方
案中存在巨大缺陷。其主要技术方案是一种车轮发电装置，其包括中心转轴、永久磁铁和线圈绕组，其特征在于该永久 磁铁嵌在该中心转轴上，该永久磁铁作为转子磁极而产生旋转磁场，该线圈绕组作为定子 外套在该中心转轴上，使得该永久磁铁容置在该线圈绕组内。参照附图1、2、3我们发现图1、2介绍的是将该线圈绕组固定在汽车底座上。而转 子磁极嵌在中心转轴上并容置在该线圈绕组内，中心转轴连接汽车，那么当汽车与地面凸 凹处相连接时减震的上下行程将使车轮与汽车底座产生相对位移，而该技术方案的车轮和 底座如上所述是连接在一起的，车轮与底座并没有上下行程，那么结果可想而知，要么汽车 失去减震能力，要么将定子线圈挣断，总之无法实现发明目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种既不改变车体外型，又不破坏原车结构的汽车用转动轴 发电装置(利用汽车闲置，浪费的机械能发电的发电装置)，在汽车上加装这种装置后，汽 车可以自供电，能极大的提高汽车的续驶里程，减少蓄电池的安装，降低汽车重量，从而降 低汽车的制造成本，可以利用先进的磁悬浮技术，选装磁悬浮发电机，其所增加的荷载和所 产生的摩擦阻力对主动力源的损耗几乎为零，可以忽略不计。本发明的目的是这样实现的本发明是一种汽车用转动轴发电装置，它包括车体 桁架13，带有变速齿轮箱2的发电机1，带有增速齿轮3和车轮6的转动轴5、内置轴承14、 轴承套承重支撑座4，支撑发电装置的托架12，带充电端子11和充电接触器10的大功率充 电控制器7，蓄电池组9，其特征在于所述的车体桁架13通过减震弹簧或减震气囊17与 内置轴承14的轴承套承重支撑座4连接，带有变速齿轮箱2的发电机1固定在发电装置托 架12上，发电装置托架12与带有增速齿轮3和车轮6的转动轴5通过内置轴承14的轴承 套承重支撑座4连接固定在一起，发电机1与带有增速齿轮3和车轮6的转动轴5通过变 速齿轮箱2相啮合，大功率充电控制器7与发电机1并联，大功率充电控制器7和发电机1 通过充电接触器10与蓄电池组9相连。带有变速齿轮箱2的发电机1选用磁悬浮发电机。 汽车的一个转动轴或几个转动轴选装一个或几个发电机。所述的发电机1与转动轴5通过 发电机的空心轴结合成为整体式发电装置，或是通过变速齿轮箱2与转动轴5连接成组合 式发电装置。蓄电池组9上装有电量显示器8。所述的增速齿轮3、车轮6和转动轴5是连 接在一起的，同一圆心，同一速度转动。所述的带有增速齿轮3和车轮6的转动轴5是嵌在 内置轴承14的轴承套承重支撑座4内的。所述的内置轴承14的轴承套承重支撑座4与带 有变速齿轮箱2的磁悬浮发电机1连接固定在同一发电装置托架12上。本发明可以安装 在所有的交通工具及施工机械和任何有主动力源的可转动的轴上，如内燃机汽车的传动轴 和铲车的传动轴上。发电机安装方式可分为
(1)、转动轴与发电机整体式发电装置在发电机端盖处装置变速齿轮、差速器等 组成变速齿轮箱总成，发电机的轴与转动轴合为一体。(2)、转动轴与发电机组合式发电装置在发电机端盖处装置变速齿轮、差速器等 组成变速齿轮箱总成，发电机的轴与转动轴通过变速齿轮箱连接。工作原理主动力源(蓄电池组、柴油发动机或汽油发动机)输出动力(电源)，通过变速装 置将(电能转化为)机械能输送给驱动轴，使汽车产生移动，汽车车轮和转动轴随之转动， 转动轴转动所产生的机械能通过增速齿轮和变速齿轮箱传递给发电机，使发电机工作产生 电能，电能通过大功率充电控制器和充电接触器输送并储存到蓄电池组中。本发明的优点是不需要对现有汽车的整体机构和驱动方式做过大的改变，结构 简单，安装成本低廉。既不改变车体外型，又不破坏原车结构(是一种利用汽车闲置，浪费 的机械能发电的转动轴发电装置)，在汽车上加装这种装置后，能极大的提高汽车的续行里 程，减少蓄电池的安装，降低汽车重量，从而降低汽车的制造成本，而其所增加的荷载和所 产生的摩擦阻力对主动力源的损耗很少，可以忽略不计。
图1是汽车用转动轴发电装置工作原理图；图2是安装在前轮驱动汽车的后拖曳臂式悬架发电装置结构示意图；图3是安装在后轮驱动汽车的叶片式弹簧悬架发电装置结构示意图。其中，1为电机，2为变速齿轮箱，3为增速齿轮，4为轴承套承重支撑座，5为转动 轴，6为左右车轮，7为大功率充电控制器，8为电量显示器，9为蓄电池组，10为充电接触器， 11为充电端子，12为发电装置托架，13为车体桁架，14为内置轴承，15为拖曳臂，16为保护 壳体，17为减震弹簧座。
具体实施例方式本发明可在现有车辆上改装或安装，也可在新车研发中进行设计布置。下面结合 附图对本发明作进一步详细说明，但该实例不应理解为对本发明的限制。实施例1 如附图2所示，是安装在前轮驱动汽车的后拖曳臂式悬架发电装置结构 示意图本发明包括车体桁架13，带有变速齿轮箱2的发电机1，带有增速齿轮3和左右车 轮6的转动轴5，内置轴承14的轴承套承重支撑座4，支撑发电装置的托架12，带充电端子 11和充电接触器10的大功率充电控制器7，带电量显示器8的蓄电池组9。其特征在于 所述的车体桁架13通过减震弹簧或减震气囊与内置轴承14的轴承套承重支撑座4连接所 述的带有变速齿轮箱2的发电机1，并固定在发电装置托架12上，发电装置托架12与带有 增速齿轮3和左右车轮6的转动轴5通过内置轴承14的轴承套承重支撑座4连接固定在 一起，带有变速齿轮箱2的发电机1与带有增速齿轮3和左右车轮6的转动轴5通过变速 齿轮箱2互相啮合。带有充电端子11和充电接触器10的大功率充电控制器7与带有变速 齿轮箱2的发电机1并联，所述的大功率充电控制器7和带有变速齿轮箱2的发电机1通 过充电接触器10与带有电量显示器8的蓄电池组9相连。
改装方法在汽车原有的拖曳臂与车轮连接处的中心打孔，取消原轴头和轴承，安 装轴承套承重支撑座4使嵌在轴承套承重支撑座4内的带有增速齿轮3的转动轴5与车轮 6固定连接成一体。并能同一圆心、同一速度转动，在左右拖曳臂上固定连接发电装置托架 12，增速齿轮3与变速齿轮箱2中的变速齿轮和差数器齿轮互相啮合。工作原理主动力源(蓄电池组、柴油发动机或汽油发动机)输出动力(电源)，通过变速 装置将电能转化为机械能输送给驱动轴，使汽车产生移动，汽车车轮和转动轴随之转动，转 动轴转动所产生的机械能通过增速齿轮和变速齿轮箱传递给发电机，使发电机工作产生电 能，电能通过大功率充电控制器和充电接触器输送并储存到蓄电池组中。实施例2 如附图3是改装在后轮驱动汽车的叶片式弹簧悬架发电装置结构示意 图。本发明是一种汽车用转动轴发电装置，它包括车体桁架13，带有变速齿轮箱2的 发电机1，带有增速齿轮3和左右车轮6的转动轴5，内置轴承14的轴承套承重支撑座4， 支撑发电装置的托架12，带充电端子11和充电接触器10的大功率充电控制器7，带电量显 示器8的蓄电池组9。其特征在于所述的车体桁架13通过减震弹簧或减震气囊与内置轴 承14的轴承套承重支撑座4连接所述的带有变速齿轮箱2的发电机1固定在发电装置托 架12上，发电装置托架12与带有增速齿轮3和左右车轮6的转动轴5通过内置轴承14的 轴承套承重支撑座4连接固定在一起，带有变速齿轮箱2的发电机1与带有增速齿轮3和 左右车轮6的转动轴5通过变速齿轮箱2互相啮合。带有充电端子11和充电接触器10的 大功率充电控制器7与带有变速齿轮箱2的发电机1并联，所述的大功率充电控制器7和 带有变速齿轮箱2的发电机1通过充电接触器10与带有电量显示器8的蓄电池组9相连。改装方法将汽车原有的驱动桥外部壳体断开，使驱动轴暴露，在驱动轴上嵌装增 速齿轮3，在原驱动桥的外部壳体断开外焊接保护壳体16，保护壳体16的一侧与变速齿轮 箱2固定连接，使保护壳体16内的增速齿轮3与变速齿轮箱内的变速齿轮和差数器齿轮互 相啮合。在原有汽车驱动桥上固定连接发电装置托架12，将发电机1和变速齿轮箱2，增速 齿轮3固定在发电装置托架上。工作原理主动力源(蓄电池组、柴油发动机或汽油发动机)输出动力(电源)，通过变速 装置将电能转化为机械能输送给驱动轴，使汽车产生移动，汽车车轮和转动轴随之转动，转 动轴转动所产生的机械能通过增速齿轮和变速齿轮箱传递给发电机，使发电机工作产生电 能，电能通过大功率充电控制器和充电接触器输送并储存到蓄电池组中。
权利要求
本发明是一种汽车用转动轴发电装置，它包括车体桁架(13)、带有变速齿轮箱(2)的发电机(1)、带有增速齿轮(3)和左右车轮(6)的转动轴(5)、内置轴承(14)、轴承套承重支撑座(4)、支撑发电装置的托架(12)、带充电端子(11)和充电接触器(10)的大功率充电控制器(7)、蓄电池组(9)，其特征在于所述的车体桁架(13)通过减震弹簧或减震气囊(17)与内置轴承(14)的轴承套承重支撑座(4)连接，带有变速齿轮箱(2)的发电机(1)固定在发电装置托架(12)上，发电装置托架(12)与带有增速齿轮(3)和车轮(6)的转动轴(5)通过内置轴承(14)的轴承套承重支撑座(4)连接固定在一起，发电机(1)与带有增速齿轮(3)和车轮(6)的转动轴(5)通过变速齿轮箱(2)相啮合，大功率充电控制器(7)与发电机(1)并联，大功率充电控制器(7)和发电机(1)通过充电接触器(10)与蓄电池组(9)相连。
2.根据权利要求1所述的一种汽车用转动轴发电装置，其特征在于带有变速齿轮箱(2)的发电机(1)选用磁悬浮发电机。
3.根据权利要求1所述的一种汽车用转动轴发电装置，其特征在于汽车的一个转动 轴或几个转动轴选装一个或几个发电机。
4.根据权利要求1所述的一种汽车用转动轴发电装置，其特征在于所述的发电机(1) 与转动轴(5)通过发电机的空心轴结合成为整体式发电装置，或是通过变速齿轮箱(2)与 转动轴(5)连接成组合式发电装置。
5.根据权利要求1所述的一种汽车用转动轴发电装置。其特征在于蓄电池组(9)上 装有电量显示器(8)。
6.根据权利要求1所述的一种汽车用转动轴发电装置。其特征在于所述的增速齿轮(3)、车轮(6)和转动轴(5)是连接在一起的，同一圆心，同一速度转动。
7.根据权利要求1所述的一种汽车用转动轴发电装置。其特征在于所述的带有增速 齿轮(3)和车轮(6)的转动轴(5)是嵌在内置轴承(14)的轴承套承重支撑座(4)内的。
8.根据权利要求1所述的一种汽车用转动轴发电装置。其特征在于所述的内置轴承 (14)的轴承套承重支撑座⑷与带有变速齿轮箱(2)的磁悬浮发电机⑴连接固定在同一 发电装置托架(12)上。
全文摘要
本发明是一种汽车用转动轴发电装置，其结构简单，成本低廉。它包括车体桁架、带有变速齿轮箱的发电机、带有增速齿轮和左右车轮的转动轴、内置轴承、轴承套承重支撑座、支撑发电装置的托架、带充电端子和充电接触器的大功率充电控制器、蓄电池组，车体桁架通过减震弹簧或减震气囊与内置轴承的轴承套承重支撑座连接，带有变速齿轮箱的发电机固定在发电装置托架上，发电装置托架与带有增速齿轮和车轮的转动轴通过内置轴承的轴承套承重支撑座连接固定在一起，发电机与带有增速齿轮和车轮的转动轴通过变速齿轮箱相啮合，大功率充电控制器与发电机并联，大功率充电控制器和发电机通过充电接触器与蓄电池组相连。适用于电动汽车使用。
文档编号B60L11/18GK101898520SQ20101015626
公开日2010年12月1日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者邵宇航 申请人:邵宇航