专利名称：汽车风能助力回能装置的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车制造技术领域，涉及一种回能装置，特别涉及一种汽车风能助力 回能装置。
背景技术：
目前，汽车已成为人们常用的代步工具，可随着汽车社会保有量的增加，出现了能 源越来越紧缺的问题，如何实现汽车节能是现在汽车制造者需要重要考虑的一方面。汽车的驱动能量一部分用于克服汽车行驶时的滚动阻力、坡道阻力和惯性阻力， 还有一部分用于克服车体与空气相对运动产生的空气阻力。由于在其他阻力方面节能减耗 潜力有限，如何有效地利用风能，就成为较为关键的技术发展方向。人们针对汽车风能的运 用，进行了各种各样的设计和改进，有些还申请了专利，例如中国专利文献资料公开了一种 节能风车[申请号=200610028123. 1 ；公开号:CN101096184A]，其包括车体和供电装置，其 特征在于在车辆的散热器口前方安装风力发电机的风扇。上述的节能风车通过风力发电补充蓄电池的电能，改善了汽车的综合性能、减少 了污染，但是仅仅通过风力发电机为蓄电池充电的技术方案并不完备，没有解决在为蓄电 池充电的同时使风能直接对车辆驱动助力的技术难题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种既能为汽车蓄电池 充电又能为汽车驱动提供助力的汽车风能助力回能装置。本发明的目的可通过下列技术方案来实现一种汽车风能助力回能装置，其设于 车体内且位于汽车前端的散热器总成处，其特征在于，该装置包括驱动电机、蓄电池和与蓄 电池通过电线相联接的辅助电机，所述的驱动电机通过传动机构一连接有连接轴，所述的 辅助电机通过传动机构二连接有叶轮轴，所述的叶轮轴连接有与驱动电机转动方向相同的 叶轮，所述的连接轴或叶轮轴上固连有位于连接轴与叶轮轴之间的离合器。本汽车风能助力回能装置设于车体内且位于汽车前端的散热器总成处，充分利用 了车内空间，保持了汽车外形美观同时还保证了安全性，位于车体内的叶轮不会伤害到行 人。辅助电机为发电机和电动机一体化的电机，这里采用市场上有出售的ISG电机。本汽车风能助力回能装置的原理如下汽车行驶过程中，与外界空气形成相对运 动，从而形成迎面风力，该风力通过汽车车头的进气格栅到散热器总成处，驱动叶轮旋转， 叶轮带动叶轮轴转动，叶轮轴通过传动机构二使辅助电机发电，发电产生的电能存储在蓄 电池内，这样便实现了对蓄电池的充电回能，此时离合器是处于结合状态的，即连接轴与叶 轮轴通过离合器连接在一起，叶轮轴同时带动连接轴转动，因为叶轮是与驱动电机转动方 向是一致的，这样连接轴通过传动机构一对驱动电机提供助力；辅助电机起电动机的功能 时，通过传动机构二带动叶轮轴转动，使得叶轮旋转对散热器总成进行降温，此时离合器处 于分离状态时，连接轴与叶轮轴脱离，辅助电机的能量不会传递到驱动电机而发生运动干涉。在上述的汽车风能助力回能装置中，所述的叶轮位于散热器总成后部，所述的散 热器总成上设有能根据散热器总成温度高或低来控制离合器使连接轴与叶轮轴实现分离 或连接的温控组件。当散热器总成温度低时，温控组件控制离合器处于结合状态，使得连接 轴与叶轮轴连接在一起；当散热器造成温度高时，温控组件控制离合器处于分离状态，使连 接轴与叶轮轴分离，这样便增加了 一种基于温度的回能控制。在上述的汽车风能助力回能装置中，所述的温控组件包括温度传感器和与温度传 感器通过电线相联接的控制器，所述的控制器通过电线与离合器相连接。控制器为PLC控 制器，温度传感器用于感应散热器总成温度的高低，温度传感器将信号传递到控制器，控制 器控制离合器的结合或分离，自动化程度高。在上述的汽车风能助力回能装置中，所述的传动机构一包括链轮一和链轮二，所 述的链轮一与驱动电机的驱动轴相固连，所述的链轮二与连接轴相固连，所述的链轮一与 链轮二通过链条一传动。在上述的汽车风能助力回能装置中，所述的链轮一或链轮二连接有超越离合器。 超越离合器的设置保证叶轮起到助力作用，连接轴与叶轮轴处于连接状态，当叶轮轴带动 连接轴转动的转速大于驱动电机的转速时，超越离合器结合，此时叶轮直接对驱动电机助 力；当叶轮轴带动连接轴转动的转速小于驱动电机的转速时，超越离合器分离，此时叶轮不 会干涉驱动电机的转动。在上述的汽车风能助力回能装置中，所述的传动机构二包括链轮三和链轮四，所 述的链轮三与辅助电机的输出轴相固连，所述的链轮四与叶轮轴相固连，所述的链轮三与 链轮四通过链条二传动。在上述的汽车风能助力回能装置中，所述的传动机构一包括齿轮一和齿轮二，所 述的齿轮一与驱动电机的驱动轴相固连，所述的齿轮二与连接轴相固连，所述的齿轮一和 齿轮二相啮合。在上述的汽车风能助力回能装置中，所述的齿轮一或齿轮二连接有超越离合器。在上述的汽车风能助力回能装置中，所述的传动机构二包括齿轮三和齿轮四，所 述的齿轮三与辅助电机的输出轴相固连，所述的齿轮四与叶轮轴相固连，所述的齿轮三与 齿轮四相啮合。齿轮一、齿轮二、齿轮三和齿轮四的体积均较大，根据实际情况，还可以采用齿轮 组传动。与现有技术相比，本发明提供的一种汽车风能助力回能装置具有以下优点1、本汽车风能助力回能装置在实现对汽车蓄电池充电的功能，而且实现了对汽车 驱动电机提供助力的功能，充分利用了风能，降低了能量的损耗。2、本汽车风能助力回能装置通过温控组件控制离合器的开关，自动化程度高、感 应灵敏，这样回收利用了散热器总成温度低时的汽车风能，节能效果显著。3、本汽车风能助力回能装置中的叶轮在散热器总成温度高时，能对散热器总成进 行降温，保证散热器总成的顺利工作，提高了散热器总成的使用寿命。4、本汽车风能助力回能装置设于车体内且位于散热器造成处，这样布置合理，没 有增加整车的风阻系数，充分利用车内空间，汽车整体外形没有改变，保持了汽车外形美观，而且还保证了安全性，位于车体内的叶轮不会伤害到行人。
图1是本汽车风能助力回能装置的结构示意图。图中，1、车体；2、散热器总成；3、驱动电机；4、蓄电池；5、辅助电机；6、连接轴；7、 叶轮轴；8、叶轮；9、离合器；10、温度传感器；11、控制器；12、链轮一 ；13、链轮二 ；14、链条 一 ；15、超越离合器；16、链轮三；17、链轮四；18、链条二。
具体实施例方式以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述， 但本发明并不限于这些实施例。本汽车风能助力回能装置设于车体1内且位于汽车前端的散热器总成2处，能利 用汽车风能对汽车起到回能、助力作用。具体来说，如图1所示，本汽车风能助力回能装置包括驱动电机3、蓄电池4和与蓄 电池4通过电线相联接的辅助电机5，驱动电机3通过传动机构一连接有连接轴6，辅助电 机5通过传动机构二连接有叶轮轴7，叶轮轴7连接有位于散热器总成2后部且与驱动电机 3转动方向相同的叶轮8，连接轴6和叶轮轴7同轴心设置，叶轮轴7上固连有位于连接轴 6与叶轮轴7之间的离合器9，散热器总成2上设有能根据散热器总成2温度高或低来控制 离合器9使连接轴6与叶轮轴7实现分离或连接的温控组件。温控组件包括温度传感器10和与温度传感器10通过电线相联接的控制器11，控 制器11通过电线与离合器9相连接，控制器11为PLC控制器。传动机构一包括链轮一 12和链轮二 13，链轮一 12与驱动电机3的驱动轴相固连， 链轮二 13与连接轴6相固连，链轮一 12与链轮二 13通过链条一 14传动，链轮一 12还连 接有超越离合器15。传动机构二包括链轮三16和链轮四17，链轮三16与辅助电机5的输 出轴相固连，链轮四17与叶轮轴7相固连，链轮三16与链轮四17通过链条二 18传动。本汽车风能助力回能装置设于车体1内且位于汽车前端的散热器总成2处，充分 利用了车内空间，保持了汽车外形美观同时还保证了安全性，位于车体1内的叶轮8不会伤 害到行人。辅助电机5为发电机和电动机一体化的电机，这里采用市场上有出售的ISG电 机。汽车行驶过程中，与外界空气形成相对运动，从而形成迎面风力，该风力通过汽车 车头的进气格栅和散热器总成2，当散热器总成2温度较低时，温度传感器10感应到低温信 号，将低温信号传递到控制器11，控制器11控制离合处于结合状态，即连接轴6与叶轮轴7 连接在一起，风力驱动叶轮8旋转，叶轮8带动叶轮轴7和连接轴6同步转动，叶轮轴7通 过链轮四17和链条二 18带动链轮三16转动，链轮三16带动辅助电机5的输出轴转动，此 时辅助电机5作为发电机使用，辅助电机5发电，发电后的电能存储在蓄电池4内，同时连 接轴6通过链轮二 13和链条一 14带动链轮一 12转动，链轮一 12带动驱动电机3的驱动 轴转动，从而实现了对驱动电机3的助力，当然此时叶轮轴7的转速高于驱动电机3的驱动 轴的转速，与链轮一 12连接的超越离合器15处于结合状态，当叶轮轴7的转速小于驱动电 机3的驱动轴的转速时，超越离合器15处于分离状态，叶轮轴7不会干涉驱动电机3的运
5动；当散热器总成2温度较高时，温度传感器10感应到高温信号，将高温信号传递到控制器 11，控制器11控制离合器9处于分离状态，即连接轴6与叶轮轴7分离，此时辅助电机5作 为电动机使用，蓄电池4提供电能，辅助电机5的输出轴通过链轮三16和链条二 18带动链 轮四17转动，链轮四17带动叶轮轴7和叶轮8旋转，对散热器总成2进行降温，保证散热 器总成2的顺利工作，提高了散热器总成2的使用寿命。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领 域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替 代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了车体1、散热器总成2、驱动电机3、蓄电池4、辅助电机5、连 接轴6、叶轮轴7、叶轮8、离合器9、温度传感器10、控制器11、链轮一 12、链轮二 13、链条一 14、超越离合器15、链轮三16、链轮四17、链条二 18等术语，但并不排除使用其它术语的可 能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一 种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
权利要求
1.一种汽车风能助力回能装置，其设于车体(1)内且位于汽车前端的散热器总成(2) 处，其特征在于，该装置包括驱动电机C3)、蓄电池(4)和与蓄电池(4)通过电线相联接的辅 助电机(5)，所述的驱动电机(3)通过传动机构一连接有连接轴(6)，所述的辅助电机(5) 通过传动机构二连接有叶轮轴(7)，所述的叶轮轴(7)连接有与驱动电机( 转动方向相同 的叶轮(8)，所述的连接轴(6)或叶轮轴(7)上固连有位于连接轴(6)与叶轮轴(7)之间的 离合器(9)。
2.根据权利要求2所述的汽车风能助力回能装置，其特征在于，所述的叶轮(8)位于散 热器总成( 后部，所述的散热器总成( 上设有能根据散热器总成( 温度高或低来控 制离合器(9)使连接轴(6)与叶轮轴(7)实现分离或连接的温控组件。
3.根据权利要求3所述的汽车风能助力回能装置，其特征在于，所述的温控组件包括 温度传感器(10)和与温度传感器(10)通过电线相联接的控制器(11)，所述的控制器(11) 通过电线与离合器(9)相连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的汽车风能助力回能装置，其特征在于，所述的传动 机构一包括链轮一(1 和链轮二(13)，所述的链轮一(1 与驱动电机(3)的驱动轴相固 连，所述的链轮二(13)与连接轴(6)相固连，所述的链轮一(12)与链轮二(13)通过链条一(14)传动。
5.根据权利要求4所述的汽车风能助力回能装置，其特征在于，所述的链轮一(12)或 链轮二(13)连接有超越离合器(15)。
6.根据权利要求1或2或3所述的汽车风能助力回能装置，其特征在于，所述的传动 机构二包括链轮三(16)和链轮四(17)，所述的链轮三(16)与辅助电机(5)的输出轴相固 连，所述的链轮四(17)与叶轮轴(7)相固连，所述的链轮三(16)与链轮四(17)通过链条二(18)传动。
7.根据权利要求1或2或3所述的汽车风能助力回能装置，其特征在于，所述的传动机 构一包括齿轮一和齿轮二，所述的齿轮一与驱动电机(3)的驱动轴相固连，所述的齿轮二 与连接轴(6)相固连，所述的齿轮一和齿轮二相啮合。
8.根据权利要求7所述的汽车风能助力回能装置，其特征在于，所述的齿轮一或齿轮 二连接有超越离合器(15)。
9.根据权利要求1或2或3所述的汽车风能助力回能装置，其特征在于，所述的传动机 构二包括齿轮三和齿轮四，所述的齿轮三与辅助电机(5)的输出轴相固连，所述的齿轮四 与叶轮轴(7)相固连，所述的齿轮三与齿轮四相啮合。
全文摘要
本发明提供了一种汽车风能助力回能装置，属于汽车制造技术领域。它解决了现有汽车仅通过风力发电机为蓄电池充电而不能为汽车驱动提供助力的问题。本汽车风能助力回能装置设于车体内且位于汽车前端的散热器总成处，该装置包括驱动电机、蓄电池和与蓄电池通过电线相联接的辅助电机，驱动电机通过传动机构一连接有连接轴，辅助电机通过传动机构二连接有叶轮轴，叶轮轴连接有与驱动电机转动方向相同的叶轮，连接轴或叶轮轴上固连有位于连接轴与叶轮轴之间的离合器。本汽车风能助力回能装置既能对汽车蓄电池充电，还能为汽车驱动电机提供助力，风能利用率高，而且还具有布置合理，安全性好等优点。
文档编号B60L8/00GK102069720SQ20101059575
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者丁勇, 何伟, 吴培娣, 吴雪珍, 李书福, 李志成, 杨健, 赵福全, 邹凌华 申请人:浙江吉利控股集团有限公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司