一种风力与电力混合驱动式动力车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新能源动力车，具体的说是一种风力与电力混合驱动式动力车。
【背景技术】
[0002]目前已知的电动汽车，是利用市电为其蓄电池充电作为动力来源，然而电动汽车作为节能环保产品，虽大力推广多年，还是不能成为汽车的主流，原因是现行电动汽车存在以下不足:其一、用市电充电挤占本已紧张的市电资源；其二、充电放电过程都会造成能源损耗，让电动汽车节能大打折扣；其三、因为现在市电主要靠火力发电供应，若大量的电动汽车用市电充电，势必会加大火电厂发电供应，结果是增加煤、油矿物燃烧，增加二氧化碳的排放，让电动汽车的环保作用名不副实；其四、每次充电时间长，一般要2至10小时才能把蓄电池充满；其五、蓄电池容量有限，一次充电行驶里程大都在200公里左右。这些问题限制了电动汽车的推广使用。甚至是目前少见的利用光伏电池或风力发电机为电动汽车充电的电动汽车，由于所能提供补充电能太小而使成本增加但对解决上述问题没有多大意义。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种风力与电力混合驱动式动力车，该混合驱动式动力车不仅能满足一般的行车速度要求，而且能更大限度地利用自然清洁能源。
[0004]本发明为实现上述目的所采用的技术方案为:一种风力与电力混合驱动式动力车，包括车体、电机、太阳能电池板、辅助风力发电机以及为车体提供电力的车载蓄电池，其中，车体包括一个前车轮、两个后车轮、桁架式车架以及罩在桁架式车架上的壳体，太阳能电池板和电机均与车载蓄电池电连接，太阳能电池板作为车体的太阳能电力供应源，车载蓄电池作为车体的直接电力动力源，辅助风力发电机的风机动力输入轴和电机的输出轴均通过齿轮箱带动用于连接两个后车轮的后轮主轴转动；其中，所述的齿轮箱包括三个平行设置的支撑板和用于垂直连接各支撑板的连接杆，位于支撑板两侧的连接杆上套设有用于夹紧支撑板的紧固螺帽，三个平行设置的支撑板之间形成电机传动区和风机传动区。
[0005]进一步的，电机传动区通过一对嗤合设置的直齿轮实现电机的正反向动力传输；风机传动区通过设置的高速级传动和低速级传动实现后轮主轴转动，其中，高速级传动由风机动力输入轴、啮合设置的大锥齿轮和小锥齿轮、啮合设置的大直齿轮和小直齿轮、自由轮a以及后轮主轴构成，小锥齿轮套设在风机动力输入轴上，大锥齿轮与小直齿轮同轴设置，大直齿轮和自由轮a均套设在后轮主轴上；低速级传动由风机动力输入轴、啮合设置的大锥齿轮和小锥齿轮、小直齿轮、自由轮b以及啮合设置的直齿轮构成，自由轮b与小直齿轮同轴设置。
[0006]进一步的，齿轮箱还包括拨片滑杆，高速级传动和低速级传动中啮合设置的直齿轮均与拨片滑杆连接。
[0007]本发明中，所采用的辅助风力发电机为垂直轴风力发电机。
[0008]本发明中，桁架式车架由四根纵梁、三根前横梁、五根后横梁以及若干加强梁焊接构成，各梁均采用Q235-A、壁厚为2mm的空心圆管。
[0009]齿轮箱是风机中非常的重要部件，其主要作用是将主轴的低转速高扭矩转化成高转速低扭矩，然后，通过联轴器传递给发电机。本发明将来自风轮轮毂的旋转机械能传递给齿轮箱。
[0010]有益效果:本发明采用垂直轴风机作为其风动力驱动源，太阳能电池板作为其太阳能电力供应源，车载辅助蓄电池作为其辅助动力源。风机所产生的风力由传动系统直接传递到行走系统，跨过传统的“风能-电能-机械能”的转化方式，额外的风能可通过辅助风力发电机和太阳能电池板所产生的太阳能一起储存至车载辅助蓄电池中。本发明克服了现有的利用装置光伏电池或风力发电机为电动汽车充电，存在的电动汽车蓄能不足和风能转化率过低的问题，不仅能满足一般的行车速度要求，而且能更大限度地利用自然清洁能源。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中齿轮箱的二维结构图；
图3为齿轮箱的三维结构图；
图4为桁架式车架的结构示意图。
[0012]附图标记:1、辅助风力发电机，2、电机，3、齿轮箱，4、后轮主轴，5、风机动力输入轴，6、前车轮，7、后车轮，8、桁架式车架，9、支撑板，10、连接杆，11、紧固螺帽，12、电机传动区，13、风机传动区，14、直齿轮，15、大锥齿轮，16、小锥齿轮，17、大直齿轮，18、小直齿轮，19、自由轮a，20、自由轮b，21、拨片滑杆，22、纵梁，23、前横梁，24、后横梁，25、加强梁。
【具体实施方式】
[0013]一种风力与电力混合驱动式动力车，如图1所示，包括车体、电机2、太阳能电池板、辅助风力发电机I以及为车体提供电力的车载蓄电池，其中，车体包括一个前车轮6、两个后车轮7、桁架式车架8以及罩在桁架式车架8上的壳体，太阳能电池板和电机2均与车载蓄电池电连接，太阳能电池板作为车体的太阳能电力供应源，车载蓄电池作为车体的直接电力动力源，辅助风力发电机I作为车体的风能电力供应源，辅助风力发电机I的风机动力输入轴5和电机2的输出轴均通过齿轮箱3带动用于连接两个后车轮7的后轮主轴4转动。
[0014]本发明采用的辅助风力发电机I为垂直轴风力发电机。
[0015]如图2和图3所示的齿轮箱3，包括三个平行设置的支撑板9和用于垂直连接各支撑板9的连接杆10，位于支撑板9两侧的连接杆10上套设有用于夹紧支撑板9的紧固螺帽11，三个平行设置的支撑板9之间形成电机传动区12和风机传动区13，其中，电机传动区12通过一对啮合设置的直齿轮实现电机2的正反向动力传输；风机传动区13通过设置的高速级传动和低速级传动实现后轮主轴4转动，齿轮箱3还包括拨片滑杆21，高速级传动和低速级传动中啮合设置的直齿轮均与拨片滑杆21连接。
[0016](I )、高速级传动由风机动力输入轴5、啮合设置的大锥齿轮15和小锥齿轮16、啮合设置的大直齿轮17和小直齿轮18、自由轮al9以及后轮主轴4构成，小锥齿轮16套设在风机动力输入轴5上，大锥齿轮15与小直齿轮18同轴设置，大直齿轮17和自由轮al9均套设在后轮主轴上；(2)、低速级传动由风机动力输入轴5、啮合设置的大锥齿轮15和小锥齿轮16、小直齿轮18、自由轮b20以及啮合设置的直齿轮构成，自由轮b20与小直齿轮18同轴设置。
[0017]如图4所示的桁架式车架8，由四根纵梁22、三根前横梁23、五根后横梁24以及若干加强梁25焊接构成，各梁均采用Q235-A、壁厚为2mm的空心圆管，本车架的后部分用来放置辅助风力发电机I。其中，纵梁的断面尺寸不变，利于简化工艺；横梁的作用是连接左右纵梁构成框架，保证车架具有足够的抗扭刚度。
[0018]本发明采用的大锥齿轮15的模数M=2，齿数Z=36 ;小锥齿轮16的模数M=2，齿数Z=18 ;大直齿轮17的模数M=2，齿数Z=48 ;小直齿轮18的模数M=2，齿数Z=15 ;自由轮a的模数M=2，齿数Z=18 ;高速级传动和低速级传动中啮合设置的直齿轮由模数M=2、齿数Z=48和模数M=2、齿数Z=18的直齿轮组成；自由轮b的模数M=2，齿数Z=33。
【主权项】
1.一种风力与电力混合驱动式动力车，包括车体、电机(2)、太阳能电池板、辅助风力发电机(I)以及为车体提供电力的车载蓄电池，其中，车体包括一个前车轮(6)、两个后车轮(7 )、桁架式车架(8 )以及罩在桁架式车架(8 )上的壳体，太阳能电池板和电机(2 )均与车载蓄电池电连接，太阳能电池板作为车体的太阳能电力供应源，车载蓄电池作为车体的直接电力动力源，其特征在于:辅助风力发电机(I)的风机动力输入轴(5)和电机(2)的输出轴均通过齿轮箱(3)带动用于连接两个后车轮(7)的后轮主轴(4)转动； 所述的齿轮箱(3)包括三个平行设置的支撑板(9)和用于垂直连接各支撑板(9)的连接杆(10)，位于支撑板(9)两侧的连接杆(10)上套设有用于夹紧支撑板(9)的紧固螺帽(11)，三个平行设置的支撑板(9)之间形成电机传动区(12)和风机传动区(13)。
2.根据权利要求1所述的一种风力与电力混合驱动式动力车，其特征在于:电机传动区(12)通过一对啮合设置的直齿轮实现电机(2)的正反向动力传输；风机传动区(13)通过设置的高速级传动和低速级传动实现后轮主轴(4)转动，其中，高速级传动由风机动力输入轴(5)、啮合设置的大锥齿轮(15)和小锥齿轮(16)、啮合设置的大直齿轮(17)和小直齿轮(18)、自由轮a (19)以及后轮主轴(4)构成，小锥齿轮(16)套设在风机动力输入轴(5)上，大锥齿轮(15)与小直齿轮(18)同轴设置，大直齿轮(17)和自由轮a (19)均套设在后轮主轴上；低速级传动由风机动力输入轴(5)、啮合设置的大锥齿轮(15)和小锥齿轮(16)、小直齿轮(18)、自由轮b (20)以及啮合设置的直齿轮构成，自由轮b (20)与小直齿轮(18)同轴设置。
3.根据权利要求2所述的一种风力与电力混合驱动式动力车，其特征在于:所述的齿轮箱(3)还包括拨片滑杆(21)，高速级传动和低速级传动中啮合设置的直齿轮均与拨片滑杆(21)连接。
4.根据权利要求1所述的一种风力与电力混合驱动式动力车，其特征在于:所述的辅助风力发电机(I)为垂直轴风力发电机。
5.根据权利要求1所述的一种风力与电力混合驱动式动力车，其特征在于:所述的桁架式车架(8)由四根纵梁(22)、三根前横梁(23)、五根后横梁(24)以及若干加强梁(25)焊接构成，各梁均采用Q235-A、壁厚为2mm的空心圆管。
【专利摘要】一种风力与电力混合驱动式动力车，包括车体、电机、太阳能电池板、辅助风力发电机及为车体提供电力的车载蓄电池，车体包括一个前车轮、两个后车轮、桁架式车架及罩在桁架式车架上的壳体，太阳能电池板和电机均与车载蓄电池电连接，太阳能电池板作为车体的太阳能电力供应源，车载蓄电池作为车体的直接电力动力源，辅助风力发电机的风机动力输入轴和电机的输出轴均通过齿轮箱带动用于连接两个后车轮的后轮主轴转动；齿轮箱包括三个支撑板和连接各支撑板的连接杆，三个支撑板之间形成电机传动区和风机传动区。风机所产生的风力由传动系统直接传递到行走系统，不仅能满足一般的行车速度要求，而且能更大限度地利用自然清洁能源。
【IPC分类】B60L11-00, B60L8-00, B60K6-00
【公开号】CN104827880
【申请号】CN201510193002
【发明人】李心平, 黄玉成, 马旭攀, 刘振飞, 刘强, 朱大帅
【申请人】河南科技大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月22日