一种新能源电动车自发电系统的制作方法

本发明涉及电动车技术领域，具体指一种新能源电动车自发电系统。

背景技术：

近年来，我们赖以生存的环境随着工业社会的发展进步，污染越来越严重。国家对治理环境污染的重视，发展清洁能源电动车成为社会潮流，发展新型能源环保型电动车是当前急需的课题。世界各国都在加紧研发和应用。电动车最大的优点：环保，低噪音，经济，易保养，政策优。最大的缺点：续航里程短，充电时间长，充电站数量和设备不完善。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述现有技术上的缺点，提供了一种新能源电动车自发电系统。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种新能源电动车自发电系统，包括电动车动力电池、电动车驱动轮电机控制器和电动车驱动轮电机，所述电动车动力电池为电动车驱动轮电机控制器和电动车驱动轮电机供电，所述电动车驱动轮电机控制器输出控制信号至电动车驱动轮电机，还包括永磁发电机、三相整流滤波电路、能量放大电路、能量循环反馈电路和能量储存互换充放电电路，所述能量储存互换充放电电路输出端电连接至电动车动力电池，所述永磁发电机安装在电动车被动轮上，所述电动车被动轮带动永磁发电机工作，所述永磁发电机输出三相交流电至三相整流滤波电路，所述三相整流滤波电路的两端输出公共正极和公共负极。

作为优选，所述能量放大电路包括电阻r1、稳压二极管wd1、电阻qr、电容c2、电容c3、igbt驱动模块、igbt模块、三极管q1、电感l1、二极管d7、二极管d8、高频脉冲变压器t1、电阻r3、电阻r4和可变电阻tr1；所述电阻r1和电阻qr的第一端均连接至公共正极，所述电阻r1的第二端与稳压二极管wd1的正极相连接，所述稳压二极管wd1的负极与公共负极相连接，所述电容c2的正极与稳压二极管wd1的正极相连接，所述电容c2的负极与稳压二极管wd1的负极相连接，所述igbt驱动模块的两个检测端分别与稳压二极管wd1两端相连接，所述igbt驱动模块的第三检测端与igbt模块的集电极相连接，所述igbt驱动模块的第一信号输出端与igbt模块的门极相连接，所述igbt模块的发射机与公共负极相连接，所述三极管q1的集电极与igbt模块的门极相连接，所述三极管q1的发射极与公共负极相连接；所述电容c3与电感l1的第一端均连接至电阻qr的第二端，所述电容c3与电感l1的第二端均连接至igbt模块的集电极，所述igbt模块的集电极与二极管d7的正极相连接；所述高频脉冲变压器t1包括初级线圈l2和次级线圈l3，所述二极管d7的负极与初级线圈l2的第一端相连接，所述初级线圈l2的第二端连接至公共负极，所述次级线圈l3的第一端与二极管d8的正极相连接，所述次级线圈l3的第二端连接至公共负极，所述二极管d8的负极与电阻r3的第一端相连接，所述电阻r3的第二端与可变电阻tr1的第一端相连接，所述可变电阻tr1的可调端连接至三极管q1的基极，所述可变电阻tr1的第二端连接至公共负极。

作为优选，所述能量循环反馈电路包括三极管q2、稳压二极管wd2、电容c4和电阻r5，所述三极管q2的发射极连接至电阻qr的第二端，所述三极管q2的集电极和电阻r5的第一端均连接至电动车动力电池正极，所述三极管q2的基极与电阻r5的第二端相连接，所述稳压二极管wd2的正极与电容c4的正极相连接，所述稳压二极管wd2的负极与电容c4的负极均连接至公共负极。

作为优选，所述能量储存互换充放电电路包括继电器k1、继电器k2以及两个相同的继电器控制电路，所述继电器k1的控制电路的一端与继电器k1的动触点相连接，所述继电器k1的控制电路的另一端连接至公共负极，所述继电器k2的控制电路的一端与继电器k2的动触点相连接，所述继电器k2的控制电路的另一端连接至公共负极，所述继电器k1的常闭点连接至二极管d8的负极，所述继电器k1的常开点连接至三极管q2的集电极，所述继电器k2的常闭点连接至二极管d8的负极，所述继电器k2的常开点连接至三极管q2的集电极。

作为优选，所述继电器k1的控制电路包括法拉电容fc1、稳压二极管wd3、电阻r6、可变电阻tr2、电容c5、三极管q3、电阻器jk1和二极管d9，所述法拉电容fc1的正极与继电器k1的动触点相连接，所述法拉电容fc1的负极连接至公共负极，所述稳压二极管wd3的正极与继电器k1的动触点相连接，所述稳压二极管wd3的负极与电阻r6的第一端相连接，所述电阻r6的第二端与可变电阻tr2的第一端相连接，所述可变电阻tr2的第二端连接至公共负极，所述电容c5的正极与可变电阻tr2的可调端相连接，所述三极管q3的发射极连接至公共负极，所述三极管q3的基极与可变电阻tr2的可调端相连接，所述三极管q3的集电极与电阻器jk1的第一端相连接，所述电阻器jk1的第二端与继电器k1的动触点相连接，所述电阻器jk1的第一端与二极管d9的正极相连接，所述电阻器jk1的第二端与二极管d9的负极相连接。

作为优选，所述继电器k2的控制电路包括法拉电容fc2、稳压二极管wd4、电阻r7、可变电阻tr3、电容c6、三极管q4、电阻器jk2和二极管d12，所述法拉电容fc2的正极与继电器k2的动触点相连接，所述法拉电容fc2的负极连接至公共负极，所述稳压二极管wd4的正极与继电器k2的动触点相连接，所述稳压二极管wd4的负极与电阻r7的第一端相连接，所述电阻r7的第二端与可变电阻tr3的第一端相连接，所述可变电阻tr3的第二端连接至公共负极，所述电容c6的正极与可变电阻tr3的可调端相连接，所述三极管q4的发射极连接至公共负极，所述三极管q4的基极与可变电阻tr3的可调端相连接，所述三极管q4的集电极与电阻器jk2的第一端相连接，所述电阻器jk2的第二端与继电器k2的动触点相连接，所述电阻器jk2的第一端与二极管d12的正极相连接，所述电阻器jk2的第二端与二极管d12的负极相连接。

作为优选，所述电阻r6的第二端与二极管d12的正极之间连接有电阻r9和二极管d11，所述电阻r6的第二端与电阻r9的第一端相连接，所述电阻r9的第二端与二极管d11的正极相连接，所述二极管d11的负极与二极管d12的正极相连接。

作为优选，所述电阻r7的第二端与二极管d9的正极之间连接有电阻r8和二极管d10，所述电阻r7的第二端与电阻r8的第一端相连接，所述电阻r8的第二端与二极管d10的正极相连接，所述二极管d10的负极与二极管d9的正极相连接。

作为优选，所述电动车动力电池两端并联外接有电动车外接充电插口。

作为优选，所述高频脉冲变压器t1的铁芯中部填设有永磁体。

本发明具有以下的特点和有益效果：

采用上述技术方案，不仅电动车行驶中产生能量，而且停车状态下也是通过反馈回路给振荡器提供工作直流源也对电动车动力电池不断的提供补充充电能量，使电动车动力电池充满为止；其中通过igbt驱动模块和igbt模块相配合，使得电动车在行驶状态下，永磁发电机输出的电压和电流满足不同电压电动车的动力电池的充电需求；通过能量循环反馈电路使得前轮发电机停车状态不发电时可以不断的提供给能量放大电路的工作电力，使系统电路继续处于工作状态，不断地产生给电动车的动力电池补充充电的效果，从而使得电动车动力电池始终达到饱满状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明的电路原理图；

图3为图2中高频脉冲变压器的结构示意图；

图4为图3所示的高频脉冲变压器的使用效果示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供了一种新能源电动车自发电系统，如图1所示，包括电动车动力电池、电动车驱动轮电机控制器和电动车驱动轮电机，所述电动车动力电池为电动车驱动轮电机控制器和电动车驱动轮电机供电，所述电动车驱动轮电机控制器输出控制信号至电动车驱动轮电机，还包括永磁发电机、三相整流滤波电路、能量放大电路、能量循环反馈电路和能量储存互换充放电电路，所述能量储存互换充放电电路输出端电连接至电动车动力电池，所述永磁发电机安装在电动车被动轮上，所述电动车被动轮带动永磁发电机工作，所述永磁发电机输出三相交流电至三相整流滤波电路，所述三相整流滤波电路的两端输出公共正极和公共负极。

上述技术方案中，不仅电动车行驶中产生能量，而且停车状态下也是通过反馈回路给振荡器提供工作直流源也对电瓶dc不断的提供补充充电能量，使电瓶dc充满为止。利用本发明可以使电瓶始终达到饱满状态，彻底解决电动车的现有技术的不足之处。

具体的，如图2所示，所述能量放大电路包括电阻r1、稳压二极管wd1、电阻qr、电容c2、电容c3、igbt驱动模块、igbt模块、三极管q1、电感l1、二极管d7、二极管d8、高频脉冲变压器t1、电阻r3、电阻r4和可变电阻tr1；所述电阻r1和电阻qr的第一端均连接至公共正极，所述电阻r1的第二端与稳压二极管wd1的正极相连接，所述稳压二极管wd1的负极与公共负极相连接，所述电容c2的正极与稳压二极管wd1的正极相连接，所述电容c2的负极与稳压二极管wd1的负极相连接，所述igbt驱动模块的两个检测端分别与稳压二极管wd1两端相连接，所述igbt驱动模块的第三检测端与igbt模块的集电极相连接，所述igbt驱动模块的第一信号输出端与igbt模块的门极相连接，所述igbt模块的发射机与公共负极相连接，所述三极管q1的集电极与igbt模块的门极相连接，所述三极管q1的发射极与公共负极相连接；所述电容c3与电感l1的第一端均连接至电阻qr的第二端，所述电容c3与电感l1的第二端均连接至igbt模块的集电极，所述igbt模块的集电极与二极管d7的正极相连接；所述高频脉冲变压器t1包括初级线圈l2和次级线圈l3，所述二极管d7的负极与初级线圈l2的第一端相连接，所述初级线圈l2的第二端连接至公共负极，所述次级线圈l3的第一端与二极管d8的正极相连接，所述次级线圈l3的第二端连接至公共负极，所述二极管d8的负极与电阻r3的第一端相连接，所述电阻r3的第二端与可变电阻tr1的第一端相连接，所述可变电阻tr1的可调端连接至三极管q1的基极，所述可变电阻tr1的第二端连接至公共负极。

通过上述技术方案，当电动车驱动轮电机通过电动车动力电池和电动车驱动轮电机控制器启动开始旋转，从而推动前轮发电机旋转行驶，使永磁发电机处于发电状态输出三相交流电。其中三相整流滤波电阻由二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、二极管c1组成，三相交流电经过三相整流滤波电路，供给igbt驱动模块和igbt模块的工作电力。其中电阻r1、稳压二极管wd1、电容c2组成供给igbt驱动模块的稳压源，igbt驱动模块开始振荡驱动供给igbt模块门极g高频控制信号，使igbt模块的集电极c和发射极e处于开关状态，电阻qr是供给igbt模块开关工作时的限流保护功率电阻，电容c3和电感l1通过igbt模块的集电极c和发射极e的导通和截止使电感l1线圈电感产生感应高频电压和电流，igbt模块集电极c端接二极管d7整流产生脉冲直流经过高频脉冲变压器t1的初级线圈l2与负极端导通和截止，使高频脉冲变压器t1的铁芯中产生高频脉冲磁场，因高频脉冲变压器t1的铁芯中夹着一个永磁体可以使变压器磁通量增加，次级线圈l3便产生cop＞1的增量脉冲感应电压电流，再经过快速整流二极管d8整流变成后极双法拉电容互换充电的脉冲直流电压和电流。另外，整流二极管d8输出端与电阻r3、可变电阻tr1、电阻r4串联接公共负极，可变电阻tr1可调端与三极管q1的基极相连，三极管q1的集电极与igbt模块的门极连接，三极管q1的发射极与公共负极连接，把可变电阻tr1的可调端上下调动可以控制igbt模块的集电极和发射极的开关导通大小来控制整流二极管d8输出的电压和电流大小来满足不同电压电动车的动力电池的充电需要。

具体的，所述能量循环反馈电路包括三极管q2、稳压二极管wd2、电容c4和电阻r5，所述三极管q2的发射极连接至电阻qr的第二端，所述三极管q2的集电极和电阻r5的第一端均连接至电动车动力电池正极，所述三极管q2的基极与电阻r5的第二端相连接，所述稳压二极管wd2的正极与电容c4的正极相连接，所述稳压二极管wd2的负极与电容c4的负极均连接至公共负极。

通过上述技术方案，电动车动力电池中取出能量通过降压和稳压提供给igbt驱动模块和igbt模块的工作电压和电流。从而当前轮发电机停车状态不发电时可以不断的提供给能量放大电路的工作电力，使系统电路继续处于工作状态，不断地产生给电动车的动力电池补充充电的效果。

具体的，所述能量储存互换充放电电路包括继电器k1、继电器k2以及两个相同的继电器控制电路，所述继电器k1的控制电路的一端与继电器k1的动触点相连接，所述继电器k1的控制电路的另一端连接至公共负极，所述继电器k2的控制电路的一端与继电器k2的动触点相连接，所述继电器k2的控制电路的另一端连接至公共负极，所述继电器k1的常闭点连接至二极管d8的负极，所述继电器k1的常开点连接至三极管q2的集电极，所述继电器k2的常闭点连接至二极管d8的负极，所述继电器k2的常开点连接至三极管q2的集电极。

其中，所述继电器k1的控制电路包括法拉电容fc1、稳压二极管wd3、电阻r6、可变电阻tr2、电容c5、三极管q3、电阻器jk1和二极管d9，所述法拉电容fc1的正极与继电器k1的动触点相连接，所述法拉电容fc1的负极连接至公共负极，所述稳压二极管wd3的正极与继电器k1的动触点相连接，所述稳压二极管wd3的负极与电阻r6的第一端相连接，所述电阻r6的第二端与可变电阻tr2的第一端相连接，所述可变电阻tr2的第二端连接至公共负极，所述电容c5的正极与可变电阻tr2的可调端相连接，所述三极管q3的发射极连接至公共负极，所述三极管q3的基极与可变电阻tr2的可调端相连接，所述三极管q3的集电极与电阻器jk1的第一端相连接，所述电阻器jk1的第二端与继电器k1的动触点相连接，所述电阻器jk1的第一端与二极管d9的正极相连接，所述电阻器jk1的第二端与二极管d9的负极相连接。

其中，所述继电器k2的控制电路包括法拉电容fc2、稳压二极管wd4、电阻r7、可变电阻tr3、电容c6、三极管q4、电阻器jk2和二极管d12，所述法拉电容fc2的正极与继电器k2的动触点相连接，所述法拉电容fc2的负极连接至公共负极，所述稳压二极管wd4的正极与继电器k2的动触点相连接，所述稳压二极管wd4的负极与电阻r7的第一端相连接，所述电阻r7的第二端与可变电阻tr3的第一端相连接，所述可变电阻tr3的第二端连接至公共负极，所述电容c6的正极与可变电阻tr3的可调端相连接，所述三极管q4的发射极连接至公共负极，所述三极管q4的基极与可变电阻tr3的可调端相连接，所述三极管q4的集电极与电阻器jk2的第一端相连接，所述电阻器jk2的第二端与继电器k2的动触点相连接，所述电阻器jk2的第一端与二极管d12的正极相连接，所述电阻器jk2的第二端与二极管d12的负极相连接。

进一步的，所述电阻r6的第二端与二极管d12的正极之间连接有电阻r9和二极管d11，所述电阻r6的第二端与电阻r9的第一端相连接，所述电阻r9的第二端与二极管d11的正极相连接，所述二极管d11的负极与二极管d12的正极相连接。所述电阻r7的第二端与二极管d9的正极之间连接有电阻r8和二极管d10，所述电阻r7的第二端与电阻r8的第一端相连接，所述电阻r8的第二端与二极管d10的正极相连接，所述二极管d10的负极与二极管d9的正极相连接。

通过上述技术方案，通过调节可变电阻tr2和可变电阻tr3，使三极管q3比三极管q4提前导通继电器k1的动触点与继电器k1的常开点接合，同时离开继电器k1的常闭点，法拉电容fc1向电动车动力电池充电，这时三极管q3的集电极处于负极状态，通过二极管d10和电阻r8使三极管q4继续处于截止状态，继电器k2的动触点继续处于继电器k2的常闭点接合和常开点离合状态，使法拉电容fc2继续处于充电状态。当稳压二极管wd4击穿导通迫使三极管q4导通，使继电器k2的动触点离开继电器k2的常闭点与继电器k2的常开点接合，因三极管q4的集电极处于负极状态通过二极管d11和电阻r9供给三极管q3基极负极偏流，使三极管q3处于截止状态，继电器k1的动触点又跳回到常闭点接合。

可以理解的，传统的充电方式通过能量循环反馈电路直接为电动车动力电池充电，会产生大量的能量损耗，而通过上述现象不断地反复使两个法拉电容起到互换能量充放电作用，当永磁发电机处于静态时，两个继电器在两个控制电路的控制下，充电电路处于工作状态，而放电电路处于关闭状态，能量循环反馈电路输出电能至充电电路；当稳压二极管wd4击穿导通迫使三极管q4导通，充电电路处于关闭状态，放电电路处于工作状态，将电能输入至电动车动力电池，完成充电，从而减小了永磁发电机转换的电能在充放电过程中的损耗，进一步提高了电动车的动力和续航能量。需要注意的是，通过两个相同的控制电路控制两个继电器工作，从而实现能量储存互换充放电电路中的充电电路和放电电路单独唯一的处于工作状态。

本发明中，所述电动车动力电池两端并联外接有电动车外接充电插口。从而可以确保对电动车动力电池进行常规充电。

本发明中，所述高频脉冲变压器t1的铁芯中部填设有永磁体。如图3所示，当所述高频脉冲变压器t1通电后，所述永磁体在所述高频脉冲变压器t1产生同方向的磁通。所述高频脉冲变压器t1包括初级线圈l2、次级线圈l3以及磁框；所述永磁体与所述初级线圈l2、所述次级线圈l3均固定在所述磁框中；所述永磁体位于所述初级线圈l2和所述次级线圈l3之间，当所述初级线圈l2和所述次级线圈l3通电后，所述永磁体产生与所述磁框中的磁通同方向的磁通，以增强高频脉冲变压器整体的磁通，使得输出功率与输入功率的比大大提升，如图4所示。

可以理解的，当永磁发电机处于静态时，通过能量循环反馈电路给电动车动力电池继续保持充电状态，但是能量循环反馈电路给电动车动力电池充电能量远小于永磁发电机产生的能量，只起到小量的补充充电作用，静态充电效果不明显，因此在高频脉冲变压器的铁芯中夹着s\n极的永磁体，当初级线圈l2和次级线圈l3通电后，永磁体也会产生磁通，使得高频脉冲变压器t1工作时整体磁通量增加，使得输出功率与输入功率的比大大提升，从而达到实现cop＞1的能量转换的目的，最终满足静态下对电动车动力电池充电的需求。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。