专利名称：一种太阳能膜电池电动车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车领域，特别涉及一种新型太阳能膜电池电动车。
背景技术：
近年来，由于汽车产业的高速发展，所带来的能源的过度消耗及其伴生的温室效应、环境污染问题等逐渐成为全球关注的焦点。而我国身为能源消耗大国、又是石油资源匮乏国，石油的紧缺和不断上涨的油价及日益严重的污染将严重的制约我国经济的可持续发展。作为破解能源与环境困局的关键，新能源开发利用日益受到世界的重视和关注。研发生产新能源电动汽车代替燃油(汽)车已势在必行，实现汽车完全不用石油资源，开发生产使用安全、无污染、环保、节能的新能源电动汽车是未来汽车产业发展的方向。现有的各类新能源车，存在技术成本高、产量低的缺点，例如采用蓄电池技术的新能源电动汽车充电时间长，充足电续驶里程短，且频繁充放电使蓄电池使用寿命短；利用太阳能电池板的新能源车，成本高昂，且由于需要足够的电池板的面积使得外形受限较大、且动力比较差。因此均不能形成产业化的生产。另外现有技术中的电动车普遍采用单电机纯电动驱动技术，其需要通过驱动装置和传动装置来驱动电动车，其中的驱动装置一般为电池和电机，而传动装置则包括曲轴、离合器、变速箱、传动轴、后桥、差速箱和半轴等机械部件。在这种方式下，驱动装置提供的动力需要经过传动装置来驱动电动车，而传动装置包括的机械部件过多过复杂，使得1.传动部件大多占据车盘底部空间，使得车盘底部布置复杂；2.使得传动效率低、能源消耗大； 3.传动装置的机械部件需要相应的养护、维修，因此增加了对电动车的养护和维修成本。
实用新型内容为了解决上述问题，本实用新型提供一种太阳能膜电池电动车，成本低、能量转换效率高且无污染，能够产业化生产；同时提供一种包括轮毂驱动装置的太阳能膜电池电动车，所述轮毂驱动装置直接驱动驱动轮，大大简化了整车结构，提高了传动效率，降低了养护和维修成本。一种太阳能膜电池电动车，包括驱动装置、减速器，其特征在于包括非晶硅太阳能膜电池，所述非晶硅太阳能膜电池的太阳能膜覆盖于车厢和驾驶室的表面。所述驱动装置为轮毂驱动装置，所述轮毂驱动装置包括与电池电连接的功率转换器和与功率转换器分别电连接的若干电机，每个电机分别与一个减速器机械连接，所述减速器安装在车辆的驱动轮的轮毂上。所述减速器的输出轴与所述驱动轮的轮毂的中心位置处相螺接或通过花键相连接。所述电机为永磁同步牵引电机。所述电机为三相异步电机。所述减速器为摆线齿轮减速器。[0012]还包括天然气发动机，所述天然气发动机与驱动装置连接。本实用新型一种太阳能膜电池电动车利用车厢及驾驶室的表面做为太阳能光电池薄膜材料的衬底，主要有以下优点1、能源获取方便性及再生性-太阳光辐射是地球上光和热的主要源泉，太阳辐射的能量，对于现今人类社会活动而言，实际上是无穷无尽的；2、能量转换高效性-薄膜太阳能电池是爱因斯坦光电效应的原理由光子直接和电子交换能量，电子能级跳跃，通过薄膜材料的结构，产生光电压光电流，能量转化效率目前已经可达到63%，而且没有任何热和污染；采用非晶硅薄膜电池，其用硅量极少，更容易降低成本，同时它是一种高效能源产品；在转换效能上，非晶硅薄膜可透过沉淀不同化学特性的物质于不同段层，提升转换效能；其次，薄膜吸收较广的阳光波长，在阴天或微弱阳光下运作亦较佳，因此，非晶硅薄膜在实际环境下的转换效能比多晶硅高出10%以上；另外非晶硅拥有较低温度系数(高温工作效率损失少，电池工作时自身温度一般比较高)；非晶硅弱光响应好(阴雨天会多发电，有效发电时间会比晶硅长)。3、减排效益-利用非晶硅薄膜电池，每转换1万度电，相当于代替4吨煤，减少二氧化碳，二氧化硫，氮氧化物和烟尘的排放；4、实用性-利用车厢及驾驶室的表面做为薄膜材料的衬底，一方面可以增大薄膜面积提高功率，另一方面可以降低成本。本实用新型可利用混合动力技术，采用天然气发动机及太阳能做为动力，使污染的排放降至最低且能更好的保证动力的充足。优选的驱动装置为轮毂驱动装置，所述轮毂驱动装置包括与电池依次电连接的功率转换器和电机，以及与电机机械连接的减速器，该轮毂驱动装置直接驱动驱动轮，无需另外设置传动装置，省去了离合器、变速器、主减速器和差速器等传动部件，自然省去了这些易损部件的养护、维修环节；另外，采用该轮毂驱动装置可以大大简化整车结构，使底盘空间变得宽敞；同时，由于省去了传动装置，提高了传动效率。对应于车辆的每个驱动轮，轮毂驱动装置配有独立的电机和减速器，以实施单轮单独控制，这样设计使整车的能量利用率提高，使整车的越野性能提高。轮毂驱动装置的电机优选为永磁同步牵引电机或三相异步电机，永磁同步牵引电机的体积小、重量轻、损耗小、结构简单和效率高；三相异步电机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换，与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省材料。轮毂驱动装置的减速器优选为摆线齿轮减速器，该摆线齿轮减速器质量轻、传动效率高、速比精确、维护方便。进一步地，该轮毂驱动的太阳能膜电池电动车还对每个电机配有一个制动器，以使得可以对每个驱动轮单独控制制动，其中的制动器的作用在于对电机减速同时能够回收一部分能量。
图Ia—种太阳能膜电池电动车实施例的侧视图图Ib —种太阳能膜电池电动车实施例的后视图
4[0025]图2 —种采用轮毂驱动装置的太阳能膜电池电动车的布置图和动力传递路线图图3 —种采用轮毂驱动装置的太阳能膜电池电动车的控制方式图4 一种采用轮毂驱动装置的太阳能膜电池电动车的轮毂驱动装置在驱动轮上的布置形式图；图中各标号列示如下1-电池，2-功率转换器，3-电机，31-第一电机，32-第二电机，33-第三电机， 34-第四电机，4-减速器，41-第一减速器，42-第二减速器，43-第三减速器，44-第四减速器，5-驱动轮，6-制动器，7-天然气发动机，8-太阳能膜
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。图la、图Ib为一种太阳能膜电池电动车的整体示意图，由图可知太阳能膜铺设于车厢整体及驾驶室表面，吸收面积大，转换能力强。图2为一种采用轮毂驱动装置的太阳能膜电池电动车的布置图和动力传递路线图，图3为一种采用轮毂驱动装置的太阳能膜电池电动车的控制方式图。该电动车利用非晶硅太阳能膜8采集太阳能并由太阳能蓄电池1和天然气发动机7提供混合动力，轮毂驱动电动车，以四轮驱动为例，电动车包括有四个驱动轮，轮毂驱动装置包括有电池1、功率转换器2、电机3和减速器4，其中，对应于四个驱动轮，轮毂驱动装置包括有第一电机31、第二电机32、第三电机33、第四电机34和第一减速器41、第二减速器42、第三减速器43、第四减速器44。其电连接关系为电池1与功率转换器2相连，功率转换器2分别与四个电机31、 32、33、34相连。第一电机31与第一减速器41机械连接，第二电机32与第二减速器42机械连接，第三电机33与第三减速器43机械连接，第四电机34与第四减速器44机械连接。 电池1和功率转换器2可以安装在电动车内部的任意位置，第一电机31和第一减速器41 安装在第一后轮上，第二电机32和第二减速器42安装在第二后轮上，第三电机33和第三减速器43安装在第一前轮上，第四电机34和第四减速器44安装在第二前轮上，其中第一减速器41与第一后轮的轮毂相连，第二减速器42与第二后轮的轮毂相连，第三减速器43 与第一前轮的轮毂相连，第四减速器44与第二前轮的轮毂相连。由太阳能膜8收集的能量经由蓄电池1提供为动力电，经过功率转换器2的动力切换和逆变将电压调至电机3所用的电压且将动力电转换为电机用电后为电机3供电，电机3通过减速器4对驱动轮直接驱动。整个驱动过程无需传动装置、其所需部件少，对各个驱动轮单独驱动，驱动方式灵活，并且能够通过控制技术实现对驱动轮的电子差速和多轮驱动。另外，具体对车辆的哪个驱动轮进行驱动，本领域技术人员可以根据实际工况进行选择，并根据驱动轮的数量来配备相应数量的电机-减速器，所有的电机的另一端全部与功率转换器电连接。图4为轮毂驱动装置在驱动轮上的布置形式图。从图中可见，电机3的两端分别机械连接有减速器4和制动器6，其中电机3和减速器4之间为螺栓连接或其它的连接方式；减速器4通过螺栓或其它方式固定在驱动轮5的轮毂上。制动器6可以为电制动或气制动，当车辆发出停车信号或者异常停车时，整车系统给出制动信号，制动器6启动，通过作用于电机3进而强制停车。另外，轮毂驱动装置的电机3可以选择为永磁同步牵引电机，因为，永磁同步牵引电机的体积小、重量轻、损耗小、结构简单并且效率高；本领域技术人员也可以根据实际工况选择其他类型的电机以满足要求。轮毂驱动装置的减速器4可以选择摆线齿轮减速器，因为，摆线齿轮减速器的质量好，速比精确，维护方便；本领域技术人员也可以选择其他类型的减速器以满足要求。目前我国的太阳光电技术处于国际先进行列，能够达到600Wh/m2的水平。一般的市政服务车辆可利用面积以5平米计算，发电量为每天25度以上，可保证车辆续使里程增加70-80公里。本实施例车体为中燕公司设计生产的ZY5250新型洒水车，罐体和驾驶室可有效利用的吸能面积达30m2，按每天8小时计算，可利用太阳能发电144度。若考虑天气状况多变地区的太阳光的状态，将每天的日照时间按50%计，每天也可发电近70度，足以保证总质量为25吨的车辆续驶里程增加35公里以上。
权利要求1.一种太阳能膜电池电动车，包括驱动装置、减速器，其特征在于包括非晶硅太阳能膜电池，所述非晶硅太阳能膜电池的太阳能膜覆盖于车厢和驾驶室的表面。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能膜电池电动车，其特征在于所述驱动装置为轮毂驱动装置，所述轮毂驱动装置包括与电池电连接的功率转换器和与功率转换器分别电连接的若干电机，每个电机分别与一个减速器机械连接，所述减速器安装在车辆的驱动轮的轮毂上。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能膜电池电动车，其特征在于所述减速器的输出轴与所述驱动轮的轮毂的中心位置处相螺接或通过花键相连接。
4.根据权利要求2所述的一种太阳能膜电池电动车，其特征在于所述电机为永磁同步牵引电机。
5.根据权利要求2所述的一种太阳能膜电池电动车，其特征在于所述电机为三相异步电机。
6.根据权利要求2所述的一种太阳能膜电池电动车，其特征在于所述减速器为摆线齿轮减速器。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种太阳能膜电池电动车，其特征在于还包括天然气发动机，所述天然气发动机与驱动装置相连。
专利摘要一种太阳能膜电池电动车，包括驱动装置、减速器，其特征在于包括非晶硅太阳能膜电池，所述非晶硅太阳能膜电池的太阳能膜覆盖于车厢和驾驶室的表面。本实用新型的电动车能源获取方便，能量转换效率高，并有助于节能减排。利用车厢及驾驶室的表面做为薄膜材料的衬底，一方面可以增大薄膜面积提高功率，另一方面可以降低成本。驱动装置优选为轮毂驱动装置，包括依次电连接的电池、功率转换器和对应每个驱动轮的电机，还包括与电机机械连接的减速器，省去了传动装置，大大简化了整车结构，提高了传动效率，降低了养护和维修成本。
文档编号H01L31/042GK202200855SQ20112002456
公开日2012年4月25日 申请日期2011年1月25日 优先权日2011年1月25日
发明者李晓东 申请人:李晓东