应用于电动车的发电反馈装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种应用于电动车的发电反馈装置，在电动车车轮两侧分别安装有圆片，所述两圆片之间连接有矩形线圈，所述矩形线圈穿过电动车两相邻轮毂之间的空腔，永磁体环形布置在所述电动车两相邻轮毂之间的空腔里；所述两圆片上还分别设有电刷，所述两个电刷之间导线连接后依次通过电源变压器、整流桥和电容滤波电路接入到电动车电池的两端。本发明通过在电动车后轮两侧简单安装两个圆片、一个永磁体和一个矩形线圈，就可将车轮的机械能转换成电能再反馈到电池中，制造工艺可行，便于大批量的生产。
【专利说明】应用于电动车的发电反馈装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将电动车车轮的转动机械能转换为电能的发电反馈装置。
【背景技术】
[0002]随着电动车越来越普遍地应用于日常生活，电动车的电池续航能力一直备受电动车生产厂商和用户的关注，电动车在行驶一段路程后，电池的放电过程结束，电动车便不能再行驶。
[0003]发电反馈在三相异步电动机的制动中已有应用，如起重机快速放下重物时，重物带动转子，使转子的转速大于旋转磁场的转速，从而使电动机切换到发电机的运行状态，将重物的势能转换为电能反馈到电网中，多速电动机从高速到低速的过程中，也会产生发电反馈制动。
[0004]目前，市场上的电动车没有发电反馈装置，没有将产生的机械能转换成电能再反馈到电池中。市场上电动车生产厂商推出的带有自发电功能的电动车，但大多还都是在仪表盘的位置增加一个发光二极管，以此来标注带有自发电功能。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种将电动车车轮转动产生的动能转换为电能的发电反馈装置，解决电动车的电池续航能力不强的技术问题。
[0006]本发明主要利用法拉第的电磁感应原理，即当穿过回路的磁通量发生变化时，回路中的感应电动势ε的大小与穿过回路的磁通量的变化率等成正比，ε=-ΛΦ/Λ?,其中:ε是电动势，单位为伏特，Φ是通过电路的磁通量，单位为韦伯。即，本发明发电反馈装置应用动生电动势，通过改变磁场中电路的运动，从而改变磁通量来产生感应电动势。电动车的后轮是驱动轮，电池供电给电机控制系统，电机控制系统驱动电机，将电能转化为动能，在电动车的后轮两侧各安装一个带导电边沿的圆片，圆片的尺寸参照后轮轮毂的尺寸，用一根电线垂直的连接两块圆片，整组装置通过电动机带动车轮转轴而在磁场中旋转，该磁场向外呈放射状指出，它的大小不随方向变化，通过一向外回路的电刷把电流从边沿收集起来，产生的电动势S=BXVXL=BXrX ω XL，B是磁感应强度，单位是特斯拉，L是环路中的垂直长度，角速度ω可由ν=ω Xr求出，r是圆片的长度。
[0007]本发明采用的技术方案是:一种应用于电动车的发电反馈装置，在电动车车轮两侧分别安装有圆片，所述两圆片之间连接有矩形线圈，所述矩形线圈穿过电动车两相邻轮毂之间的空腔，永磁体环形布置在所述电动车两相邻轮毂之间的空腔里；所述两圆片上还分别设有电刷，所述两个电刷之间导线连接后依次通过电源变压器、整流桥和电容滤波电路接入到电动车电池的两端。
[0008]进一步地，所述圆片通过绝缘螺钉固定连接在所述电动车的轮毂上。
[0009]进一步地，所述圆片的边缘导电，所述矩形线圈和所述电刷均安装在所述圆片的边缘，所述电刷封闭在塑料方盒内，所述圆片的边缘涂有防锈层。[0010]进一步地，所述圆片的边缘为镀锌铜片。
[0011]本发明的技术效果是:本发明通过在电动车后轮两侧简单安装两个圆片、一个永磁体和一个矩形线圈，就可将车轮的机械能转换成电能再反馈到电池中，制造工艺可行，便于大批量的生产；其中圆片采用导电性能良好的镀锌铜片，电阻率低，电能的利用效率高；在收集电流回路的位置上，向外的磁场与收集电流回路位于同一个平面上，收电电流回路对电路的磁通量不造成影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为电动车发电反馈装置结构示意图。
[0013]图2为环形磁场物质和轮毂的位置关系图。
[0014]图3为电刷、矩形线圈和圆片的连接示意图。
[0015]图4为发电反馈装置充电电路原理图。
【具体实施方式】
[0016]如图1一3所示，本发明的发电反馈装置主要包括两个圆片2、矩形线圈1、电刷5和永磁体6，其中，两个圆片2通过绝缘螺钉3分别固定在电动车后轮的轮毂4上，圆片2的边缘材料为镀锌铜片，矩形线圈I和电刷5均安装在所述圆片2的边缘，防止下雨天对其工作性能的影响，在圆片2边缘处涂上防锈层；矩形线圈I穿过电动车两相邻轮毂4之间的空腔，两电刷5之间通过导线连接后分别封闭在塑料方盒内。永磁体6可以环形布置在电动车两相邻轮毂4之间的空腔里，安装时，要保证永磁体6有足够的空间，尽量做好漏磁保护工作，避免有磁性的物质与其接触，安装后，保证有足够的抗震稳定性，为获得所需电流，可加厚磁体面的厚度，以此提高磁体的场强。
[0017]骑车时，电动车的后轮轴以角速度ω旋转，带动圆片2和矩形线圈I以角速度ω转动，矩形线圈I切割磁感线从而产生感应电动势。上下两块圆片2的边缘会导电，由动能产生的电能经电刷5收集，由导线引进电池。如图4所示，电流的稳定性和连续性受电动车车速的影响，在接口处加上一个电源变压器7，整流桥8，电容滤波电路9。设电动车速度为36KM/h,电池是铝酸蓄电池，由4块12V电池串联而成，环路的垂直长度L=IOcm,磁感应强度B=8T，则此电动车发电反馈装置产生的电动势e=BXVXL =8TX10m/sX0.lm=8V，要对电池进行充电，需将ε升压至56V，因为48V铝酸蓄电池最高充电电压为56V。电源变压器7作用是将电动车发电反馈装置产生的电压升压至60V ;整流桥8用个二极管接成电桥形式，利用二极管的单向导电性，将变化的电流整成单方向的脉动电压；电容滤波电路9的作用是利用电容元件的储能特性，将整流后输出的电压的能量收集起来，再缓慢的送到电池中，整个电路的导线通过电动车的车体中减震管道引到电池的接口处，导线在电动车的中减震管道中通过胶接固定。
【权利要求】
1.一种应用于电动车的发电反馈装置，其特征在于，在电动车车轮两侧分别安装有圆片(2)，所述两圆片(2)之间连接有矩形线圈(1)，所述矩形线圈(I)穿过电动车两相邻轮毂(4)之间的空腔，永磁体(6)环形布置在所述电动车两相邻轮毂(4)之间的空腔里；所述两圆片(2)上还分别设有电刷(5)，所述两个电刷(5)之间导线连接后依次通过电源变压器Cl)、整流桥(8)和电容滤波电路(9)接入到电动车电池的两端。
2.根据权利要求1所述的一种应用于电动车的发电反馈装置，其特征在于，所述圆片(2)通过绝缘螺钉(3)固定连接在所述电动车的轮毂(4)上。
3.根据权利要求2所述的一种应用于电动车的发电反馈装置，其特征在于，所述圆片(2)的边缘导电，所述矩形线圈(I)和所述电刷(5)均安装在所述圆片(2)的边缘，所述电刷(5)封闭在塑料方盒内，所述圆片(2)的边缘涂有防锈层。
4.根据权利要求3所述的一种应用于电动车的发电反馈装置，其特征在于，所述圆片(2)的边缘材料为镀锌铜片。
【文档编号】H02J7/14GK103683449SQ201310711028
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】杨平, 刘玉, 唐韵青, 宫杰 申请人:江苏大学