一种节能蓄能系统、电动设备、电动车的制作方法

1.本发明主要涉及新能源及电机相关技术领域，具体是一种节能蓄能系统、电动设备、电动车。


背景技术：

2.伴随工业社会的高度发展，人们的生活越来越离不开自动化、智能化产品，而这些产品又绝大多数地需要电源、电机的驱动，如一些电动设备、电动车等。但现有电机技术能耗损失大且不能对电能进行合理的回收利用，使得电机使用效率低、设备能耗高，因此发展新型能源及节能电机已成为世界各国共同面临的课题。故，研发一种能够实现电机的节能蓄能技术，是本领域技术人员亟需解决的一项技术问题。


技术实现要素：

3.为解决目前技术的不足，本发明结合现有技术，从实际应用出发，提供一种节能蓄能系统、电动设备、电动车，能够降低电机能耗，实现能量的合理回收。
4.为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
5.根据本发明一个方面，提供一种节能蓄能系统，包括能量放大电路、整流滤波电路、电池e，所述能量放大电路包括缠绕在电机定子铁芯上的电感线圈l1、电感线圈l2、电容c1、电阻r1、稳压管二极管wd1、可变电阻tr1以及igbt模块q1，
6.其中，所述电感线圈l1的第一端连接至电池e的正极，所述电感线圈l1的第二端与igbt模块q1的集电极相连接；所述电感线圈l2的第一端与电容c1的第一端相连接，所述电感线圈l2与电容c1的第二端均连接至电阻r1的第一端；所述电阻r1的第二端与稳压二极管wd1的负极相连接，所述稳压二极管wd1的正极连接至公共负极，所述可变电阻tr1的第一端与稳压二极管wd1的负极连接，所述可变电阻tr1的可调端连接至igbt模块q1的栅极，所述可变电阻tr1的第二端与igbt模块q1的发射极均连接至公共负极；
7.所述电感线圈l1、电感线圈l2用于产生互感电动势使所述能量放大电路工作，所述能量放大电路经由整流滤波电路为所述电池e充电。
8.进一步，所述能量放大电路还包括三极管q3、电阻r4、可变电阻tr2以及电阻r5，
9.其中，所述三极管q3的集电极连接至igbt模块q1的栅极，所述三极管q3的发射极连接至公共负极，所述电阻r4的第一端连接至公共正极，所述电阻r4的第二端连接至可变电阻tr2的第一端，所述可变电阻tr2的可调端连接至三极管q3的基极，所述可变电阻tr2的第二端连接至电阻r5的第一端，所述电阻r5的第二端连接至公共负极。
10.进一步，所述整流滤波电路包括第一整流滤波电路，所述第一整流滤波电路包括二极管d1、二极管d2、电容c2、电阻r2、稳压二极管wd2；
11.其中，所述二极管d1的负极与电容c2的第一端、电阻r2的第一端均连接至电池e的正极，所述二极管d1的正极与二极管d2的负极串联后与电感线圈l1的第二端相连接，所述二极管d2的正极与电容c2的第二端、稳压二极管wd2的正极均连接至电池e的负极，所述稳
压二极管wd2的负极连接至电阻r2的第二端。
12.进一步，所述第一整流滤波电路还包括可拆卸法拉电容fc、二极管d6；
13.其中，所述二极管d1的负极与电容c2的第一端、电阻r2的第一端均连接至可拆卸法拉电容fc的正极，所述二极管d2的正极与电容c2的第二端、稳压二极管wd2的正极均连接至可拆卸法拉电容fc的负极，所述二极管d6的正极连接至可拆卸法拉电容fc的负极，所述二极管d6的负极连接至电池e的正极。
14.进一步，所述整流滤波电路还包括第二整流滤波电路，所述第二整流滤波电路包括二极管d3、二极管d4、电容c3、电阻r3、稳压二极管wd3，
15.其中，所述二极管d3的负极与电容c3的第一端、电阻r3的第一端均连接至电池e的正极，所述二极管d3的正极与二极管d4的负极串联，所述二极管d4的正极与电容c3的第二端、稳压二极管wd3的正极均连接至电池e的负极，所述稳压二极管wd3的负极与电阻r3的第二端连接。
16.进一步，所述节能蓄能系统还包括发电蓄能电路，所述发电蓄能电路包括缠绕在电机定子铁芯上的电感线圈l3，
17.其中，所述电感线圈l3的第一端连接在二极管d3的正极与二极管d4的负极相串联的电路之间，所述电感线圈l3的第二端连接至电池e的负极。
18.进一步，所述节能蓄能系统还包括能量反馈电路，所述能量反馈电路包括二极管d5、三极管q2、电阻r3、稳压二极管wd3、电容c3，
19.其中，所述二极管d5的负极连接至电感线圈l1的第一端，所述二极管d5的正极连接至三极管q2的发射极，所述三极管q2的集电极和电阻r3的第一端均连接至电池e正极，所述三极管q2的基极与电阻r3的第二端、稳压二极管wd3的负极相连接，所述稳压二极管wd3的正极与电容c3的第二端均连接至公共负极，所述电容c3的第一端连接至公共正极。
20.进一步，所述电池e两端并联有外接充电插口。
21.根据本发明另一方面，提供一种电动设备，该电动设备配置有上述的节能蓄能系统。
22.根据本发明再一方面，提供一种电动车，该电动车配置有上述的节能蓄能系统。
23.本发明的有益效果：
24.1、本发明的技术方案中，当电池e接通后，电感线圈l1上有电流通过，电感线圈l2产生互感电动势，与电容c1开始振荡驱动，使能量放大电路工作，再经过整流滤波电路限流稳压后可输出稳定的直流电压和电流对电池e充电或对可拆卸法拉电容fc充电，并经过二极管d6对电池e充电，从而实现电能回收、节能的作用。
25.2、本发明的技术方案中，通过调整可变电阻tr1的阻值大小，可以改变igbt模块q1的栅极电压、电流大小，从而控制电机的转速。
26.3、本发明的技术方案中，通过调整可变电阻tr2的阻值大小，通过三极管q3和igbt模块q1相配合，使输出的电压和电流变化，以满足不同电压电池e的充电需求。
27.4、本发明的技术方案中，通过发电蓄能电路的设置，当电机运转后，在电磁场作用下，电感线圈l3上产生大量感应电动势，经第二整流滤波电路整流滤波后，输出的恒流稳压的直流电压和电流对电池e充电，进一步实现节能。
28.5、本发明的技术方案中，通过能量反馈电路的设置，可从电池e中取出能量通过降
压和稳压提供给igbt模块q1的工作电压和电流，通过能量反馈电路使电机在停机不发电状态时，可以提供给能量放大电路工作电流，使系统电路继续处于工作状态，产生能量给电池e补充。
29.6.本发明中，电池e两端并联有外接充电插口，从而可以确保对电池e进行常规充电。
30.7、本发明的电动设备、电动车采用节能蓄能系统后能够显著降低设备能耗，实现电能的合理回收。
附图说明
31.附图1为本发明电路结构示意图一；
32.附图2为本发明电路结构示意图二。
具体实施方式
33.结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所限定的范围。
34.实施例一：
35.本实施例提供一种节能蓄能系统，它主要包括能量放大电路、整流滤波电路、发电蓄能电路、能量反馈电路、电池等。其主要工作原理是：当电池接通后，振荡器获得工作电力使能量放大电路工作，电机开始运转，经过整流滤波电路、发电蓄能电路、能量反馈电路的多重作用，产生的多种新能量相叠加，对电池提供电能补充，从而达到电能回收、节能的作用。本实施例的具体技术方案如下。
36.如图1所示，为本实施例提供的一种节能蓄能系统的具体实现方式。
37.在本实施例中，能量放大电路包括缠绕在电机定子铁芯上的至少1个电感线圈l1、缠绕在电机定子铁芯上的至少1个电感线圈l2、电容c1、电阻r1、稳压管二极管wd1、可变电阻tr1、igbt模块q1。
38.其中，所述电感线圈l1的第一端连接至电池e的正极，所述电感线圈l1的第二端与igbt模块q1的集电极相连接；所述电感线圈l2的第一端与电容c1的第一端相连接，所述电感线圈l2与电容c1的第二端均连接至电阻r1的第一端；所述电阻r1的第二端与稳压二极管wd1的负极相连接，所述稳压二极管wd1的正极连接至公共负极；所述可变电阻tr1的第一端与稳压管wd1的负极连接，所述可变电阻tr1的可调端连接至igbt模块q1的栅极。
39.通过上述技术方案，当电池e接通后，电感线圈l1上有电流通过，电感线圈l2产生互感电动势，与电容c1开始振荡驱动，经电阻r1、稳压二极管wd1和可变电阻tr1供给igbt模块q1的栅极控制信号，使igbt模块q1导通，能量放大电路工作，电机开始运转，在电磁场作用下，电感线圈l1和电感线圈l2上产生大量感应电动势，经由igbt模块q1集电极端接的二极管d1、二极管d2和电容c2整流滤波，再经电阻r2和稳压二极管wd2限流稳压后，输出的恒流稳压的直流电压和电流对电池e充电。通过调整可变电阻tr1的阻值大小，可以改变igbt模块q1的栅极电压、电流大小，从而控制电机的转速。
40.作为优选，为了能够满足不同电压电池e的充电需求，还可对上述能量放大电路进
行进一步改进。具体的如图2所示，在图1的电路中增加三极管q3、电阻r4、可变电阻tr2、电阻r5。此时，所述可变电阻tr1的可调端与三极管q3的集电极均连接至igbt模块q1的栅极，所述可变电阻tr1的第二端与igbt模块q1的发射极均连接至公共负极，进一步的，所述可变电阻tr1的第二端与三极管q3的发射极、igbt模块q1的发射极均连接至公共负极；所述电阻r4的第一端连接至公共正极，所述电阻r4的第二端连接至可变电阻tr2的第一端，所述可变电阻tr2的可调端连接至三极管q3的基极，所述可变电阻tr2的第二端连接至电阻r5的第一端，所述电阻r5的第二端连接至公共负极。
41.在上述电路结构中，通过调整可变电阻tr2的阻值大小，通过三极管q3和igbt模块q1相配合，使输出的电压和电流变化，可满足不同电压电池e的充电需求。
42.本实施例的整流滤波电路如图1所示。主要包括了第一整流滤波电路和第二整流滤波电路。
43.其中，所述第一整流滤波电路包括二极管d1、二极管d2、电容c2、电阻r2、稳压二极管wd2；所述二极管d1的负极与电容c2的第一端、电阻r2的第一端均连接至电池e的正极，所述二极管d1的正极与二极管d2的负极串联后与电感线圈l1的第二端相连接，所述二极管d2的正极与电容c2的第二端、稳压二极管wd2的正极均连接至电池e的负极，所述稳压二极管wd2的负极连接至电阻r2的第二端；
44.所述第二整流滤波电路包括二极管d3、二极管d4、电容c3、电阻r3、稳压二极管wd3；所述二极管d3的负极与电容c3的第一端、电阻r3的第一端均连接至电池e的正极，所述二极管d3的正极与二极管d4的负极串联，所述二极管d4的正极与电容c3的第二端、稳压二极管wd3的正极均连接至电池e的负极；所述稳压二极管wd3的负极与电阻r3的第二端连接。
45.通过上述技术方案，使能量放大电路产生的大量交流电经由第一整流滤波电路、第二整流滤波电路整流滤波后，输出的恒流稳压的直流电压和电流对电池e充电。
46.进一步的，还可通过设置可拆卸法兰电容fc实现电池e的充电。此时通过在图1所示的电路结构中增加可拆卸法拉电容fc、二极管d6实现，电路结构如图2所示。
47.所述二极管d1的负极与电容c2的第一端、电阻r2的第一端均连接至可拆卸法拉电容fc的正极，所述二极管d2的正极与电容c2的第二端、稳压二极管wd2的正极均连接至可拆卸法拉电容fc的负极；所述二极管d6的正极连接至可拆卸法拉电容fc的负极，所述二极管d6的负极连接至电池e的正极。此时输出的恒流稳压的直流电压和电流对可拆卸法拉电容fc充电，并经二极管d6对电池e充电。
48.如图1或2所示，本实施例所提供的发电蓄能电路也可实现对电池e的充电。发电蓄能电路实现主要通过缠绕在电机定子铁芯上的至少1个电感线圈l3、二极管d3、二极管d4、电容c3、电阻r3、稳压二极管wd3；所述电感线圈l3的第一端连接在二极管d3的正极与二极管d4的负极相串联的电路之间；所述电感线圈l3的第二端连接至公共负极(电池e的负极)；所述二极管d3的负极与电容c3的第一端、电阻r3的第一端连接至电池e的正极，所述二极管d4的正极与电容c3的第二端、稳压二极管wd3的正极连接至电池e的负极。
49.通过上述技术方案，当电机运转后，在电磁场作用下，电感线圈l3上产生大量感应电动势，经第二整流滤波电路整流滤波后，输出的恒流稳压的直流电压和电流对电池e充电。
50.如图1或2所示，本实施例所提供的能量反馈电路可以在电机停电不发电状态下对
能量放大电路提供工作电流。能量反馈电路实现主要通过二极管d5、三极管q2、电阻r3、稳压二极管wd3、电容c3。所述二极管d5的负极连接至电感线圈l1的第一端，所述二极管d5的正极连接至三极管q2的发射极，所述三极管q2的集电极和电阻r3的第一端均连接至公共正极(电池e正极)，所述三极管q2的基极与电阻r3的第二端、稳压二极管wd3的负极相连接，所述稳压二极管wd3的正极与电容c3的第二端均连接至公共负极，所述电容c3的第一端连接至公共正极。
51.通过上述技术方案，从电池e中取出能量通过降压和稳压提供给igbt模块q1的工作电压和电流，通过能量反馈电路使电机在停机不发电状态时，可以提供给能量放大电路工作电流，使系统电路继续处于工作状态，产生能量给电池e补充。
52.作为优选，在本实施例中，所述电池e两端并联有外接充电插口，从而可以确保对电池e进行常规充电。
53.实施例二：
54.本实施例提供一种电动设备，本电动设备包括电机、电池e以及实施例一中的相关电路结构，可实现设备的电能回收，达到节能效果。
55.实施例三：
56.本实施例提供一种电动车，本电动车包括电机、电池e以及实施例一中的相关电路结构，可实现电动车的电能回收，达到节能、增加行驶里程效果。