[實用新型]無級調(diào)速電動汽車

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 95242169.0
• 申請日: 1995-09-18
• 公開（公告）號: CN2254414Y
• 公開（公告）日: 1997-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳登貴
• 申請（專利權(quán)）人: 吳登貴
• 主分類號: B60K1/00
• 分類號: B60K1/00
• 代理公司: 四川省自貢市專利事務(wù)所
• 代理人: 詹福五

本實用新型屬于一種以電作動力的汽車，特別是一種小型或微型的電動轎車。

為了節(jié)約燃油、減小城市污染，目前國內(nèi)外都在著手開發(fā)以電能作動力的汽車，特別是電動小型、微型車。但在目前開發(fā)的這類電動汽車中，大多沿用了傳統(tǒng)燃油車所采用的變速裝置，即：仍采用多齒輪、多軸的變速箱變速，且發(fā)電所需動力亦是依靠車內(nèi)能源供。例如：專利號為ZL93239180·X₁名稱為《微型電動轎車》，亦即廣西試產(chǎn)的“中山胡”電動轎車即屬于這類電動汽車。此類車由于采用交速箱變速，因此變速機(jī)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，傳動的摩擦損失較大；而且由于發(fā)電機(jī)的動力源是靠分割電動機(jī)(主機(jī))的動力提供的，發(fā)電量越大其車內(nèi)動力損失也越大，且利用機(jī)內(nèi)動力(電能)發(fā)電亦不合理。因此，這類電動車存在變速機(jī)構(gòu)復(fù)雜，成本高，車內(nèi)動力損失較大，持續(xù)行車距離較短，百公里運行成本亦較高等缺陷。

本實用新型的目的在于設(shè)計一種在行車途中可將下坡和平路行駛中部分慣性能進(jìn)行回收，利用摩擦力帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電并向蓄電池充電后供主機(jī)用，且利用電控?zé)o級調(diào)速的電動車，以達(dá)到減化變速機(jī)構(gòu)降低生產(chǎn)成本，節(jié)約能源，提高一次充電后的行車距離及降低運行成本等目的。

本實用新型的解決方案是設(shè)計一種彈性離合器與發(fā)電機(jī)配合，并通過摩擦輪將車體在下坡或平路上行駛時所產(chǎn)生的部分慣性力回收用以帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，所發(fā)之電再對蓄電池充電，補(bǔ)充主機(jī)在運行中所消耗的電能，從而延長蓄電池連續(xù)供電量及供電時間和電動汽車連續(xù)行車的距離；車速的調(diào)節(jié)和控制則通過電感調(diào)速裝置，測速電機(jī)及控制電路以控制輸入主機(jī)的電壓(位)的高低來達(dá)到無級調(diào)速的目的。因此，本實用新型包括車殼，帶前后橋及大梁的底盤，設(shè)于底盤上的主機(jī)、調(diào)速機(jī)構(gòu)、操縱及制動機(jī)構(gòu)，蓄電池及其充電機(jī)和發(fā)電機(jī)，前后車輪及設(shè)于車內(nèi)的儀表臺；關(guān)鍵在于在車輪的車轂上還設(shè)有摩擦環(huán)，發(fā)電機(jī)采用摩擦輪帶動，在底盤的大梁上還設(shè)有既可保持摩擦輪與摩擦環(huán)密切接觸，又可控制其離、合的彈性離合器和發(fā)電機(jī)支撐架；而調(diào)速機(jī)構(gòu)則為電控?zé)o級調(diào)速，包括電感調(diào)速裝置、測速電機(jī)及調(diào)速控制電路；摩擦環(huán)緊固于輪轂上，摩擦輪設(shè)于發(fā)電機(jī)主軸端，而發(fā)電機(jī)則通過減震和壓力彈簧固定于支撐架上，其支撐架則與彈性離合器連成一體并通過該離合器控制摩擦輪與摩擦環(huán)的離合；調(diào)速機(jī)構(gòu)的輸入端與電源連接，而輸出端則與主機(jī)連接，電感調(diào)速裝置的線圈接入主控制電路；測速電機(jī)的輸入端則通過導(dǎo)線與套于主機(jī)軸上的電感元件連接，而輸出端(返饋信號)與主控電路連接；電感調(diào)速裝置的動磁芯則與駕駛室內(nèi)的調(diào)速踏板連接成一體、上述調(diào)速控制電路包括恒流器、由開關(guān)電路組成的主控電路、濾波放大電路，觸發(fā)電路和執(zhí)行(控制)電路，以及信號返饋回路。在主機(jī)軸端的離合器與傳動軸之間還設(shè)有一對傳動齒輪，其齒數(shù)比為1∶1。而本實用新型所采用的蓄電池則為膠體大功率蓄電池串聯(lián)接而成的電池組。

本實用新型由于采用電控?zé)o級調(diào)速，取消了變速箱，減化了變速機(jī)構(gòu)，降低了生產(chǎn)成本和金屬耗量；用于充電的發(fā)電機(jī)利用汽車下坡和平路上的慣性作動力，回收廢能并通過離合式摩擦輪帶動其發(fā)電，既不消耗車內(nèi)能源，又可大大提高發(fā)電量，并通過蓄電池提供給主機(jī)。因而，本實用新型具有馬力大，能耗低，速度高，調(diào)速機(jī)構(gòu)簡便?？煽?，與背景技術(shù)比較能耗費每百公里僅為其35％左右；一次充電后連續(xù)行車時間可延長75％以上，行車距離可延長1～2倍，以及使用成本低等優(yōu)點。

附圖及附圖說明

圖1為本實用新型整機(jī)及結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為底盤及傳動機(jī)構(gòu)示意圖；

圖3為無級調(diào)速機(jī)構(gòu)工作原理及調(diào)速控制電路原理圖；

圖中：1、車體；2、主動齒輪；3、離合器；4、主機(jī)；5、電控調(diào)速箱；6、充電機(jī)；7、從動齒輪；8、剎車踏板；9、調(diào)速踏板；10、發(fā)電機(jī)離合踏板；11、方向盤；12、傳動軸(萬向軸)；13、蓄電池組；14、后牙包；15、車輪；16、摩擦環(huán)；17、摩擦輪；18、發(fā)電機(jī)；19、儀表臺；20、彈性離合器；21、電感調(diào)速裝置；501、恒流器，502、主控電路；503、濾波放大電路；504、觸發(fā)電路和控制電路；505、抗感電路；TC：測速電機(jī)。

實施例

本實施例為電動微型轎車，車長3.2m，寬1.4m，高1.45m前軸距1.215m，后輪距1.2m。其中：主機(jī)4采用FXQ-1型串激式電動機(jī)，額定功率13KW、電壓115V、電流150A、最高轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)/分。蓄電池13，采用單體電壓為12V、容量為180A的膠體蓄電池10個串聯(lián)而成，串聯(lián)后的額定電壓12V，額定電流180A。電控調(diào)速箱5，包括測速電機(jī)TC及調(diào)速控制電路，其中測速電機(jī)TC，型號為Z3-32，額定功率3KW、電壓160V電流8.6A、轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)/分，該電機(jī)通過導(dǎo)線與套于主機(jī)4，主軸上的電感元件聯(lián)接，以獲取主機(jī)轉(zhuǎn)速信號；調(diào)速控制電路中電源輸入部分501為恒流器，主控電路502，采用開關(guān)電路，503采用濾波調(diào)直放大電路，504為觸發(fā)電路和單晶硅控制電路，抗感電路505采用抗感元件。其調(diào)速和控制原理為：由蓄電池提供的電流經(jīng)恒流器501輸入并進(jìn)入開關(guān)電路502后經(jīng)電感控制裝置21(采用腳踏控制)控制其輸出量，由開關(guān)電路502輸出的電流，經(jīng)濾波放大電路503，觸發(fā)電路和單晶硅控制電路504、102及抗感電路505再送入主機(jī)4以控制其轉(zhuǎn)速，該主機(jī)通過套于主軸上的電感元件經(jīng)測速電動機(jī)TC將其轉(zhuǎn)速信號反饋回開關(guān)電路505，并根據(jù)反饋信號對車速進(jìn)行調(diào)整，從而最終達(dá)到準(zhǔn)確控制車速的目的。本實施例主動齒2與從動齒7之比為1∶1，即采用等速輸出，其車速通過直接控制主電動機(jī)2的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)，實現(xiàn)無級調(diào)速；摩擦環(huán)16本實施例設(shè)4套，分別固定于四個輪轂的內(nèi)側(cè)并隨車輪轉(zhuǎn)動；發(fā)電機(jī)18本實施例為4臺低轉(zhuǎn)速永磁發(fā)電機(jī)，型號為Z3-42，功率為3KW并聯(lián)后可輸出電流120A、電壓160V、發(fā)電機(jī)的動力依靠裝于其主軸上的摩擦輪17通過摩擦環(huán)16提供。發(fā)電機(jī)通過機(jī)架與彈性離合器20聯(lián)接，并通過與彈性離合器踏軸聯(lián)接的踏板10控制發(fā)電機(jī)摩擦輪17與摩擦環(huán)16的離、合。以確保汽車在下坡或平路行駛時可使兩輪接觸利用汽車的慣性力帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，而上坡或平路加速時又可使兩輪脫離以避免損耗車內(nèi)能源，以此達(dá)到利用下坡等時的廢能發(fā)電并向蓄電池13提供能源，延長行車距離和時間，降低運行成本等目的。充電機(jī)6的型號為QKGCA-20A/100V-BZ(III)型自控充電機(jī)，本實施例發(fā)動機(jī)(主機(jī))最大輸出功率28KW，最高時速可達(dá)114Km/h，連續(xù)行駛最長時間可達(dá)4小時，行程可達(dá)300-400Km，行駛中可乘座4人另加100kg貨，平均每百公里耗能費約3～4元。