專利名稱：電動車重力發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電動車重力發(fā)電機，此項系統(tǒng)首次使用重力能源利用液壓技術(shù)，在電動車或電動 小轎車自發(fā)電領(lǐng)域，系統(tǒng)是以供電為主、充電為輔，可有效的解決長期困擾電動車或電動小 轎車等運輸車輛在行使中電能補濟根本問題。在此發(fā)電系統(tǒng)中，車輪重力聚能器是主要能 量聚集部件是這次發(fā)明技術(shù)的核心。
背景技術(shù)：
隨著人類社會的發(fā)展，地球上煤炭、石油、天然氣等地下資源正面臨著枯竭的危 險，(在開采活動中各種礦難事故的發(fā)生無不觸目驚心)同時嚴重的環(huán)境污染也已成為威 脅人類生存的主要問題，為了解決這突出問題就必須大力開發(fā)“綠色”新能源。而社會發(fā)展 最突出的污染問題，就是車輛尾氣排放，解決好尾氣排放就必須大力發(fā)展純環(huán)保車輛—— 電動車。純電動車的環(huán)保性是不用質(zhì)疑的，電動車雖然經(jīng)濟、環(huán)保，但是也有致命弱點電 池壽命短。新蓄電池使用1年左右、即使不報廢、里程也要減半大打折扣，而且更換一組 48V10AH電池也要700大元。充電時間長、騎行1_2小時左右電就耗盡，需要停車充電6_8 小時，如果快速充電，蓄電池極易報廢，造成二次污染。行駛里程短，只有30-50Km，去遠一 點，就回不來。這種應(yīng)付日常上下班都會讓人提心吊膽、擔心隨時沒電的電動車，顯然無法 得到普及。因此純電動車的發(fā)展必須依賴于電池技術(shù)的進步以及配套設(shè)施的完善。以目前 電池技術(shù)的發(fā)展看，短期內(nèi)要想達到與燃油接近的儲能率或越野性能還很難，盡管現(xiàn)在許 多廠商號稱已經(jīng)推出續(xù)航里程可以達到IOOKm(甚至更遠)的電動車，但這種理性狀態(tài)下的 數(shù)據(jù)是沒有太多參考性的。按照這樣的理想狀態(tài)，大多數(shù)燃油轎車的續(xù)航里程可以輕松突 破lOOOKm。也就是說純電動車目前續(xù)航能力僅相當于普通燃油車的十分之一。面對此數(shù)據(jù) 電動車應(yīng)怎樣配置才能與燃油車媲美呢？為此人們在做不懈努力。通過參閱大量的有關(guān)解決電動車自發(fā)電資料或發(fā)明專利，如有的利用車輛在行 使中的逆風風能發(fā)電或下坡慣性發(fā)電、利用振動能量機械傳動變速發(fā)電、震動直線型發(fā)電 機、電機帶動液壓泵產(chǎn)生液壓流發(fā)電、還有利用太陽能電池充電等等。根據(jù)能量守恒定律， 總能量=有用能量+消耗能量；但都存在一個共同的缺陷，那就是轉(zhuǎn)換功率小或效率低(消 耗自身能源或能量回收利用)，不能解決車輛在行使中，電能消耗的補濟根本問題。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題于是我們想到了一種取之不盡用之不竭的新能源，那就是重力 能源。重力勢能產(chǎn)生的重力垂直與車輛驅(qū)動能量產(chǎn)生的運動方向，是兩個相互垂直不同方 向的能量，重力能量是重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)換一種振蕩現(xiàn)象，它無處不在是一種清潔、可 再生的綠色能源。在此系統(tǒng)中是將重力能量轉(zhuǎn)換成電能、不斷補濟消耗的電能。其基本原 理，根據(jù)農(nóng)村人工使用的治蟲噴霧器，利用液壓技術(shù)、發(fā)電機技術(shù)和電子技術(shù)有機的結(jié)合起 來，而形成此發(fā)電系統(tǒng)。也就是將噴霧器、人的臂膀上下往返壓力改為電動車或電動轎車重力減震壓力和不斷碾壓均勻分布在車輪上的柱塞泵組，通過能量傳遞介質(zhì)抗磨液壓油而形 成持續(xù)的高壓脈沖液壓流、驅(qū)動液壓驅(qū)動器(液壓馬達)拖動永磁發(fā)電機發(fā)電而實現(xiàn)能量 轉(zhuǎn)換。重力聚能器是前、后震動聚能器和車輪重力聚能器的總稱，車輪重力聚能器是主 要能量聚集部件。為了更進一步說明發(fā)電機液壓系統(tǒng)給出了液壓原理圖見圖1。它們之間 的結(jié)構(gòu)、相互關(guān)系見圖2。重力能量的吸收轉(zhuǎn)換首先通過能量傳遞介質(zhì)(46#抗磨液壓油) 依靠車輪重力聚能器(一)、兩只前震動聚能器(二)和兩只后震動聚能器(三)各單向 閥、吸油口通過吸油管道(六)相互并聯(lián)與液壓儲油箱(五)中各過濾器相聯(lián)結(jié)、各聚能器 在重力的作用下形成高壓脈沖液壓油流，各路高壓脈沖液壓油通過各止回閥排油管并聯(lián)聯(lián) 結(jié)匯聚到液壓儲能器(四)中，通過溢流閥(七)進行恒壓消除液壓脈動，然后根據(jù)發(fā)電機 轉(zhuǎn)速或負載，通過普通調(diào)速閥(八)實現(xiàn)無極變速，推動液壓驅(qū)動器(九)拖動永磁發(fā)電機 發(fā)電(十)，供給電池組(十一)和電動車或電動小轎車等運輸車輛實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。采用這 樣的液壓閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減去了結(jié)構(gòu)復雜的機械變速箱，控速方便減少機械磨損提高重力 能量的吸收或利用效率。
為了便于文獻的編輯或說明，將工程圖DZYF500N. YA、DZYF500N、DZYF500N. 13、 DZYF500N7.DZYF500N. 12剪切后分別依次命名為圖1、圖2、圖3、圖4、圖5。圖1是電動車重力發(fā)電機系統(tǒng)液壓原理圖。圖2是電動車重力發(fā)電機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總裝配圖。圖3是電動車重力發(fā)電機系統(tǒng)前震動聚能器結(jié)構(gòu)剖視圖。圖4是電動車重力發(fā)電機系統(tǒng)后震動聚能器結(jié)構(gòu)剖視圖。圖5是電動車重力發(fā)電機系統(tǒng)車輪聚能器組合結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實施例方式由于重力能量的變化受電動車載重、車速或地理路況的不同，變化范圍很大，使得 發(fā)電機的輸出電壓在很大范圍內(nèi)波動。因此，這種離網(wǎng)型發(fā)電機往往不能直接與負載相連， 而是通過液壓儲能器穩(wěn)定液壓驅(qū)動器轉(zhuǎn)速和一個可控的整流自動穩(wěn)壓器，使發(fā)電機同時給 負載和蓄電池供電。具體實施中以電動自行車為基礎(chǔ)，設(shè)計改制了一臺樣機。最初利用前、 后減震改用震動聚能器見圖3、圖4，其輸入功率和為彡2KW，發(fā)電機輸出功率> 500W/60V。電動車裝載實驗中，路況允許電動車適宜行使速度為25km/h前、后震動聚能器所 產(chǎn)生的系統(tǒng)壓力2MPa時，幾何液壓排量和在21 29L/min，能達到設(shè)計要求系統(tǒng)能正常發(fā) 電。在路況好或平坦如鏡的路面，電動車行速為40km/h前、后震動聚能器所產(chǎn)生的系統(tǒng)壓 力2MPa時，幾何液壓排量和在5 10L/min，系統(tǒng)發(fā)電不正常。通過實驗此類電動車只適合農(nóng)村山地道路，而城鎮(zhèn)使用就沒什么使用價值了。為 了解決這一缺陷，怎樣做或設(shè)計才能解決既適合廣大農(nóng)村、海島、牧區(qū)又適合城鎮(zhèn)人們喜愛 的上下班或休閑代步工具呢？大家知道車輪與地面的接觸是車載重力的作用點也是重力 能量的集聚點，相對車輛行使的驅(qū)動能量來說能量具大。我們能否利用這一能量作用點將 其為我所用呢？事實上是可以的。通過以上所述有利條件，為了彌補此類電動車不適合城鎮(zhèn)使用這一缺陷，設(shè)計了一套車輪重力聚能器組，這一技術(shù)的誕生克服了受使用自然環(huán)境影響的缺陷。車輪重力聚 能器組設(shè)計見圖5 (根據(jù)車載使用功率可將所有的車輪設(shè)計成重力聚能器組)可以廣泛用 于各種電動運輸車輛作為液壓源，吸收實現(xiàn)重力能量的轉(zhuǎn)換。重力聚能器組安裝在前輪上，基本原理利用電動車的載重在行使過程中，不斷碾 壓均勻分布在車輪上的軸向柱塞泵吸、排油，產(chǎn)生持續(xù)高壓脈沖液壓油流。(車輪重力聚能 器無實物，部分設(shè)計功能因制作工藝的局限尚未啟用)車輪重力聚能器結(jié)構(gòu)組成見圖5，它 具有原車輪特性外，還具有重力聚能的特性?；窘M成由均勻分布安裝孔橡膠外胎(2)和 可充氣均勻分布帶有柱狀防護安裝孔套橡膠內(nèi)胎(3)，以及帶有均勻分布液壓柱塞泵的車 輪(5)，車輪上的液壓柱塞泵柱塞桿(12)穿過一一對應(yīng)內(nèi)外胎安裝孔，并用螺母(1)固定并 加有防護蓋。內(nèi)外胎還具有彈簧的作用，車輪在運動時，在重力的作用下不斷的碾壓均勻分 布在車輪上的液壓柱塞泵(13)，柱塞受碾壓時為排油，不受碾壓時，由于內(nèi)外輪胎的作用帶 動柱塞桿回程而吸油，這樣就形成吸排油過程，在高壓止回閥(30)的控制下形成高壓脈沖 液壓流。各柱塞泵所產(chǎn)生的液壓流通過各自的高壓排油管(29)匯聚到車轂中的一端匯流 槽，通過單端空心車軸(22)向液壓系統(tǒng)供油。各柱塞泵吸油時，通過空心車軸(22)另一單 端向?qū)?yīng)車轂一端分流槽供油而分向各自的柱塞泵吸油管(15)，通過吸油單向閥(14)進 入柱塞泵無桿腔而形成吸油過程，(也就是車轂中心有互不相干的匯流槽和分流槽，空心車 軸有互不相通的排油口和吸油口)重力聚能器組各部件詳細名稱、特性或代號以及標準見 明細表1。
權(quán)利要求
1.電動車重力發(fā)電機，此項系統(tǒng)重要特征，首次使用重力能源，通過重力聚能量器、傳 遞介質(zhì)用于電動車、電動小轎車或電動運輸車輛離網(wǎng)型自發(fā)電領(lǐng)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，重力能量的吸收轉(zhuǎn)換其特征，應(yīng)用了液壓技術(shù)，其結(jié)構(gòu)特征 在于首先通過能量傳遞介質(zhì)(46#抗磨液壓油)依靠車輪重力聚能器(一)、前震動聚能器 (二)和后震動聚能器(三)各自單向閥、吸油口通過吸油管道相互并聯(lián)(六)與液壓儲油 箱(五)中各過濾網(wǎng)聯(lián)結(jié)、各路聚能器通過各止回閥排油高壓油管并聯(lián)聯(lián)結(jié)于液壓儲能器 (四)，溢流閥(七)、普通調(diào)速閥(八)串聯(lián)安裝在液壓儲能器(四)上，恒壓油管、普通調(diào) 速閥(八)串聯(lián)與液壓驅(qū)動器(九)之間，液壓驅(qū)動器(九)安裝在液壓儲油箱(五)面 板之下直接回油與永磁發(fā)電機(十)直接偶合，永磁發(fā)電機(十)安裝在液壓儲油箱(五) 面板之上，發(fā)電供給電池組(十一)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，重力聚能器是前、后震動聚能器和車輪重力聚能器的總稱，在 此系統(tǒng)中，車輪重力聚能器是主要能量聚集部件，其結(jié)構(gòu)特征，它具有原車輪特性外，還具 有重力聚能的特性，基本組成由均勻分布帶安裝孔橡膠外胎(2)和可充氣均勻分布帶有柱 狀防護安裝孔套橡膠內(nèi)胎(3)以及帶有均勻分布液壓柱塞泵的車輪(5)，車輪上的液壓柱 塞泵柱塞桿(12)穿過一一對應(yīng)內(nèi)外胎安裝孔套并用螺母(1)固定并加有防護蓋，各柱塞裝 有高壓止回閥(30)、高壓排油管(29)與車轂中的一端匯流槽聯(lián)結(jié)，車轂中還裝有單端空心 車軸(22)通過鉸接螺栓與液壓系統(tǒng)相聯(lián)，其結(jié)構(gòu)特征在于各柱塞泵吸油口通過空心車軸 (22)另一單端向?qū)?yīng)車轂一端分流槽相聯(lián)結(jié)、分流槽再與各自的柱塞泵吸油管(15)和吸 油單向閥(14)相聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述，車輪重力聚能器，在液壓驅(qū)動運輸車輛的應(yīng)用。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述，車輪重力聚能器結(jié)構(gòu)萬變不離利用重力能源。
全文摘要
電動車重力發(fā)電機以供電為主、充電為輔，此項系統(tǒng)發(fā)明可有效的解決長期困擾電動車或電動小轎車等運輸車輛在行使中電能補濟根本問題，能量的轉(zhuǎn)換效率高、功率大，極大的提高了續(xù)航能力。在使用過程中(根據(jù)能量守恒定律，總能量＝有用能量+消耗能量；重力能量和驅(qū)動力能量是兩個不同方向的能量)，能量的聚集量與車身自重、載重、行使速度和路況平整度成正比。車輪重力聚能器是重力能量聚集的主要部件，電動車重力發(fā)電機系統(tǒng)設(shè)計方案框圖見圖1。重力聚能器加上電動輔助制液壓組合可實現(xiàn)純液壓驅(qū)動車，能有效的解決不與工程機械爭燃油能源的局面。
文檔編號F03G7/08GK102003356SQ201010185319
公開日2011年4月6日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者劉祥麟 申請人:劉祥麟