專利名稱:提供讓電動車自體產生、儲存、供應能源的系統的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種提供讓電動車自體產生、儲存、供應能源的系統,特別涉及一種
將以永久磁鐵(permanent magnet)所制成的特殊轉子(rotator)裝設于一與亦為高強力磁 鐵所制成的定子(stator)及其它相關必要元組件共構而成的系統聯結機構上,通過系統 聯結機構上的電子自動控制元組件所形成的控制機制,將定子以逐漸接近轉子的方式 啟動轉子作旋轉運動——由于定子與轉子相對應的磁極被設定為同一極性,依據經典 物理學同極相斥的原理,定子將可推動由軸承承托的轉子,以形成一繞軸旋轉運動, 由于轉子周緣為較重的磁鐵所構成,在一定程度上同時兼有飛輪(flywheel)的慣量作 用,在通過輪架、幅板/條傳遞到軸時,可以增強其旋轉效應,并因此可獲得高效率的 機械能,再將此獲得的機械能經由軸傳遞,直接驅動發電機以獲取電能;或經由齒輪 或皮帶傳動等轉換機制驅動發電機以獲取電能;亦可裝設采用本發明系統裝置的電動 車,利用該獲得的電能驅動電動車的驅動馬達;或將該所獲取的電能儲存于該電動車 的蓄電設備達成所謂的充電機制,以進一步供應該電動車所需的電力。
背景技術:
人類自從發現電能以來,電能大大地改善了人類生活,在物質文明的層面上,造 就了驚人進步。由于人類對電能的極度依賴與大量的需求,人類不斷地從事各種能源 的開發,以求獲取轉換為電能。在人類的大規模開發與破壞下,我們賴以生存的地球 正逐步悄悄地產生各種反應;諸如溫室效應、圣嬰現象、各種污染、綠地沙漠化、酸 雨、物種滅絕等等,幾乎都是由于追求物欲的工業化結果。而無限擴張的物欲與深度 工業化的代價,就是能源枯竭與環境污染,以及人類可能的自我滅絕。
人類依賴著科技的日益發達,由最早期利用燃燒木材、煤炭,再到石油、天然氣 以及風能、水力、潮汐、地熱等至迄今的原子能、太陽能等方式取得電能,除太陽能 等少數直接轉換為電能的方式外,大部份能源所提供的轉換電能機制,均不外乎僅在 于提供機械能而已,即使是爭議最大的原子能亦然。為了獲取驅動發電機的機械能, 人類如同前述地耗費了形形色色的天然資源,雖然取得了生活上的便利與舒適,但卻
也同時必需付出相對的代價。
上述電能獲得的方法即為目前人類所習用,在電動車方面,雖然其發展史比內燃 機引擎汽車更早大約半個世紀一在1834年由蘇格蘭發明家達溫波持(T. Davenport) 建造人類第一部機動車輛——采用不可充電的玻璃封裝電池驅動的電動車;到1859 法國的普南特(G.plante)發明可充電的鉛蓄電池,才為后來電動車的發展奠下基礎。雖 然電動車在十九世紀末到二十世紀初曾經引領風騷,盛極一時,但因為當時城鄉道路
狀況及電力供應等等條件的限制,使得電動車的發展遭到重大挫折,而內燃機引擎汽 車隨后徹底取而代之,足足稱霸一個世紀迄今;但由于內燃機引擎汽車帶來嚴重的空 氣污染以及在能源逐漸短缺等等的壓力下,人類才重新投入電動車的研發;在當今, 電動車更因為電子電機產業的蓬勃發展,而被注入更完備的性能與活力;日本本田汽 車公司(Honda)曾建造一部Civic電動車,以四天的時間橫越美洲大陸,可見其性能與 內燃機引擎汽車相較,己毫不遜色。
然而,電動車輛截至目前為止,仍因續航力及充電技術未能突破而遭遇瓶頸。目 前電動車所采用的各種二次電池,在放完電能后重新充電的時間均甚為費時,而且充 電站仍不普遍。
以美國通用汽車公司(General Motor, G.M.)所研發的EV1電動車為例;EV1以32 具鉛酸電池作為電源,最大速度可達80英里/h, 一次充電大約可行駛90英里。但問 題是,即使是在最先進的美國,電動車的充電站仍是少之又少,更何況充電一次至少 需耗時數十分鐘,這對用慣了內燃機引擎汽車,能在幾分鐘內加滿油箱,又能再自由 自在,四處持續行駛2 400英里的一般駕駛人來說,不啻是種莫大的不便。因此,在 充電技術突破瓶頸以及充電站全面普及之前,甚至是在負責制定電動車標準的國際組 織——國際電工委員會(IECTC)及國際標準化組織(ISO)尚未完整制定出統一的機械、 電氣標準、性能指針、物理尺寸、專用術語、定義、能量測定方法等等之前,各大車 廠只能獨立摸索,亦連帶影響各種統一標準設施的建立,在此情況下,未來幾年電動 車的普遍性,勢必仍為人們所質疑。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種可以提供讓電動車或其它裝置自體產生、儲存、 供應能源的系統,可以減少油源或其它天然資源的開采或停止核能電廠及其它不利地 球生態的電廠的興建與運轉,以降低污染,并進一步保護地球生態及環境,使萬物和 人類得以永續共存共榮。
本發明的另一目的在于提供一種可以提供讓電動車或其它裝置自體產生、儲存、 供應能源的系統,可以穩定地發電、充電、供電,提供人們可以擁有獨立自主,且無 需長期負擔的全新且經濟的模式使用電動車及其它電用具,以沐浴在全新電的世界, 盡情享受電力及電子設備與科技成就。
本發明的又一目的在于提供一種可以提供讓電動車或其它裝置自體產生、儲存、 供應能源的系統,可以不受晝夜、天候、地域及其它自然條件的限制或人為破壞、疏 失,降低傳統各種發電、輸配電、供電等設施受風雪、地震、沙塵暴,甚至是戰爭、 恐怖攻擊等破壞機率,持續產出無污染的機械能及電能。
本發明的又一 目的在于提供一種可以提供讓電動車或其它裝置自體產生、儲存、 供應能源的系統,以獨立自主、低成本及高效率的方法及設備,提供電動車可以隨時 隨地自體發電、充電、供電,以徹底解決目前電動車輛需停車及需在特定充電地點及 條件限制下補充電力的瓶頸,進而使電動車成為一座行動供電站,可以隨時隨處提供 電力給其它設施。
本發明的又一 目的在于提供一種可以提供讓電動車或其它裝置自體產生、儲存、 供應能源的系統,使獨立電用具得以不受電力網絡布署的限制而得以隨處使用。
本發明的又一目的在于提供一種可以提供讓電動車或其它裝置自體產生、儲存、 供應能源的系統,可以擺脫大規模的中央供電網絡系統的束縛而以小規模獨立自主的 型態,獲取源源不絕的電能,以進一步瓦解敵人打擊我方大型中央電廠、癱瘓交通、 經濟、國防、民生等意圖。
本發明的又一目的在于提供一種可以提供讓電動車或其它裝置自體產生、儲存、 供應能源的系統,可以減少輸配電網絡密度,進而節省電纜電線支架、埋設工程及材 料、建構、維護的成本,并降低電線走火及其它電力災害的危險性及發生率。
本發明的又一目的在于提供一種可以提供讓電動車或其它裝置自體產生、儲存、 供應能源的系統,可以自由拆卸移動并重行組合,或自由移轉處所,以提供戶外活動、 旅游或工地、戰地、集會等特殊目的的臨時性電源。
本發明的又一目的在于提供一種可以提供讓電動車或其它裝置自體產生、儲存、 供應能源的系統,可以協助偏遠地區的交通、經濟、醫療、民生等加速開發及提供海
水淡化,或熱能供應的能源。
本發明的又一目的在于提供一種可以提供讓電動車或其它裝置自體產生、儲存、 供應能源的系統,以減少人類因開發電廠破壞野生動、植物棲息地,進而保留大自然 風貌,與萬物共存共榮。
本發明的又一 目的在于提供一種可以提供讓電動車或其它裝置自體產生、儲存、 供應能源的系統,可以因機構簡化,節省電動車傳動及電機等機件設施所占的空間, 以進一步提供電動車裝設縱向氣流通道,達到增加電動車行駛時車尾部份的氣壓的目 的,進而消除行車時車尾部份的低壓環境,以減少行車阻力,進而提高行車效率。
為達到上述目的,本發明將經典物理學中的磁能進一步設計為可供人類實質利用 的機制。經典物理明確指出「磁極異性相吸,同性相斥」的定律。由于磁能業已廣泛 為人類所利用,但大都以電磁的方式表現,其衍生,且普遍為人們所忽視的,乃在于 電能的消耗,此乃又回到全球方興未艾,深為生態科學家所深感憂慮的環保議題。
本發明直接以高效能的強力磁鐵為發明的基本組件。在本發明的機制中,無需使 用電力即可獲得大量的機械能直接利用,或再藉由所獲的機械能轉換為電能或其它的 功率。由于本發明的原理十分簡單,系統機構易于制造實施且成本低廉,故可實質利 用,協助改善能源的取得。
本發明最大的特點乃在于將傳統提供機械能的電動機(motor)結構中的主要組件定 子(stator)與轉子(rotator),由原來電磁鐵結構轉換為強力磁鐵結構,并可進一步取代由 風力、水力、火力、核能等所提供機械能,藉以驅動發電機以獲取電能的機制;藉由 磁能轉換為機械能,再進一步轉換為電能或其它功率。
由于以電磁鐵結構所制成的電動機,無論是有刷或無刷,直流或交流;其基本原 理不外依循法拉第(Michael Faraday 1791.9.22.~1867.8.25.)在1830年代所發現的電感原 理以及弗萊明的左手定則(Fleming' s left hand law):電流方向、磁場方向以及導體運 動方向,各以互為垂直的角度相互作用;不論如何作用、依存,均有電流參與其中, 而電能的取得與供給,卻又為當前人類文明發展與全球氣候變遷、溫室效應、甚至是 生態浩劫的極度矛盾。
利用高磁通密度的強力磁鐵作為定子與轉子以獲得旋轉運動的機械能,不僅符合 理論論述,亦已獲發明人的實驗印證。 一般而言,除非以漸進式的導引契合方式操作, 或是以控制臂或滑軌的類的運作機制讓二者以既定設計模式接近,繼而啟動、運作;
否則由于磁鐵自始至終存在的磁力線(磁性),定子與轉子間的吸斥作用均不時存在, 故難以令二者任意靠近來提供持續的穩定功率。
依據本發明的方法所制造的旋轉機構,基本上不需輸入電源。由于轉子與定子均 由具有高磁通密度的強力磁鐵所構成,其結構亦十分簡單易行,經適度的計算、評估 定子與轉子相對應面的磁力線分布,如有必要亦可賦予其適當的弧度、坡面、波浪形 起伏、紋理、角度、凹凸等,以求運作的效率及合理的磁路邏輯,再求出磁化方向、 磁化面積、磁通密度、磁阻、磁動勢、導磁系數等參數后,即可設計出優化的本發明 系統裝置,從而獲得適用的力矩,以進一步加以利用。
以整體組構來說,本發明系統裝置可基本上分為(一).轉子部份,(二).定子部份,(三). 系統聯結機構子系統以及,(四).控制子系統等四大部份。分述如下
(一) .轉子部份基本上可采用反磁性(diamagnetic)或順磁性(paramagnetic)等不易磁 化的材質做為轉子結構的基礎架構,包括幅板、幅條、輪架及軸,以避免導磁作用分 散固設于輪架外緣的強力磁鐵的磁力線。強力磁鐵則采用強磁性(Ferromagnetic)物質制 成,在此可為片狀或塊狀或椏鈴狀或條狀或弧狀或圓筒狀等適當的幾何立體形狀,惟 必需在與定子相對應處作相同磁極的排列,以得以與定子的磁極形成一相斥的作用機 制,以獲取機械能。
(二) .定子部份基本上可采用塊狀或條狀或片狀或啞鈴狀或圓筒狀或弧狀或半封 閉或全封閉等適當的幾何立體形狀結構,惟其必要的條件為在磁極的分布上必需與 相對應面的轉子為同性磁極,以形成產生相斥力的機制。此定子可由系統聯結機構提 供操控機制;可以藉由系統聯結機構,設計為附于控制臂上或其它適用的形態,使操 作時得以藉由系統聯結機構的驅動,由縱向或側向以適當的角度逐漸迫近轉子的方式 啟動轉子;或是配合以滑動式或螺紋桿軌的設計結構,令定子由縱向或側向以適當的 角度逐步迫近轉子的方式,漸次與轉子契合或接近,以啟動轉子;或進一步令定子漸 次套入、吞沒轉子,以求得更大的同極相斥力,強迫轉子經由軸在兩端所接的軸承內 作旋轉運動,以獲得機械能加以利用,或再進一步將此機械能以軸直接傳遞予發電機 或經由皮帶、齒輪等轉換機制傳遞予發電機或其它機構,以獲取電能或其它功率。
(三) .聯結機構基本上聯結機構主要提供轉子、軸承、定子及軸的定位與操控系 統所需的基座及結構。依據本發明的方法,聯結機構可設計為內轉子或外轉子的形態; 端視實際需要而定。定子則可藉由滑軌/槽、控制臂/器等的操控達到與轉子推近、定位
或退卻等操控的需要,諸如利用液壓系統(hydraulic system)、氣動系統(pneumatic system)、螺紋桿軌(screw rail)、彈力(spring pressure system)等子系統機制,配合控制系 統的程序、指令,以達到理想的運作,令固設于轉子的軸依事先設定程序的順時針方 向(clockwise, CW)或逆時針方向(counterclockwise, CCW)在軸承(bearing)承托下,作一 穩定且持續的旋轉運動,以獲取機械能,或進一步轉換為電能或其它功率。
除上述令定子以滑軌/槽,控制臂/器/槽/管等方式,配合液壓等子系統作為與固著 定位的轉子漸次接近的模式外,在特定情況需要時,亦可設計成令轉子漸次接近固著 定位的定子模式。另外,為求旋轉方向的確定性,亦可考慮設置有方向卡榫及切換器, 以確保機組可以做確實的順時針方向或逆時針方向的運作。
此外,為求轉子旋轉運動剛啟動時的順利與效率,可以在本發明系統的聯結機構 設計一輔助機制來協助轉子在慣量形成前預行啟動,此機制可為機械聯動的模式,或 以氣壓、液壓、螺紋導軌、彈力等的輔助,以達到系統啟動的順暢。
(四).控制系統依據本發明所制造的系統裝置,可以利用電子控制子系統加以操
作監控。由于前述的轉子與定子均被設計為強磁性結構物,二者平時均需保持相當的 距離,以避免無端啟動,造成非預期事件的發生。自動控制子系統可以設計有一安全
機制,以確保平時定子與轉子互不侵擾,并可適當提供保磁;進一步言,本控制子系 統需有效操控聯結機構,令定子與轉子作距離遠近或深淺程度不同的契合或感應,以 控制其旋轉運動的強弱;亦即,當定子與轉子二者相互作用的距離愈近或重迭面積愈 大時,由于磁力線愈強/多,其相斥力愈大,旋轉運動也就愈強,反之則愈弱。此即可 利用作為轉速的控制基準,以為本發明方法所制造的電動車或其它裝置作有效的控制 與利用。
控制子系統可以配合、裝設現有的各種自動控制電子元、組件來設計,如變流器、 電壓控制器、功率調節器、濾波器/濾波電路、整流器、頻率產生器、脈寬周制控制組 件、橋接電路、保護電路、保磁器、半導體開關組件、電表、監控窗口、儀表、遙控 器、偵測器、感應器等等元組件及導線、電路系統等以控制系統聯結機構的各子系統 或內建或外接的發電、充電、蓄電、供電系統的機組。
關于以上所述的轉子、定子所擬使用的強力磁鐵時下己有相當成熟的產品可以依 據各種不同的需要加以選用,舉凡各種類的磁鐵,根據材質、制造法、磁場配向等不 同的區分,均可以提供本發明方法所需的各種制造需要;至于軸承亦有許多選擇,諸
如接觸性的軸承,如滾珠軸承,油軸承等以及非接觸性的空氣軸承,磁軸承等,或是
蝸旋群軸承(SGB)等均可配合實際需要加以設計、采用。在系統聯結機構部份所采用 的液壓系統、氣動系統、螺紋桿軌、彈簧結構、自動控制機械臂/器/管/槽等亦均有相 當成熟的機制,可以提供本發明方法的制作所需;至于控制子系統方面,由于近二十 年來電子電機科技的長足進步——即俗稱的自動控制,均無時不在地充斥在我們的周 圍;無論是其所需的電子控制元、組件、導線、電路、芯片等產品,或是有關的磁分 子學說、磁性材料、化學組成、磁力線、磁阻、磁動勢、磁通環路、磁通密度、磁特 性、最大磁能量、著磁方法、衛鐵、居禮溫度等以及蓄電池裝置、各種蓄電池種類及 其制造方法等均已有相當完備的研究成果,亦均已為各專業人士所熟悉,且均已有成 熟實用的產品廣泛使用,在此不予逐一贅述。
圖l為本發明方法所制造,可輸出機械能的系統機組示意圖2為本發明方法所制造,可輸出電能的系統機組示意圖3為本發明方法所制造的系統機組應用于大樓的供電系統示意圖4為本發明方法所制造的系統機組應用于一般住家及與市電系統兼容的示意
圖5為本發明方法所制造的獨立電用具示意圖; 圖6為本發明方法所制造的風扇示意圖;以及 圖7為本發明方法所制造的電動車使用示意圖。
具體實施例方式
以下將結合附圖對本發明的提供讓電動車自體產生、儲存、供應能源的系統作進 一步的詳細描述。
請參閱圖l,本實施例為本發明方法所建造的機械能輸出裝置。通過一轉子ll及 軸12固設于延伸自固定基座10的固定框座13,并由設置于固定框座13上的軸承14 承托前述的轉子11及軸12;另由固定框座13上適當位置延伸一控制臂/器15,該控 制臂/器15由手動把手16或自動操控器17加以控制。控制臂/器15連結有一定子18,
該定子18與轉子11均由強力磁鐵所制成,且其相對應的磁極均被設定為相同極性。 當本裝置不啟動時,連結定子18的控制臂/器15與轉子11保持有一定的距離,彼此 互不干擾、感應;在需要啟動時,則由手動把手16或自動控制器17切換至"ON"的 位置;如此控制臂/器15即依一定速率及行徑,逐步將定子18推向轉子11。當二者接 近至磁力線相互作用的范圍時,轉子ll即被迫形成旋轉運動,并透過連結的軸12產 生力矩,即可獲得機械能;該獲得的機械能通過軸12輸出,可再經由齒輪或皮帶或飛 輪等轉換,以進一步利用。
請參閱圖2,本實施例為本發明方法的產出電能裝置。通過一液壓控制器22及滑 軌/槽23作為操控及導引、固著封閉式套入型定子24的推進、定位或退卻等動作的機 制設施。當使用本系統裝置時,可由手動手把16或自動控制器17啟動液壓控制器22, 令封閉式套入型定子24在滑軌/槽23既定的方向及路線上逐步推向設有合理磁路紋理 251的轉子25通過兩端軸承14的承托啟動轉子25開始旋轉;依封閉式套入型定子24 逐步吞沒轉子25更深入的程度,由于二者契合后其相對應面的同極磁力線愈多,故可 形成更強旋轉力。此旋轉力所產生的機械能通過延伸的軸12貫串于一發電機20至另 一軸承14,即可由該軸12傳遞機械能帶動發電機20產生電能,該產生的電能可經由 導線、電路、芯片、控制系統等,儲存于蓄電設施21,提供予其它設備利用;或將該 產出的電能輸出供給予其它負載使用;在本系統裝置擬停用時,則仍以手動把手16 或自動控制器17等切換至"off"的位置,則封閉式套入型定子24即可依循本系統裝 置程序所設定速率,由滑軌/槽23的路線退卻至一安全定點,相關發電、充電的電路 系統亦依程序關閉,僅留有蓄電設施21可供電予其它負載使用。本系統裝置亦可設計 為當蓄電設施21供電予其它負載,放電至一定程度時,即可自動啟動封閉式套入型 定子24套入轉子25與的契合,以續行發電、充電或供電,反之亦然;其實際應用, 可依不同作業需要做進一步的設計及制造、使用。
請參閱圖3,本實施例以一本發明裝置或集結本發明裝置,產生大量電能供給予 大樓住戶使用。通過本發明所制成的磁能發電機組30,其連接有一蓄電裝置31,當大 樓住戶32或營業場所33使用電力時,可由磁能發電機組30直接供應電力,或在負載 降低時將磁能發電機組30的電力轉至蓄電裝置31存儲,以備不時之需,當然該磁能 發電機組30亦可搭配市電系統,以交互使用,并可兼具能源的有效利用與電力中斷防 范。 請參閱圖4,本發明提供一綜合性的發電、蓄電、配電、供電的系統,其可應用 于一般居家生活中。本發明可提供不同的電力,分配予諸多負載,如電視機44、電冰 箱45、電風扇46、電磁爐47;甚至于,本發明裝置有與市電兼容的界面偵控器41, 在使用本發明系統的住戶電能使用能量較低時,可由該界面偵控器41自動偵測并啟動 運作,以將多余的電能注入市電網絡系統42,反之亦然。本發明并可利用為其它移動 設施或裝備充電,例如電動車43…等等。
請參閱圖5,本實施例以一冷氣50為例,為獨立電用具作具體說明。該冷氣機50 具備有電池模塊組合51,該電池模塊51具有電池組A,電池組B或更多的電池組。 通過一中央處理器52控制,令電池組A,電池組B交互提供壓縮機53與風扇54轉 動,而該冷氣機50可內建或外接本發明的磁能發電機組30。預設電池組A、電池組B 為滿載100%電力,當冷氣機50啟動時,中央處理器52首先依其設定程序驅動電池 組A放電供應壓縮機53與風扇54運轉,待電池組A放電至一定深度時,中央處理器 52即下達指令將電池組A關閉,并啟動磁能發電機組30向電池組A充電,于此同時, 改由電池組B放電供能予冷氣機50續行驅動。如此當電池組B放電至一定程度時, 電池組A又已充電完成,得以周而復始的運行。該冷氣機50設置有一溫度感測組件 55,當周圍環境溫度降至一定程度時,可由感測組件55通知中央處理器52停止壓縮 機53與風扇54,此時該磁能發機組30仍然續行運作,以補充電池組A或電池組B 至額定功率以儲備電能供再度需要時之用;除此之外,本系統磁能發電機組30亦可加 以設計成為一項副電源供應中心,由中央處理器52控制,提供多余電力予其它負載 56,以進一步確保用戶基本用電。關于本實施例的實際運用可進一步于下述的應用得 到更詳備的說明設若盛夏日正午,室溫高達38。 C,辦公室主人某甲外出用餐返回, 一入內見室溫太高,即開啟冷氣50的總開關,由于具備溫度調控功能,當溫度感測組 件55偵測到高溫時,即刻將訊號傳到中央處理器52,中央處理器52立刻驅動電池組 A放電供應壓縮機53與風扇54運轉,使室溫逐漸下降。當運轉三十分鐘后,該電池 組A已放電至額定深渡,中央處理器52即依程序下達指令將電池組A關閉,改由電 池組B放電供能予冷氣機50續行運轉,并啟動磁能發電機組30向電池組A充電。此 時室溫雖已下降,但仍有29° C,故電池組B持續放電供能予冷氣機50續行驅動, 待室溫達到冷氣機50設定的28。 C時,中央處理器52即下達指令將電池組B關閉, 但仍令磁能發電機組30續行運作,以補足電池組A或電池組B的電能儲存備用。
關于本實施例的附加說明是
(一) .本發明的系統裝置,如在其輸出功率大于或等于冷氣機50的耗能功率時,基
本上可以省略電池組A或電池組B的交互運作,而直接供電予冷氣機50作同步運作。
(二) .依本發明方法所制造的冷氣機50,在磁能發電機組30的定子與轉子所采用 的強力磁鐵能量密度足夠的情況下,可以令其所產生的機械能直接驅動壓縮機53及風 扇54,并以控制系統加以控制其機械能的強弱。
請參閱圖6,本實施例以一風扇為例,可以無需電力,僅以本發明系統裝置,即 可輸出機械能驅動風扇60。在一風扇60上設置有機殼61,機殼61內設有一特殊角度 或坡面或紋理的轉子611及定子612,其中轉子611由一固定座62定位并可轉動,定 子612則固設于可受轉速控制鈕641與螺紋桿642聯動控制的伸縮固定座63上,并由 貫穿其中的軸65與轉子611連結,其兩端及定子612的中心均有軸承66承托,以獲 取旋轉運動的機械能。在使用時可以視實際需要按押設于基座64上的轉速控制鈕641 以牽動螺紋桿642調節與其設有聯動機制的伸縮固定座63,以調節設于伸縮固定座63 上的定子612位置,令其迫近轉子611,由于定子612與轉子611二者均以適當磁通 密度的磁鐵作相同磁極的對應排列,二者經此操控即可產生程度不同的相斥力,進而 透過由軸承66承托的軸65帶動槳片67形成旋轉運動,并產生空氣擾流,達到風扇的 目的,此實施例可說明本發明方法所制造的系統可以直接供應機械能。
請參閱圖7,本實施例以電動車為例,可以達到無需外來能源或外接充電的功能。 在電動車70上設置至少一具本發明的磁能發電機組30, 一電池模塊組合71,內含四 組可獨立供能及充電的電池組A,電池組B,電池組C,電池組D; —中央控制單元 72,預設電動車70上的電池模塊組合71內的電池組A, B, C, D皆為滿載100%電 力,并令其依A、 B、 C、 D電池組順序放電供能。當電動車70啟動后電池組A率先 放電,并驅動電動車70,待電池組A放電至一定深度時,中央控制單元72即下達指 令將電池組A關閉,并啟動本發明裝置的磁能發電機組30向電池組A充電;于此同 時,中央控制機制單元72已下達指令啟動電池組B,改由電池組B放電供能予電動 車70續行驅動。當電池組B又放電至設定深度時,中央控制單元72又下指令關閉電 池組B,并同時啟動電池組C放電供能予電動車70,續行驅動。此時電池組A完成充 電,中央控制單元72乃依內設程序自動將充電指令轉換到電池組B,并關閉電池組A 的充電機制。此刻,電動車70續行,電池組C亦放電至額定深度,中央控制單元72
令其停止放電,并將放電供能指令切換至電池組D,由電池組D放電供能,車輛續行; 由于此時處于充電狀態中的電池組B僅完成75%的充電,本發明的磁能發電機組30 仍繼續對電池組B充電。電動車70續行,電池組D持續放電供能,于此行駛時程中, 由于電動車70所配屬降低風阻系數的縱向氣流通道發揮預期效益,提供實時的氣流補 充車尾部份的氣壓,增加電動車的行車效率;電池組B又已完成100%的足額充電; 此時,中央控制單元72又關閉電池組B的充電,依內設程序自動轉換至電池組C的 充電,車輛續行,電池組D亦放電至額定深度,中央控制單元72即依其內設程序再 將電池組D關閉,并改由的前已重行充足電力的電池組A放電供能,電池組C則由 本發明磁能發電機組30繼續充電。此時,路況發生變化,電動車70因塞車而停止, 正放電能供中的電池組A因驅動馬達停止運轉耗能亦中止放電;于此同時,本發明的 磁能發電機組30并不因電動車70停車而停止對電電池組C的持續充電;由于塞車原 因系前方大車禍(幸好無人傷亡),但路上所有車輛均已無法動彈,長時間停滯不動期 間,電池組C與電池組D均已塞車時完成100。/。的充電,電動車70竟能于塞車期間自 動又獲得滿載的電能。另外,該電動車70還可輔以高功率的電容器輔助放電;以及功 率變換器、自動變速器、指示表、驅動電機等控制元、組件,這些裝置皆為現有技術, 在此不予贅述。
上述實施例以小功率的本發明裝置磁能發電機組做較完整說明,事實上如果采用 較大功率的本發明裝置的磁能發電機組時,應可減少電池組的布署與切換。
以上介紹的僅僅是基于本發明的較佳實施例,并不能以此來限定本發明的范圍。 任何對本發明作本技術領域內熟知的步驟的替換、組合、分立,以及對本發明實施步 驟作本技術領域內熟知的等同改變或替換均不超出本發明的揭露以及保護范圍。
權利要求
1. 一種提供讓電動車自體產生、儲存、供應能源的系統,其特征在于該系統利用高性能磁鐵做成相同磁極并布設于相對應位置的轉子及定子,并與軸、軸承、聯結機構、控制系統及發電機等共構而成;通過控制系統操作系統聯結機構,令定子或轉子依實際需要做逐步性接近或套入,從而產生相斥力,以形成旋轉運動獲取機械能,進而利用機械能驅動發電機以產生電能,使該電能得輸出以供使用,或通過蓄電設備加以儲存再利用。
2. 如權利要求1所述的提供讓電動車自體產生、儲存、供應能源的系統,其特征 在于,所述轉子可以為圓管狀、渦輪狀、葉片狀、旋體狀、扁平狀或其它適當形狀中 的一種。
3. 如權利要求1所述的提供讓電動車自體產生、儲存、供應能源的系統,其特征 在于,所述定子可以做成全封閉式的中空圓筒狀,半封閉式的弧狀、片狀、塊狀或其 它適用形狀中的一種。
4. 如權利要求1所述的提供讓電動車自體產生、儲存、供應能源的系統,其特征 在于,所述定子可以為一個或一個以上。
5. 如權利要求1所述的提供讓電動車自體產生、儲存、供應能源的系統,其特征 在于,所述系統聯結機構可以采用控制臂/器或滑軌/槽或其它適用機制,或配合液壓、 氣壓、螺紋桿軌、彈力等子系統中的一種,以手動或半自動或全自動或遙控的控制系 統操作,達到該前述的定子與轉子產生啟動、運轉或中止的作業需求目的。
6. 如權利要求1所述的提供讓電動車自體產生、儲存、供應能源的系統,其特征 在于,所述系統配有適當的防護設施。
全文摘要
本發明涉及一種提供讓電動車自體產生、儲存、供應能源的系統,主要由強力磁鐵所構成的轉子及定子,以及軸承、軸、聯結機構、控制臂/器、電子自動控制元組件、導線、電路、發電機、蓄電裝置等所組成。通過固設于聯結機構體上適當位置的轉子與定子間同極磁性相斥的作用獲得機械能,再將此所獲得的機械能經由貫穿的軸傳遞直接驅動發電機以獲取電能;或經由齒輪或皮帶傳動等方式的轉換機制驅動發電機以獲取電能;亦可裝設本發明的系統裝置于電動車,利用所獲得的電能直接驅動電動車的驅動馬達;或將此獲得的電能儲存于該電動車的蓄電設備以進一步利用,完整地構成一種可以讓電動車自體發電、充電及供電的方法及系統裝置。
文檔編號H02K53/00GK101378224SQ200710147210
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月30日 優先權日2007年8月30日
發明者廖明振 申請人:廖明振