專利名稱：智能型太陽能電磁能循環動力的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于機動車、船舶、飛行器等戶外運行機械的智能型太陽能電磁 能循環動力。
背景技術：
目前用于戶外運行的機動車、船舶、飛行器等動力主要有兩大類一類是燃料 作動力源動力，一類是電能作動力源動力；其中燃料動力源動力面臨的問題已經引起全世 界各國政府和科學家的關注，主要存在能源利用率低，使用成本高，環境污染特別嚴重，機 體重量大，制造工藝復雜成本高，維護保養難度大；電能動力是各大機動車、船舶、飛行器制 造企業的發展趨勢，目前存在使用不方便，儲能使用時間短，電池成本高，能量利用率較低， 其中也不泛有太陽能的，但因制造成本高，使用條件受到限制，極難普及推廣。
發明內容
為了克服上述動力之不足，本發明的目的是提供一種能量來源方便、利用率高、安 全可靠、無污染、制造成本低、使用方便，維護保養簡單的智能型太陽能電磁能循環動力。為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是一種智能型太陽能電磁能循環動 力，其特征在于由電源系統、控制系統和動力系統組成，所述電源系統包括太陽能電池、蓄 電池和電容儲能器；所述控制系統包括傳感器、控制單元和執行器；所述動力系統包括電 磁動力機、潤滑裝置和冷卻裝置；所述太陽能電池接收太陽光能轉換成電能經控制系統分 別給電容儲能器和蓄電池充電或直接向動力系統供電；所述電容儲能器接收太陽能電池的 電能和將電磁動力機的感應電能回收儲存，經控制系統給蓄電池充電或直接供電給動力系 統電磁動力機的電磁線圈；所述控制系統通過傳感器提供的信號經控制單元處理后，由執 行器按照控制單元的指令執行動作；所述動力系統采用電能磁能相互轉換循環利用，充分 利用太陽能電池和電容儲能器的電能使電磁動力機在消耗最小能量的前提下正常運轉輸 出足夠動力。所述蓄電池帶有外接充電接口。本發明動力系統包括電磁動力機、潤滑裝置和冷卻裝置，其中電磁動力機采用電 磁鐵作為動力源分別帶動永磁鐵搖臂(活塞)經雙連桿驅動偏心軸傳遞到齒輪軸或飛輪旋 轉輸出動力，其中電磁鐵產生的感應電又經控制系統儲存到電容儲能器循環利用，電容儲 能器和電磁動力機的電磁線圈產生電磁振蕩，其頻率與永磁鐵的行程同步，電磁動力機磁 極變法與永磁鐵搖臂(活塞)的行程每時每刻都處于做工期。充分利用能源產生最大的動 力。電磁動力機根據動力要求可做單缸、雙缸或多缸；潤滑裝置采用由控制系統控制的電動 機油泵把潤滑油從油底殼經過濾器、專用油道輸送到各相對運動的零部件摩擦表面；冷卻 系統采用由控制系統控制的對動力散熱器電子風扇、大功率管散熱器電子風扇和控制模塊 散熱器電子風扇通電運轉進行散熱。本發明控制系統包括傳感器、控制單元和執行器，其中傳感器有光照強度傳感器、動力機溫度傳感器、控制模塊溫度傳感器、開關管溫度傳感器、電磁鐵溫度傳感器、蓄電池 電量傳感器、動力操縱位置傳感器、動力機轉速傳感器、偏心軸位置傳感器和軸套磨損極限 傳感器；光照強度傳感器安裝在太陽能板上提供太陽光強度的大小信號給控制單元；動力 機溫度傳感器安裝在機體上提供動力機的機體溫度信號給控制單元、控制模塊溫度傳感器 安裝在模塊散熱器上提供模塊工作溫度信號給控制單元、開關管溫度傳感器安裝在開關管 散熱器上提供開關管的溫度信號給控制單元、電磁鐵溫度傳感器安裝在電磁鐵上提供電磁 鐵的溫度信號給控制單元、蓄電池電量傳感器安裝在蓄電池兩級提供蓄電池剩余電量信號 給控制單元、動力操縱位置傳感器安裝在動力機的機體上，動力操縱位置傳感器把操縱者 的操縱信號提供給控制單元；動力機轉速傳感器和偏心軸位置傳感器安裝在飛輪端部，動 力機轉速傳感器提供動力機的轉速信號給控制單元，偏心軸位置傳感器提供偏心軸凸點位 置信號給控制單元；軸套磨損極限傳感器安裝在連桿傳動機構上提供軸承和軸套的磨損量 信號給控制單元。本發明控制系統中控制單元有運算中心、顯示系統和報警系統，其中運算中心含 信號輸入轉換及接受回路、電腦處理器和控制信號輸出回路；信號輸入轉換及接受回路接 收光照強度傳感器、動力機溫度傳感器、控制模塊溫度傳感器、開關管溫度傳感器、電磁鐵 溫度傳感器、蓄電池電量傳感器、動力機轉速傳感器、偏心軸位置傳感器和軸套磨損極限傳 感器提供的信號由電腦處理器進行判斷、運算和處理然后經控制信號輸出回路發出執行指 令控制執行器動作、顯示系統顯示或報警器報警以達到迅速、準確、自動地控制動力機正常 工作的目的。顯示系統接收運算中心提供的指令從儀表板上指示出發動機轉速顯示、關鍵 部位溫度顯示和電池能量顯示。報警系統接收運算中心指令以聲、光形式從儀表板上發出 不同的警報含溫度報警、磨損極限報警、油壓報警和蓄電池能量極限報警。本發明控制系統中執行器有太陽能控制器、轉速控制器、轉矩控制器、開關控制器 和儲能器控制。太陽能控制器有能量分配器、充電控制器，能量分配器是根據太陽能的強度和蓄 電池的電量及電壓經控制系統運算處理把太陽能電池提供的電能合理、安全的分配給蓄電 池充電，電容儲能器儲存或直接驅動用電設備；充電控制器根據蓄電池能量和電壓的高低 接受控制系統的指令是否給蓄電池充電。轉速控制器有頻率控制和占空比控制，頻率控制是根據動力機的動力操縱位置、 轉速、溫度及負載的大小接受控制系統的指令來調節電磁鐵的通電頻率，占空比控制是根 據動力機的動力操縱位置、轉速、溫度及負載的大小接受控制系統的指令來調節電磁鐵的 通電時間。轉矩控制器有電流控制和占空比控制，電流控制是根據動力機的動力操縱位置、 轉速、溫度及負載的大小接受控制系統的指令來調節電磁鐵的通電電流的大小；占空比控 制是根據動力機的動力操縱位置、轉速、溫度及負載的大小接受控制系統的指令來調節電 磁鐵的通電時間和脈沖寬度。開關控制器有時間控制、路徑控制和保護電路，時間控制是根據動力機的動力操 縱位置、轉速、溫度及負載的大小接受控制系統的指令來調節開關管的通電時間；路徑控制 是根據光照強度傳感器、蓄電池電量傳感器、電容儲能器能量的高低、動力操縱位置、轉速、 溫度及負載的大小接受控制系統的指令來選擇通電路徑；保護電路是根據開關管溫度高低、通電電流大小、供電電壓高低來保護開關管能正常工作。儲能器控制有循環脈沖控制和充電控制。循環脈沖控制是電磁鐵感應電能的大 小、電容儲能器能量的高低、動力操縱位置、轉速、溫度及負載的大小接受控制系統的指令 向電磁鐵或用電設備供電；充電控制是根據光照強度、感應電能的大小、電容儲能器能量的 高低接受控制系統的指令是否補充充電。本發明的有益效果由于能源系統采用太陽能在晴天不斷的得到能量的補充，電 容儲能器能充分利用已有能源，把電磁鐵線圈產生的感應電回收利用提高能源的利用率， 這樣不僅適用范圍廣，動力機的連續運行時間較大延長，而且大大的節省能源，同時本發明 所用都是無污染的清潔能源更利于環境保護；控制系統采用多個傳感器提供信號經控制單 元處理對太陽能電池和儲能器的電能進行合理、安全的分配；對動力機的轉矩、轉速進行精 確控制；使電能得到充分、合理、有效、安全利用，同時控制系統對動力機相關信息通過顯示 器顯示，使操作者及時掌握了解動力機各部件的狀態信息，便于操作和使用；報警系統將動 力機的相關工作極限及不正常工作狀態向操作者發出警示信號，大大提高了動力機的操作 安全，延長動力機的使用壽命，降低了維護保養的成本；具有結構簡單，操作方便，體積小， 重量輕，加上合理的潤滑和冷卻裝置摩擦少，噪音小，振動小，能耗低，大大提高了智能型太 陽能電磁能循環動力在汽車、摩托車、船舶和飛行器上動力利用率，提高了乘坐的舒適性 能。
圖1是本發明的結構示意圖中1是電源系統；2是控制系統；3是動力系統；4是太陽能電池；5是外接充 電器接口； 6是蓄電池；7是電容儲能器；8是傳感器；9是執行器；10是控制單元；11是 電磁動力機；12是潤滑裝置；13是冷卻裝置；14是光照強度傳感器；15是動力操縱位置傳 感器；16是溫度傳感器；17是蓄電池電量傳感器；18是動力機轉速傳感器；19是軸套磨損 極限傳感器；20是偏心軸位置傳感器；21是太陽能控制器；22是轉速控制器；23是轉矩控 制器；對是開關控制器；25是儲能器控制J6是運算中心；27是顯示系統；觀是報警系統； 29是模塊溫度傳感器；30是動力機溫度傳感器；31是電磁鐵溫度傳感器；32是開關管溫度 傳感器；33是能量分配器；34是蓄電池充電控制器；35是頻率控制器；36是占空比控制器； 37是電流控制器；38是占空比控制器；39是時間控制器；40是路徑控制器；41是保護電路； 42是循環脈沖控制器；43是充電控制器；44是信號輸入轉換及接受回路；45是電腦處理 器；46是控制信號輸出回路；47是動力機轉速顯示裝置；48是溫度顯示裝置；49是電池能 量顯示裝置；50是溫度報警裝置；51是磨損極限報警裝置；52是油壓報警裝置；53是蓄電 池能量極限報警裝置；M是電磁鐵力5是動力傳遞裝置；56是機體；57是電動機油泵；58 是專用油道；59是過濾器，60 62是電子風扇；63是永磁鐵搖臂(活塞)；64是連桿驅動偏 心軸機構；65是齒輪軸或飛輪旋轉輸出機構。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。如圖1所示本發明智能型太陽能電磁能循環動力包括電源系統1、控制系統2和動力系統3 ；電源系統包括太陽能電池4、帶外接充電器接口 5的蓄電池6和電容儲能器7， 太陽能電池可經控制器分別給電容儲能器、蓄電池充電及直接向油泵57、電子風扇61、62、 63及其它附屬電子電器供電，電容儲能器7可經控制系統2給蓄電池充電6或直接供電給 電磁鐵M ；動力系統3包括電磁動力機11、潤滑裝置12和冷卻裝置13 ；電磁動力機11采 用電磁鐵M作為動力源帶動永磁鐵搖臂(活塞)63經動力傳遞裝置55即連桿驅動偏心軸 機構64帶動齒輪軸65及飛輪旋轉輸出動力；機體56承載電磁動力機11各部件的安裝，潤 滑裝置12采用電動機油泵57把潤滑油從油底殼經專用油道58輸送到各相對運動的零部 件摩擦表面；冷卻系統13采用電子風扇61、62、63分別對動力散熱器、大功率管散熱器和控 制模塊散熱器進行散熱；控制系統2包括傳感器8、控制單元10和執行器9，傳感器8有安 裝在太陽能板上的光照強度傳感器14、安裝在機體上的動力機溫度傳感器30、安裝在模塊 散熱器上的控制模塊溫度傳感器四、安裝在開關管散熱器上的開關管溫度傳感器32、安裝 在電磁鐵上的電磁鐵溫度傳感器31、安裝在蓄電池兩級的蓄電池電量傳感器17、安裝在動 力機的機體上的動力操縱位置傳感器15、安裝在飛輪端部的動力機轉速傳感器18和偏心 軸位置傳感器20及安裝在連桿傳動機構上的各軸套磨損極限傳感器19 ；控制單元10有運 算中心沈、顯示系統27和報警系統觀，運算中心沈含信號輸入轉換及接受回路44、電腦處 理器45和控制信號輸出回路46 ；顯示系統27含動力機轉速顯示47、關鍵部位溫度顯示48 和電池能量顯示49 ；報警系統觀含溫度報警裝置50、磨損極限報警裝置51、油壓報警裝置 52和蓄電池能量極限報警裝置53 ；執行器9含太陽能控制器21、轉速控制器22、轉矩控制 器23、開關控制器M和儲能控制器25，太陽能控制器21有能量分配器33、蓄電池充電控 制器34，轉速控制器22有頻率控制器35和占空比控制器36，轉矩控制器23有電流控制器 37和占空比控制器38，開關控制器M有時間控制器39、路徑控制器40和保護電路41，儲 能器控制25有循環脈沖控制器42和充電控制器43。
權利要求
1.一種智能型太陽能電磁能循環動力，其特征在于由電源系統(1)、控制系統(2)和 動力系統(3)組成，所述電源系統(1)包括太陽能電池(4)、蓄電池(6)和電容儲能器(7);所 述控制系統(2)包括傳感器(8)、控制單元(10)和執行器(9)；所述動力系統(3)包括電磁 動力機(11)、潤滑裝置(12)和冷卻裝置(13)；所述太陽能電池(4)接收太陽光能轉換成電 能經控制系統(2)分別給電容儲能器(7)和蓄電池充電(6)或直接向動力系統(3)供電；所 述電容儲能器(7)接收太陽能電池(4)的電能和將電磁動力機(11)的感應電能回收儲存， 經控制系統(2)給蓄電池(6)充電或直接供電給動力系統電磁動力機(3)的電磁線圈；所 述控制系統( 通過傳感器(8)提供的信號經控制單元(10)處理后，由執行器(9)按照控 制單元(10)的指令執行動作；所述動力系統C3)采用電能磁能相互轉換循環利用，充分利 用太陽能電池(4)和電容儲能器(7)的電能使電磁動力機(11)在消耗最小能量的前提下正 常運轉輸出足夠動力。
2.根據權利要求1所述的智能型太陽能電磁能循環動力，其特征在于所述蓄電池(6) 有外接充電器接口(5)。
3.根據權利要求1所述的智能型太陽能電磁能循環動力，其特征在于所述傳感器(8) 有安裝在太陽能板上的光照強度傳感器(14)、安裝在機體上的動力機溫度傳感器(30)、安 裝在模塊散熱器上的控制模塊溫度傳感器(29 )、安裝在開關管散熱器上的開關管溫度傳感 器(32)、安裝在電磁鐵上的電磁鐵溫度傳感器(31)、安裝在蓄電池兩級的蓄電池電量傳感 器(17)、安裝在動力機的機體上的動力操縱位置傳感器(15)、安裝在飛輪端部的動力機轉 速傳感器(18)和偏心輪位置傳感器(20)及安裝在連桿傳動機構上的各軸套磨損極限傳感 器(19);所述控制單元(10)有運算中心(26)、顯示系統(27)和報警系統(28)，運算中心 (26)含信號輸入轉換及接受回路(44)、電腦處理器(45)和控制信號輸出回路(46);顯示系 統(27)含動力機轉速顯示(47)、關鍵部位溫度顯示器(48)和電池能量顯示器(49) ； (28) 報警系統含溫度報警裝置(50)、磨損極限報警裝置(51)、油壓報警裝置(52)和蓄電池能量 極限報警裝置(53)；執行器(9)含太陽能控制器(21)、轉速控制器(22)、轉矩控制器(23)、 開關控制器(24)和儲能器控制(25)，太陽能控制器(21)有能量分配器(33)、蓄電池充電控 制器(34 )，轉速控制器(22 )有頻率控制器(35 )和占空比控制器(36 )，轉矩控制器(23 )有電 流控制器(37)和占空比控制器(38)，開關控制器(24)有時間控制器(39)、路徑控制器(40) 和保護電路(41)，儲能器控制(25 )有循環脈沖控制器(42 )和充電控制(43 )。
4.根據權利要求1所述的智能型太陽能電磁能循環動力，其特征在于所述動力系統 (3)中電磁動力機(11)采用電磁鐵(54)作為動力源帶動搖臂(63)經動力傳遞裝置(55)即 (64)連桿驅動偏心軸機構帶動齒輪軸(65)及飛輪旋轉輸出動力；機體(56)承載電磁動力 機(11)各部件的安裝，潤滑裝置(12)采用電動機油泵(57)把潤滑油從油底殼經專用油道 (58)輸送到各相對運動的零部件摩擦表面；冷卻系統(13)采用電子風扇(61、62、63)分別 對動力散熱器、大功率管散熱器和控制模塊散熱器進行散熱。
5.根據權利要求3所述的智能型太陽能電磁能循環動力，其特征在于循環脈沖控制器 (42)是使電容儲能器(7)和電磁動力機(11)的電磁線圈產生電磁振蕩，其頻率與永磁鐵的 行程同步，充分利用能源產生最大的動力。
全文摘要
本發明公開一種智能型太陽能電磁能循環動力，其特征在于由能源系統、控制系統和動力系統組成，所述能源系統包括太陽能電池、蓄電池和電容儲能器；所述控制系統包括傳感器、控制單元和執行器；控制系統通過傳感器提供的信號經控制單元處理后，由執行器按照控制單元的指令執行運轉，采用電能磁能相互轉換循環利用，電容儲能器和電磁動力機的電磁線圈產生電磁振蕩，其頻率與永磁鐵的行程同步，電磁動力機磁極變法與永磁鐵搖臂(活塞)的行程每時每刻都處于做工期。充分利用太陽能電池和儲能器的電能使動力機在消耗最小能量的前提下正常運轉輸出足夠動力。本發明由于利用太陽能和電磁能，不僅節省了能源，還沒有廢氣的排放，充分體現了節能環保的特點；還具有工作時噪音小、能耗低、工作可靠、使用壽命長和操作簡便的特點。
文檔編號H02K7/10GK102074980SQ20101056033
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月26日 優先權日2010年11月26日
發明者張瑜, 王盛良, 黎德良 申請人:張瑜, 王盛良, 黎德良