一種基于太陽能供電的電磁式發動機系統的制作方法

本發明涉及動力裝置領域，具體涉及一種基于太陽能供電的電磁式發動機系統。

背景技術：

發動機是一種能夠把其他形式的能量轉化為機械能的機器。目前市面上主要采用的發動機有柴油機、汽油機和蒸汽機，這些動力結構較為復雜且體積較大，且這些動力機產生動力時，必須靠柴油、汽油等能源物質。

當今社會提倡低碳經濟，低碳經濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式。現代的車船、飛機及火箭都需要燃料，要消耗大量的能源，燃料燃燒會產生污染、破壞環境。此外，現代的動力器械的電器化程度日益提高，各輔助設備的耗電量也因此急劇增加，其能量的來源均來自汽車的燃油發動機，無形中會增加發動機的額外油耗和帶來大量的co2污染。因此，人們迫切需要一種由新能源取代燃料供電的發動機系統。

技術實現要素：

本發明提供一種基于太陽能供電的電磁式發動機系統，解決了以上所述的技術問題。

本發明解決上述技術問題的方案如下：一種基于太陽能供電的電磁式發動機系統，所述電磁式發動機系統包括太陽能供電系統及電磁式發動機；所述太陽能供電系統包括光伏發電電路及儲能控制電路，所述電磁式發動機包括電磁線圈總成及電磁式發動機主體，所述光伏發電電路包括太陽能板、用于控制充電電壓的太陽能控制器，所述儲能控制電路包括至少一組蓄電池組；所述太陽能板通過所述太陽能控制器與所述蓄電池組電連接，所述蓄電池組與所述電磁線圈總成電連接，所述電磁線圈總成與所述電磁式發動機主體連接，并驅動所述電磁式發動機主體運轉。

本發明的有益效果是：1、本發明提供了一種基于太陽能供電的電磁式發動機系統，利用太陽能給電磁式發動機供電，環保節能；2、采用電磁式活塞往復運動取代缸內燃油燃燒做功運動方式，使噪聲大大減少；3、相對傳統的燃油發動機工作溫度低，散熱效果佳；4、結構簡單、材質輕巧，缸體無氣密性要求，加工制造成本低，日常保養方便。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述儲能控制電路還包括依次連接的電壓檢測電路、主控制器和與所述蓄電池組數量相同且一對一連接的第一光耦繼電器，所述太陽能控制器通過所述第一光耦繼電器與所述蓄電池組電連接，所述電壓檢測電路與所述蓄電池組電連接；所述電壓檢測電路獲取所有所述蓄電池組的電壓信息，發送至所述主控制器，所述主控制器根據所述電壓信息獲取電壓偏低的蓄電池組，向與所述電壓偏低的蓄電池組連接的第一光耦繼電器發送閉合控制指令。

采用上述進一步方案的有益效果是：所述蓄電池組的兩端分別接有所述電壓檢測電路，所述電壓檢測電路將采集到的模擬信號傳輸給所述主控制器的主控芯片內置的ad轉換器，將模擬信號轉為數字信號，供所述主控制器識別和處理；所述主控制器處理從所述電壓檢測電路接收到的電壓信號，輸出控制信號觸發相應的第一光耦繼電器通斷，從而接通或斷開所述主控制器與蓄電池組的連接電路。

進一步，所述電壓檢測電路包括與所述蓄電池組數量相同且一對一連接的第一電壓傳感器，每組蓄電池組的兩端連接一個所述第一電壓傳感器，所有所述第一電壓傳感器與所述主控制器連接。

進一步，所述儲能控制電路還包括與所述第一光耦繼電器數量相同的繼電器指示器；所述繼電器指示器連接在所述主控制器與所述第一光耦繼電器之間的線路上，所述繼電器指示器與所述第一光耦繼電器一對一連接，用于指示所述線路上第一光耦繼電器的工作狀態。

采用上述進一步方案的有益效果是：所述主控制器控制相應的繼電器指示器指示當前正在工作狀態下的第一光耦繼電器，指示系統運行狀態。

進一步，所述太陽能供電系統還包括電量顯示電路，所述電量顯示電路包括電量顯示器、降壓模塊及第二光耦繼電器，所述蓄電池通過所述第二光耦繼電器與所述降壓模塊電連接，所述降壓模塊與所述電量顯示器電連接，所述主控制器與所述第二光耦繼電器電連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：當按下所述系統總開關時，所述第二光耦繼電器閉合并接通電量顯示器電路，電量顯示器開始工作；所述蓄電池組的高電壓經過降壓模塊后向電量顯示器輸出低工作電壓，所述主控制器的電量顯示器模塊根據參考電壓和工作電壓的比例，通過第二光耦繼電器來點亮電量顯示器以顯示蓄電池當前電容量。每個第二光耦繼電器分別串聯在蓄電池組的正極端控制一個電量顯示器電路的通斷。

進一步，所述太陽能供電系統還包括充電顯示電路，所述充電顯示電路包括第二電壓傳感器、充電顯示器及排阻，所述第二電壓傳感器分別與所述太陽能控制器及主控制器電連接，所述充電顯示器與所述主控制器電連接，在所述充電顯示器與所述主控制器之間的電路上設有所述排阻。

采用上述進一步方案的有益效果是：所述主控制器接收從所述第二電壓傳感器檢測到的模擬信號量，所述主控制器將電壓數據處理后傳輸給所述充電顯示器實時顯示，從而讓操作者實時監控所述太陽能板的運行狀態。

進一步，所述電磁線圈總成包括電磁線圈、活塞及連桿，所述活塞由鋼鐵材料制成，所述電磁線圈內設有中心滑槽；所述電磁線圈與所述蓄電池電連接，所述活塞與所述電磁線圈的中心滑槽同軸設置，所述活塞的一端與所述連桿的一端轉動連接，所述連桿的另一端與所述電磁式發動機主體連接，并驅動所述電磁式發動機主體運轉。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過蓄電池組給所述電磁線圈提供額定電壓，通電后在所述電磁線圈內即有電流通過形成磁場并產生磁性，從而吸引所述活塞向上運動；與所述活塞轉動連接的所述連桿與所述電磁式發動機主體的曲軸相連接，所述活塞的向上運動促使曲軸旋轉，即完成電能轉化為磁能，磁能再轉化為機械能。當所述蓄電池組停止向所述電磁線圈通電，由于電磁式發動機主體中曲軸和飛輪的旋轉慣性，經所述連桿帶動所述活塞向下運動，為下一做功行程做準備，完成一個往復運動。

進一步，所述電磁線圈內還設有環形間隙槽，所述線圈的一側設有冷卻液進口，所述電磁線圈的另一側設有冷卻液出口，所述環形間隙槽與所述冷卻液進口及所述冷卻液出口均連通。

采用上述進一步方案的有益效果是：當所述電磁式發動機停止運行時，通過向所述冷卻液進口注入冷卻液，冷卻液從所述冷卻液出口出來，能夠使得所述電磁線圈迅速降溫下來。

進一步，所述冷卻液出口位于所述冷卻液進口的下方。

采用上述進一步方案的有益效果是：利用重力作用方便冷卻液在所述電磁線圈內流動。

進一步，所述繼電器指示器為led指示燈。

進一步，所述太陽能供電系統還包括市電充電接口，所述市電充電接口與所述太陽能控制器電連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過預留的市電充電接口，使用家用電動車的充電器能夠給所述蓄電池組智能充電。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明一實施例提供的一種基于太陽能供電的電磁式發動機系統中太陽能供電系統的結構框圖；

圖2為本發明另一實施例提供的一種基于太陽能供電的電磁式發動機系統中太陽能供電系統的結構框圖；

圖3為本發明一實施例提供的一種基于太陽能供電的電磁式發動機系統中太陽能供電系統的原理示意圖；

圖4為圖1的太陽能供電系統中光伏發電電路的原理示意圖；

圖5為圖1的太陽能供電系統中電壓檢測電路的原理示意圖；

圖6為圖1的太陽能供電系統中儲能控制電路的原理示意圖；

圖7為圖1的太陽能供電系統中電量顯示電路的原理示意圖；

圖8為圖1的太陽能供電系統中充電顯示電路的原理示意圖；

圖9為本發明一實施例提供的一種基于太陽能供電的電磁式發動機系統中電磁式發動機的結構示意圖；

圖10為圖9中的一種基于太陽能供電的電磁式發動機系統中電磁式發動機的分解結構示意圖；

圖11為圖10中的一實施例提供的電磁式發動機中電磁線圈總成的立體結構示意圖；

圖12為圖11中的一實施例提供的電磁式發動機中電磁線圈總成的正視示意圖；

圖13為圖12中的電磁線圈總成的a-a剖視圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、太陽能供電系統；11、光伏發電電路；111、太陽能板；112、太陽能控制器；113、市電充電接口；12、儲能控制電路；121、蓄電池組；122、電壓檢測電路；1221、第一電壓傳感器；123、主控制器；124、第一光耦繼電器；1241、太陽能控制器接線端；125、繼電器指示器；13、電量顯示電路；131、電量顯示器；132、降壓模塊；133、第二光耦繼電器；14、充電顯示電路；141、第二電壓傳感器；142、充電顯示器；143、排阻；2、電磁式發動機；21、電磁線圈總成；211、電磁線圈；212、活塞；213、連桿；214、冷卻液進口；215、冷卻液出口；216、環形間隙槽；217、中心滑槽；22、電磁式發動機主體。

具體實施方式

以下結合附圖1-13對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。

需要說明的是，當組件被稱為“固定于”另一個組件，它可以直接在另一個組件上或者也可以存在居中的組件。當一個組件被認為是“連接”另一個組件，它可以是直接連接到另一個組件或者可能同時存在居中組件。當一個組件被認為是“設置于”另一個組件，它可以是直接設置在另一個組件上或者可能同時存在居中組件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖1所示，本發明提供了一種基于太陽能供電的電磁式發動機系統，所述電磁式發動機系統包括太陽能供電系統1及電磁式發動機2；所述太陽能供電系統1包括光伏發電電路11及儲能控制電路12，所述電磁式發動機2包括電磁線圈總成21及電磁式發動機主體22，所述光伏發電電路11包括太陽能板111及用于控制充電電壓的太陽能控制器112，所述儲能控制電路12包括至少一組蓄電池組121；所述太陽能板111通過所述太陽能控制器112與所述蓄電池組121電連接，所述蓄電池組121與所述電磁線圈總成21電連接，所述電磁線圈總成21與所述電磁式發動機主體22連接，并驅動所述電磁式發動機主體22運轉。

太陽能板111將太陽能轉化為電能，由于太陽能板111的能量轉化率受到自然因素和非自然因素的影響，輸出功率呈現非線性曲線，不能直接給蓄電池組121充電，因此需要太陽能控制器112將低電壓升為符合蓄電池組121的充電電壓才能將電能儲存在蓄電池組121中。

本發明的有益效果是：1、本發明提供了一種基于太陽能供電的電磁式發動機系統，利用太陽能給電磁式發動機供電，環保節能；2、采用電磁式活塞往復運動取代缸內燃油燃燒做功運動方式，使噪聲大大減少；3、相對傳統的燃油發動機工作溫度低，散熱效果佳；4、結構簡單、材質輕巧，缸體無氣密性要求，加工制造成本低，日常保養方便。

優選的，如圖2所示，所述電磁式發動機主體22包括曲軸飛輪組總成、平衡裝置總成、換擋機構總成、變速器輸入軸總成、變速器輸出軸總成、離合器總成及曲軸箱總成。由于這些結構均為本領域的現有技術，因此此處不做贅述。

優選的，如圖3或圖4所示，所述太陽能供電系統1還包括市電充電接口113，所述市電充電接口113與所述太陽能控制器112電連接。通過預留的市電充電接口113，使用家用電動車的充電器能夠給所述蓄電池組121智能充電。

優選的，如圖3、圖5及圖6所示，所述儲能控制電路12還包括依次連接的電壓檢測電路122、主控制器123和與所述蓄電池組121數量相同且一對一連接的第一光耦繼電器124，所述太陽能控制器112通過所述第一光耦繼電器124與所述蓄電池組121電連接，所述電壓檢測電路122與所述蓄電池組121電連接；

所述電壓檢測電路122獲取所有所述蓄電池組121的電壓信息，發送至主控制器123，所述主控制器123根據所述電壓信息獲取電壓偏低的蓄電池組121，向與所述電壓偏低的蓄電池組121連接的第一光耦繼電器124發送閉合控制指令。

優選的，如圖5所示，所述電壓檢測電路122包括與所述蓄電池組121數量相同且一對一連接的第一電壓傳感器1221，每組蓄電池組121的兩端連接一個第一電壓傳感器1221，所有所述第一電壓傳感器1221與主控制器123連接。

所述第一電壓傳感器1221分別與所述蓄電池組121及所述主控制器123電連接，所述太陽能控制器112通過所述第一光耦繼電器124與所述蓄電池組121電連接，所述第一光耦繼電器124上設有太陽能控制器接線端1241，所述主控制器123與所述第一光耦繼電器124電連接，在所述主控制器123與所述第一光耦繼電器124之間的電路上設有所述繼電器指示器125。

優選的，如圖6所示，所述儲能控制電路12還包括與所述第一光耦繼電器124數量相同的繼電器指示器125；所述繼電器指示器125連接在所述主控制器123與所述第一光耦繼電器124之間的線路上，所述繼電器指示器125與所述第一光耦繼電器124一對一連接，用于指示所述線路上第一光耦繼電器124的工作狀態。

所述蓄電池組121的兩端分別接有所述第一電壓傳感器1221，所述第一電壓傳感器1221將采集到的模擬信號傳輸給所述主控制器123的主控芯片內置的ad轉換器，將模擬信號轉為數字信號，供所述主控制器123識別和處理；所述主控制器123處理從所述第一電壓傳感器1221接收到的電壓信號，輸出控制信號觸發相應的第一光耦繼電器124通斷，從而接通或斷開所述主控制器123與蓄電池組121連接電路，并控制相應的繼電器指示器133指示當前正在工作狀態下的第一光耦繼電器124，指示系統運行狀態。

優選的，所述主控制器123為單片機。單片機具備集成度高、體積小、較強的控制功能與擴展的靈活性等特點，并且處理速度快，具有較高的可靠性，非常適用于該系統。

優選的，如圖7所示，所述太陽能供電系統1還包括電量顯示電路13，所述電量顯示電路13包括電量顯示器131、降壓模塊132及第二光耦繼電器133，所述蓄電池131通過所述第二光耦繼電器133與所述降壓模塊132電連接，所述降壓模塊132與所述電量顯示器131電連接，所述主控制器123與所述第二光耦繼電器133電連接。

當按下所述系統總開關時，所述第二光耦繼電器133閉合并接通電量接通電量顯示器電路，電量顯示器131開始工作；所述蓄電池組121的高電壓經過降壓模塊132后向電量顯示器131輸出低工作電壓，所述主控制器123的電量顯示器模塊根據參考電壓和工作電壓的比例，通過第二光耦繼電器133來點亮電量顯示器131以顯示蓄電池當前電容量。每個第二光耦繼電器133分別串聯在蓄電池組121的正極端控制一個電量顯示器131電路的通斷。

優選的，如圖8所示，所述太陽能供電系統1還包括充電顯示電路14，所述充電顯示電路14包括第二電壓傳感器141、充電顯示器142及排阻143，所述第二電壓傳感器141分別與所述太陽能控制器112及主控制器123電連接，所述充電顯示器142與所述主控制器123電連接，在所述充電顯示器142與所述主控制器123之間的電路上設有所述排阻143。所述主控制器123接收從所述第二電壓傳感器141檢測到的模擬信號量，所述主控制器123將電壓數據處理后傳輸給所述充電顯示器142實時顯示，從而讓操作者實時監控所述太陽能板111的運行狀態。

優選的，如圖9-13所示，所述電磁線圈總成21包括電磁線圈211、活塞212及連桿213，所述活塞212由鋼鐵材料制成，所述電磁線圈211內設有中心滑槽217；所述電磁線圈211與所述蓄電池131電連接，所述活塞212與所述電磁線圈211的中心滑槽217同軸設置，所述活塞212的一端與所述連桿213的一端轉動連接，所述連桿213的另一端與所述電磁式發動機主體22連接，并驅動所述電磁式發動機主體22運轉。

通過所述蓄電池組121給所述電磁線圈211提供額定電壓，通電后在所述電磁線圈211內即有電流通過形成磁場并產生磁性，從而吸引所述活塞212向上運動；與所述活塞212轉動連接的所述連桿213與所述電磁式發動機主體22的曲軸相連接，所述活塞212的向上運動促使曲軸旋轉，即完成電能轉化為磁能，磁能再轉化為機械能。當所述蓄電池組121停止向所述電磁線圈211通電，由于電磁式發動機主體22中曲軸和飛輪的旋轉慣性，經所述連桿213帶動所述活塞212向下運動，為下一做功行程做準備，完成一個往復運動。

優選的，如圖13所示，所述電磁線圈211內還設有環形間隙槽216，所述線圈211的一側設有冷卻液進口214，所述電磁線圈211的另一側設有冷卻液出口215，所述環形間隙槽216與所述冷卻液進口214及所述冷卻液出口215均連通。

當所述電磁式發動機停止運行時，通過向所述冷卻液進口214注入冷卻液，冷卻液從所述冷卻液出口215出來，能夠使得所述電磁線圈211迅速降溫下來。

優選的，如圖13所示，所述冷卻液出口215位于所述冷卻液進口214的下方。利用重力作用方便冷卻液在所述電磁線圈211內流動。

優選的，所述繼電器指示器125為led指示燈。

本發明的工作原理為：通過蓄電池組121給所述電磁線圈211提供額定電壓，通電后在所述電磁線圈211內即有電流通過形成磁場并產生磁性，從而吸引所述活塞212向上運動；與所述活塞212轉動連接的所述連桿213與所述電磁式發動機主體22的曲軸相連接，所述活塞212的向上運動促使曲軸旋轉，即完成電能轉化為磁能，磁能再轉化為機械能。當所述蓄電池組121停止向所述電磁線圈211通電，由于電磁式發動機主體22中曲軸和飛輪的旋轉慣性，經所述連桿213帶動所述活塞212向下運動，為下一做功行程做準備，完成一個往復運動。

以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制；凡本行業的普通技術人員均可按說明書附圖所示和以上所述而順暢地實施本發明；但是,凡熟悉本專業的技術人員在不脫離本發明技術方案范圍內，利用以上所揭示的技術內容而做出的些許更動、修飾與演變的等同變化，均為本發明的等效實施例；同時,凡依據本發明的實質技術對以上實施例所作的任何等同變化的更動、修飾與演變等，均仍屬于本發明的技術方案的保護范圍之內。