CN202357899U - 一种清洁能源动力汽车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种清洁能源动力汽车，包括发电装置、电池管理装置、充电装置、传动装置、控制器，所述发电装置包括设于汽车的前盖、车顶和/或后盖上的太阳能发电板以及设于汽车的车头前端、车顶天窗和/或车身两侧的风力发电机，所述太阳能发电板、超级电容或蓄电池、双向功率变换器、高压配电盒依次连接，所述风力发电机、整流变压器和/或单向功率变换器、高压配电盒依次连接。本实用新型汽车风能发电机风能转化为电能效率高；而且太阳能发电板与轮毂发电机相协同，行程更远，驱动更好。本实用新型可作为日常生活中的汽车。

Description

一种清洁能源动力汽车
技术领域
本实用新型属于汽车领域，更具体涉及一种清洁能源动力汽车，尤其是风能、太阳能、动能电动汽车。
背景技术
当前随着科技进步和经济发展，更多的人们越来越追求自由方便出行的交能工具，汽车是人们最常用交通工具之一。传统汽车虽然方便了人类的出行，但是它产生的废气给人类带来了巨大的污染；更重要的是作为汽车动力来源的汽油、柴油等原料日趋紧张。于是人们想设计出电动汽车这种清洁能源汽车，然而目前的电动汽车所用的电池(如锂电池)成本高，而且动力电池四百多公斤才能跑三百多公里，充电时间长，行程短，生产锂电池的原料也有限。有人又想到了太阳能，但太阳能发电占用面积大而发电量小，单独使用太阳能作为汽车动力还不现实。还有人想到风能动力汽车，可是风能发电机的叶片大，放在车上既不安全也不方便而且阻力也大。目前还没有单独风能或太阳能动力汽车在市场上销售，也没有风能和太阳能混合动力汽车在市场上销售。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种利用风能和/或太阳能利用率高，安全、实用的清洁能源动力汽车。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种清洁能源动力汽车，包括发电装置、电池管理装置、充电装置、传动装置、控制器，所述发电装置包括设于汽车的前盖、车顶和/或后盖上的太阳能发电板以及设于汽车的车头前端、车顶天窗和/或车身两侧的风力发电机，所述太阳能发电板、超级电容或蓄电池、双向功率变换器、高压配电盒依次连接，所述风力发电机、整流变压器和/或单向功率变换器、高压配电盒依次连接。
更优的，所述发电装置还包括设于汽车后轮的轮毂电机，所述轮毂电机、汽车后轮的轮毂控制器、双向功率变换器、高压配电盒依次相连接。
更优的，所述风力发电机的进风口为前大后小的八字形。
更优的，所述风力发电机叶轮为顺风向设置。
更优的，所述电池管理装置包括与高压配电盒相连接的动力电池。
采用上述技术方案后，其有益效果是：采用前大后小的八字形风力发电机，且风力发电机叶轮为顺风向设置，风能利用率高，风能转化为电能效率高。再加上太阳能发电板协同，驱动能力更好。
而且，轮毂电机能不但能有效地驱动后轮，而且能将动能转化为电能。
此外，双向功率变换器进行电能输出和电能储存，保障稳定驱动。
附图说明
图1是本实用新型立体结构示意图；
图2是本实用新型平面结构示意图；
图3是本实用新型风力作用示意图；
图4是本实用新型结构原理框图；
图5是本实用新型下坡或刹车时工作原理示意图；
图6是本实用新型上坡或加速时工作原理示意图；
图7是本实用新型平坦路面时工作原理示意图。
图中：
1.太阳能发电板 2.风力发电机 3.轮毂电机 4.进风口5.排风口 6.主动力电机 7.控制器 8.动力电池 9.电池管理装置 10.轮毂控制器 11.水箱
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1至图7所示，一种清洁能源动力汽车，包括发电装置、电池管理装置9、充电装置、传动装置、控制器7，所述发电装置包括设于汽车的前盖、车顶和/或后盖上的太阳能发电板1以及设于汽车的车头前端、车顶天窗和/或车身两侧的风力发电机2，所述太阳能发电板1、超级电容或蓄电池、双向功率变换器、高压配电盒依次连接，所述风力发电机、整流变压器和/或单向功率变换器、高压配电盒依次连接。
发电装置还可以在汽车后轮设置轮毂电机3，轮毂电机3、汽车后轮的轮毂控制器10、双向功率变换器、高压配电盒依次相连接。轮毂控制器10包括左轮毂控制器和右轮毂控制器。
风力发电机2的进风口4为前大后小的八字形或喇叭状。
风力发电机2叶轮为顺风向设置，叶轮的转动方向和风向均为从前到后的方向。
充电装置还可以设置一个分别与超级电容或蓄电池及高压配电盒相连接的双向功率变换器，和/或设置一个分别与轮毂控制器及高压配电盒相连接的双向功率变换器。超级电容或蓄电池与控制器相连接。
电池管理装置包括与高压配电盒相连接的动力电池。充电装置包括车载充电机、高压配电盒及控制器，高压配电盒分别与车载充电机、控制器相连接，高压配电盒与动力电池和/或功率变换器相连接。
其工作原理是：
风力发电机2的进风口4为前大后小的八字形或喇叭状，且风力发电机叶轮为顺风向设置，风能利用率高，风能转化为电能效率高，叶轮转动时产生的摩擦小。再加上太阳能发电板1协同，行程更远，驱动能力更好。
汽车下坡时，风力发电机2、太阳能电板1、轮毂电机3、主动力电机6都发电，电能储存到动力电池8中；汽车上坡时，主动力电机6和轮毂电机3协同驱动，风力发电机2、太阳能发电板1和动力电池8同时供电驱动；汽车平坦路面行驶时，太阳能发电板1、风力发电机2、轮毂电机3都发电，主动力电机6用电，多余的电能储存到动力电池8中。这样通过汽车自身产生的电能给动力电池8充电，减少了充电站等外部高压电源对动力电池8的充电，延长了动力电池8的使用寿命。
而且，主动力电机6为高压高速，适合长途和高速行驶，轮毂电机3低压低速，适合短途和慢速行驶，轮毂电机3能有效驱动后轮，尤其是在爬坡时能驱动后轮助力主动力电机6，增强爬坡能力。在平地行驶时还可以作为单独动力驱动汽车行驶。
此外，双向功率变换器进行电能输出和电能储存，保障稳定驱动。
下面举具体实施例进行说明：
如图1至图7所示，汽车前端正中央设有风力发电机2，风力发电机2两侧设有冷却作用的水箱11；或者汽车前端的两侧各设一台风力发电机2、汽车前端的正中央为冷却作用的水箱11。气流从风力发电机的进风口4进入风力发电机2后带动风力发电机2叶轮转动做功而产生电能，然后从风力发电机的上下左右的排风口5排出，以减少阻力；同时，该车前面除保险杆之外，其它全部都设置为网格镂空，尽量减少迎风面积，尽快的把风力向各方排出，以减少阻力。车顶天窗也可设有风力发电机2，风力发电机2的进风口4为前大后小的八字形或喇叭状。气流从风力发电机2进风口4进入后被压缩，被压缩的气流带动风力发电机2的叶轮转动做功产生电能，然后气流从风力发电机排风口5排出。该风力发电机2固定或活动地与汽车连接，有多种结构。可根车型与用户需要进行安装。一般汽车顶都是气流与汽车车身全面积滑动磨擦，阻力较大；而安装风力发电机2之后气流带动风力发电机2叶轮转动而产生的滚动磨擦，阻力较小。
汽车车身两侧对称地设有风力发电机2两台或多台，风力发电机2可活动或固定地连接在汽车上，而且，汽车的气流流向设计为纺织梭子型以减少风的阻力。风力发电机突出部分为进风口4，该进风口4为前大后小的喇叭状，气流经过风力发电机2叶轮后被压缩并带动叶轮转动做功产生电能，然后从排风口5排出，这样提高风能转化为电能的效率，同时减少空气阻力与磨擦力。
后轮设有轮毂电机3作为后轮发电机，轮毂电机3不但可以发电，而且可以单独驱动汽车或者与主动力电机6协同驱动汽车。轮毂控制器10设置于车身两侧的风力发电机2的排风口5附近，由排出来的空气冷却。同时加装用于冷却轮毂控制器10的智能电机，当温度升高时，智能电机开起工作，当温度降低时，智能电机停止工作。汽车的前盖、车顶和/或后盖均设有太阳能发电板1，如A款9图，当有太阳时太阳能发电板1就发电，并给超级电溶或蓄电池充电；当电力不足时，动力电池依次经过高压配电盒、双向功率变换器DC/DC后给超级电容或蓄电池充电，当超级电容或蓄电池的电能充满后，超级电容或蓄电池电能依次经过双向功率变换器DC/DC、高压配电盒后给主动力电机6供电驱动或者储存在动力电池8中。该车主要特点是多能源结合，并采用高质量、大容量的动力电池8。让可再生的风能、太阳能以及动能综合发电，只要达到饱和发电，那么汽车就可以行驶更长时间和路程，中途可以不要充电。这样做到燃油的零排放，可以达到节能减排的目的。
以上所述的仅是本实用新型一种清洁能源动力汽车的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种清洁能源动力汽车，包括发电装置、电池管理装置、充电装置、传动装置、控制器，其特征在于，所述发电装置包括设于汽车的前盖、车顶和/或后盖上的太阳能发电板以及设于汽车的车头前端、车顶天窗和/或车身两侧的风力发电机，所述太阳能发电板、超级电容或蓄电池、双向功率变换器、高压配电盒依次连接，所述风力发电机、整流变压器和/或单向功率变换器、高压配电盒依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种清洁能源动力汽车，其特征在于，所述发电装置还包括设于汽车后轮的轮毂电机，所述轮毂电机、汽车后轮的轮毂控制器、双向功率变换器、高压配电盒依次相连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种清洁能源动力汽车，其特征在于，所述风力发电机的进风口为前大后小的八字形。
4.根据权利要求3所述的一种清洁能源动力汽车，其特征在于，所述风力发电机叶轮为顺风向设置。
5.根据权利要求1所述的一种清洁能源动力汽车，其特征在于，所述电池管理装置包括与高压配电盒相连接的动力电池。
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