[实用新型]无级调速电动汽车

说明书

本实用新型属于一种以电作动力的汽车，特别是一种小型或微型的电动轿车。

为了节约燃油、减小城市污染，目前国内外都在着手开发以电能作动力的汽车，特别是电动小型、微型车。但在目前开发的这类电动汽车中，大多沿用了传统燃油车所采用的变速装置，即：仍采用多齿轮、多轴的变速箱变速，且发电所需动力亦是依靠车内能源供。例如：专利号为ZL93239180·X₁名称为《微型电动轿车》，亦即广西试产的“中山胡”电动轿车即属于这类电动汽车。此类车由于采用交速箱变速，因此变速机构复杂，生产成本高，传动的摩擦损失较大；而且由于发电机的动力源是靠分割电动机(主机)的动力提供的，发电量越大其车内动力损失也越大，且利用机内动力(电能)发电亦不合理。因此，这类电动车存在变速机构复杂，成本高，车内动力损失较大，持续行车距离较短，百公里运行成本亦较高等缺陷。

本实用新型的目的在于设计一种在行车途中可将下坡和平路行驶中部分惯性能进行回收，利用摩擦力带动发电机发电并向蓄电池充电后供主机用，且利用电控无级调速的电动车，以达到减化变速机构降低生产成本，节约能源，提高一次充电后的行车距离及降低运行成本等目的。

本实用新型的解决方案是设计一种弹性离合器与发电机配合，并通过摩擦轮将车体在下坡或平路上行驶时所产生的部分惯性力回收用以带动发电机发电，所发之电再对蓄电池充电，补充主机在运行中所消耗的电能，从而延长蓄电池连续供电量及供电时间和电动汽车连续行车的距离；车速的调节和控制则通过电感调速装置，测速电机及控制电路以控制输入主机的电压(位)的高低来达到无级调速的目的。因此，本实用新型包括车壳，带前后桥及大梁的底盘，设于底盘上的主机、调速机构、操纵及制动机构，蓄电池及其充电机和发电机，前后车轮及设于车内的仪表台；关键在于在车轮的车毂上还设有摩擦环，发电机采用摩擦轮带动，在底盘的大梁上还设有既可保持摩擦轮与摩擦环密切接触，又可控制其离、合的弹性离合器和发电机支撑架；而调速机构则为电控无级调速，包括电感调速装置、测速电机及调速控制电路；摩擦环紧固于轮毂上，摩擦轮设于发电机主轴端，而发电机则通过减震和压力弹簧固定于支撑架上，其支撑架则与弹性离合器连成一体并通过该离合器控制摩擦轮与摩擦环的离合；调速机构的输入端与电源连接，而输出端则与主机连接，电感调速装置的线圈接入主控制电路；测速电机的输入端则通过导线与套于主机轴上的电感元件连接，而输出端(返馈信号)与主控电路连接；电感调速装置的动磁芯则与驾驶室内的调速踏板连接成一体、上述调速控制电路包括恒流器、由开关电路组成的主控电路、滤波放大电路，触发电路和执行(控制)电路，以及信号返馈回路。在主机轴端的离合器与传动轴之间还设有一对传动齿轮，其齿数比为1∶1。而本实用新型所采用的蓄电池则为胶体大功率蓄电池串联接而成的电池组。

本实用新型由于采用电控无级调速，取消了变速箱，减化了变速机构，降低了生产成本和金属耗量；用于充电的发电机利用汽车下坡和平路上的惯性作动力，回收废能并通过离合式摩擦轮带动其发电，既不消耗车内能源，又可大大提高发电量，并通过蓄电池提供给主机。因而，本实用新型具有马力大，能耗低，速度高，调速机构简便。可靠，与背景技术比较能耗费每百公里仅为其35％左右；一次充电后连续行车时间可延长75％以上，行车距离可延长1～2倍，以及使用成本低等优点。

附图及附图说明

图1为本实用新型整机及结构示意图；

图2为底盘及传动机构示意图；

图3为无级调速机构工作原理及调速控制电路原理图；

图中：1、车体；2、主动齿轮；3、离合器；4、主机；5、电控调速箱；6、充电机；7、从动齿轮；8、刹车踏板；9、调速踏板；10、发电机离合踏板；11、方向盘；12、传动轴(万向轴)；13、蓄电池组；14、后牙包；15、车轮；16、摩擦环；17、摩擦轮；18、发电机；19、仪表台；20、弹性离合器；21、电感调速装置；501、恒流器，502、主控电路；503、滤波放大电路；504、触发电路和控制电路；505、抗感电路；TC：测速电机。

实施例

本实施例为电动微型轿车，车长3.2m，宽1.4m，高1.45m前轴距1.215m，后轮距1.2m。其中：主机4采用FXQ-1型串激式电动机，额定功率13KW、电压115V、电流150A、最高转速3000转/分。蓄电池13，采用单体电压为12V、容量为180A的胶体蓄电池10个串联而成，串联后的额定电压12V，额定电流180A。电控调速箱5，包括测速电机TC及调速控制电路，其中测速电机TC，型号为Z3-32，额定功率3KW、电压160V电流8.6A、转速3000转/分，该电机通过导线与套于主机4，主轴上的电感元件联接，以获取主机转速信号；调速控制电路中电源输入部分501为恒流器，主控电路502，采用开关电路，503采用滤波调直放大电路，504为触发电路和单晶硅控制电路，抗感电路505采用抗感元件。其调速和控制原理为：由蓄电池提供的电流经恒流器501输入并进入开关电路502后经电感控制装置21(采用脚踏控制)控制其输出量，由开关电路502输出的电流，经滤波放大电路503，触发电路和单晶硅控制电路504、102及抗感电路505再送入主机4以控制其转速，该主机通过套于主轴上的电感元件经测速电动机TC将其转速信号反馈回开关电路505，并根据反馈信号对车速进行调整，从而最终达到准确控制车速的目的。本实施例主动齿2与从动齿7之比为1∶1，即采用等速输出，其车速通过直接控制主电动机2的转速来调节，实现无级调速；摩擦环16本实施例设4套，分别固定于四个轮毂的内侧并随车轮转动；发电机18本实施例为4台低转速永磁发电机，型号为Z3-42，功率为3KW并联后可输出电流120A、电压160V、发电机的动力依靠装于其主轴上的摩擦轮17通过摩擦环16提供。发电机通过机架与弹性离合器20联接，并通过与弹性离合器踏轴联接的踏板10控制发电机摩擦轮17与摩擦环16的离、合。以确保汽车在下坡或平路行驶时可使两轮接触利用汽车的惯性力带动发电机发电，而上坡或平路加速时又可使两轮脱离以避免损耗车内能源，以此达到利用下坡等时的废能发电并向蓄电池13提供能源，延长行车距离和时间，降低运行成本等目的。充电机6的型号为QKGCA-20A/100V-BZ(III)型自控充电机，本实施例发动机(主机)最大输出功率28KW，最高时速可达114Km/h，连续行驶最长时间可达4小时，行程可达300-400Km，行驶中可乘座4人另加100kg货，平均每百公里耗能费约3～4元。