电动汽车高效增程发电系统技术方案

本发明专利技术所述一种新型电动汽车高效增程发电系统，利用转速闭环伺服控制系统和磁性飞轮的量子惯性效应，实现低能耗平滑调节原动机转速，使其始终恒定在最节能的高效率转速状态，在此状态下驱动微阻力发电机给车载蓄电池组充电，微阻力发电机创新的采用新型的“日”字形双磁回路铁芯与双永磁转子相结合，利用磁势共振反馈增强输出，巧妙的避免了楞次效应对转子产生的阻滞力，仅使用很小的机械功率就能够高效率发电。本发明专利技术高效节能，使电动汽车边跑边充电摆脱了对充电桩制约，并大大降低了对蓄电池的性能要求，使用成本极低。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车高效增程发电系统
: 本专利技术涉及一种电动汽车高效率增程发电系统。
技术介绍
: 在蓄电池技术性能无法获得跨越性突破的前提下，增程发电技术作为电动汽车辅助供能方式是电动汽车在相当长一段时期的重点发展方向，增程式电动汽车甚至可能取代纯粹以电池作为能源的电动汽车。但目前采用的电动汽车增程发电方案一般是采用柴油机作为原动机去驱动一台普通发电机发电给蓄电池充电，而发电机一般为异步或永磁两种。但由于楞次效应的存在，这些传统发电机转子必须为克服楞次干涉阻力大量做功才能发电，均存在着发电效率低，消耗原动机功率大，必须配大于发电机功率的原动机，因此燃料消耗大，并且对蓄电池技术性能要求高，使用成本高，所以增程发电目前只能作为电动汽车的辅助供能技术使用。
技术实现思路
: 针对上述电动汽车增程发电方案的缺陷，本专利技术创新的提出了一种高效率的增程发电方案，利用转速闭环伺服控制系统和磁性飞轮的量子惯性效应，可以低能耗平滑调节原动机使其恒定在最节能高效的转速状态，因此原动机比普通工作状态下更节省燃料，并在此状态下去驱动微阻力发电机给车载蓄电池组充电，微阻力发电机采用新型的“日”字形双磁回路和双永磁转子结构，能有效避免楞次效应对转子产生的阻滞力，仅使用很小的机械功率就能高效率的发电，可保证电动汽车的持续运行。 为此本专利技术采用的技术方案是:燃料箱，燃料管，原动机，磁性飞轮，微阻力发电机，微阻力发电机单元，微阻力发电机双转子盘，微阻力发电机定子线圈，能源控制系统，转速恒定控制器，转速传感器，自动充电控制器，蓄电池组共同组成。 所述燃料箱为一种燃料存储装置，根据所配原动机的不同可以为油箱、气瓶等。 所述燃料管是用于连接燃料箱输出口到转速恒定控制器输入口以及转速恒定控制器的输出口到原动机燃料输入口之间管道连线。 所述原动机为以燃料燃烧为原动力的热机，例如:汽油机、柴油机、微型燃气轮机坐寸ο 所述磁性飞轮是一种带中轴的金属圆盘，具有一定的质量，可以用永磁材料制作，并作充磁处理带有磁性，也可以用导磁材料制作成普通飞轮后，在上面嵌上磁铁进行磁路拼接而成，这种磁性飞轮旋转时可以产生强大的量子惯性效应，可选择合适的形状，虽然在本实施例中采用轴向磁极，但采用其它形状及磁极布局方式均不脱离本专利技术的原理范围。飞轮的中轴串连在原动机的动力输出轴与发电机转子中轴之间。 所述微阻力发电机是由若干个微阻力发电机单元轴向联级组成。 所述微阻力发电机单元是由微阻力发电机双转子盘和微阻力发电机定子线圈组成。 所述微阻力发电机双转子盘是由转子中轴、A、B两个转子盘、转子磁体组成，转子盘上嵌有数量、形状、磁力、排列相同的转子磁体，沿转子盘边缘按N-S-N-S…的磁极间隔顺序排列，磁体间留有l_3mm间距并且固定于转子盘上。转子中轴左右连接在转子盘A、转子盘B的中心，分别置于微阻力发电机定子线圈两侧，转子盘上的转子磁体磁极相反同轴对应于定子主线圈所在定子铁芯的两侧位置，双转子盘与定子铁芯之间有微小的转动间隙，使A转子盘上的磁体N极磁力线能垂直通过定子线圈主磁路到达B转子盘磁体的S极。 所述微阻力发电机定子线圈由定子铁芯、定子主线圈、定子附线圈、谐振电容器组成。定子铁芯形状为“日”字形，带一个主磁路和两个附磁路构成双闭合回路，由优良的导磁材料制成，上面分别带有一个定子主线圈和两个定子附线圈，两个定子附线圈经串连后连接一个谐振电容器。定子主线圈作为发电输出连接自动充电控制器。这样就构成了一个独立的微阻力发电机定子线圈，它的数量应与转子磁体数量相匹配。 所述能源控制系统主要由转速恒定控制器和自动充电控制器组成。 所述转速恒定控制器与转速传感器共同构成转速闭环伺服控制系统，转速恒定控制器通过燃料管分别与燃料箱和原动机相连，是根据转速传感器的信号反馈精确控制原动机的燃油喷入量来实现转速恒定控制的。 所述转速传感器安装在磁性飞轮旁检测转速，给转速恒定控制器提供转速反馈信号，其技术为现有技术公知。 所述自动充电控制器主要通过检测蓄电池组的容电状态，来控制是否启动原动机给蓄电池组充电，以及对蓄电池的充电过程进行优化控制，同时具有电池保护功能。 所述蓄电池组可以由各种单体蓄电池例如:锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池等电池串连到电动汽车所需额定电压即为一电池组。 本专利技术电动汽车高效增程发电系统的工作原理如下: 蓄电池组为电动汽车提供能源动力，能源控制系统中的自动充电控制器连接蓄电池组，负责检测其容电状态，电动汽车行驶中电量不断消耗，一旦发现蓄电池组需要充电自动充电控制器就向转速恒定控制器发出启动指令，通过转速恒定控制器自动启动车载原动机，燃料箱的燃料输出管和原动机的燃料输入管连接在转速恒定控制器上，转速恒定控制器控制的燃料喷入为原动机提供能源。原动机通过输出轴的机械能带动磁性飞轮和微阻力发电机双转子盘旋转达到特定转速，磁性飞轮旁安装的转速传感器将转速信号反馈到转速恒定控制器中形成闭环伺服控制，转速恒定控制器最终通过燃料喷入量的精确控制使转速恒定在原动机的最佳效率转速状态，这种状态是原动机最省燃料且效率最高的状态。当磁性飞轮达到特定转速后自动充电控制器开启为蓄电池组充电，这时微阻力发电机开始发电，随着微阻力发电机双转子盘的旋转，微阻力发电机定子线圈处在交变的磁场当中，微阻力发电机定子线圈上的定子主线圈切割磁力线产生感生电势，通过充电控制器输出给蓄电池组充电，因此产生了感生电流和感生磁场，其磁场方向与转子磁场方向相反，但由于微阻力发电机定子线圈的铁芯是“日”字形双磁回路铁芯，定子主线圈有两条闭合的附磁路，因此感生磁场的绝大部分会沿磁阻最小的附磁路闭合，而不会去阻滞转子磁场的运动，所以微阻力发电机双转子盘上所受到的阻滞力大大减少，原动机仅克服轴摩擦力和转子对铁芯的部分吸引力做功，所需的机械功率大大降低。在定子铁芯附磁路上的两个定子附线圈串连后与谐振电容连接成闭合电路，它们一起产生的电共振频率应与原动机最佳效率转速下转子磁场在定子主线圈上产生的变换频率相匹配达到磁势共振状态，在其磁路中反馈磁场势能，使定子主线圈达到最大输出状态。中轴上的磁性飞轮不光可以存储原动机的机械能，其旋转产生的量子惯性效应(一种只在磁性飞轮上发生的效应:即磁性飞轮停止转动后的3-5分钟内再次让其加速到原来速度所需的能量小于首次加速到此速度的能量)，可以大大减小原动机再次启动和调节过程中所需的能量消耗，还能使原动机功率调节过程更加平滑，避免过于频繁的调节，更加节省燃料。如果自动充电控制器检测到电池充满就会控制关闭充电，这时原动机处于怠速状态，若较长时间电动汽车不用，原动机就会停止转动。只要燃料没有耗尽，本系统就会这样自动运行着，保持着蓄电池组的适当容电量。 本专利技术的有益效果是，可以大大减小原动机所需的驱动功率，减少燃料消耗、同时降低了对蓄电池的性能要求，减轻了整车重量，从而降低了设备成本和运行成本。本系统不但能满足电动汽车增程发电的辅助供能要求，还可以作为电动汽车的主要供能方式，使电动汽车摆脱充电桩的束缚，只要能加气加油，就能边跑边充电，想去哪就去哪，其单位里程所消耗的燃料极少，远远低于普通汽车的消耗量，使用成本远低于普通汽车，因此更加节能减本文档来自技高网...

【技术保护点】
电动汽车高效增程发电系统其特征在于：自动充电控制器分别与蓄电池组、转速恒定控制器、微阻力发电机定子线圈构成电路连接，转速恒定控制器分别与燃料箱的燃料输出管、原动机的燃料输入管、转速传感器输出线相连接，原动机的动力输出轴依次与磁性飞轮、微阻力发电机双转子盘的转子中轴串连在一起转动传送动力，微阻力发电机双转子盘分别置于微阻力发电机定子线圈两侧构成微阻力发电机单元，多个微阻力发电机单元轴向联级组成微阻力发电机，自动充电控制器和转速恒定控制器共同构成能源控制系统，磁性飞轮旁安装有转速传感器，转速传感器连接在转速恒定控制器上。

【技术特征摘要】
1.电动汽车高效增程发电系统其特征在于:自动充电控制器分别与蓄电池组、转速恒定控制器、微阻力发电机定子线圈构成电路连接，转速恒定控制器分别与燃料箱的燃料输出管、原动机的燃料输入管、转速传感器输出线相连接，原动机的动力输出轴依次与磁性飞轮、微阻力发电机双转子盘的转子中轴串连在一起转动传送动力，微阻力发电机双转子盘分别置于微阻力发电机定子线圈两侧构成微阻力发电机单元，多个微阻力发电机单元轴向联级组成微阻力发电机，自动充电控制器和转速恒定控制器共同构成能源控制系统，磁性飞轮旁安装有转速传感器，转速传感器连接在转速恒定控制器上。2.根据权利要求1所述内容，磁性飞轮其特征在于它是一种带中轴的金属圆盘，具有磁性和一定的质量，它的中轴两头分别连接在原动机的动力输出轴与微阻力发电机双转子盘的转子中轴上。3.根据权利要求1所述内容，微阻力发电机双转子盘其特征在于转子盘上嵌有数量、形状、磁力、排列相同的转子磁体，沿转子盘边缘按N-S-N-S…的磁极间隔顺序排列，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡柳俊，胡李骜，
申请(专利权)人：胡柳俊，胡李骜，
类型：发明
国别省市：四川;51