一种磁悬浮筒状电动车制造技术

本发明专利技术涉及新能源车技术领域，包括车体外轮和车体内筒两部分。在车体外轮提供一个半圆环区域的磁场，车体内筒以车体外轮衔接的部分对应产生相同的磁极，使得车体内筒相对于车体外轮实现了磁悬浮；车体外轮的磁场分为两个区域，左L区磁场和右R区磁场，这两个区的磁场所产生的排斥力FR和FL不相等的时候，合成一个磁悬浮力及向前或向后的力Fw,实现车体的前后运动；通过改变两侧磁悬浮力的平衡状态，可以实现车体的转向。利用外轮和内筒嵌套的结构，实现了磁悬浮；利用身体左右摆动的肢体语言来控制车辆的左右转向；停车时电磁铁通电产生磁场，线圈在磁场内切割磁感线发电，线圈在磁场中切割磁感线时收到的阻力，迫使外轮减速，实现能源回收。

A magnetic suspension cylinder electric vehicle

The invention relates to the technical field of a new energy vehicle, which comprises two parts: a car body outer wheel and a car body inner cylinder. The outside wheel provides a semi-circular magnetic field, and the inner cylinder generates the same magnetic pole corresponding to the part of the outside wheel, which makes the inner cylinder magnetic levitation relative to the outside wheel; the outside wheel magnetic field is divided into two regions, the left L region magnetic field and the right R region magnetic field, which repel the magnetic field generated by the two regions. When the force FR and FL are not equal, a magnetic levitation force and a forward or backward force Fw are synthesized to realize the forward and backward motion of the car body, and the steering of the car body can be realized by changing the balance state of the magnetic levitation force on both sides. The magnetic levitation is realized by using the nested structure of the outer wheel and the inner cylinder; the left and right steering of the vehicle is controlled by the body swinging body language; the magnetic field is generated when the electromagnet is electrified when the vehicle stops; the coil cuts the magnetic induction line to generate electricity in the magnetic field; the resistance received when the coil cuts the magnetic induction line in the magnetic field forces the outer wheel to decelerate and realizes energy. Source recovery.

【技术实现步骤摘要】
一种磁悬浮筒状电动车
本专利技术涉及一种磁悬浮筒状电动车，属于新能源车

技术介绍
磁悬浮技术是指利用磁力克服重力使物体悬浮的一种技术。目前的悬浮技术主要包括磁悬浮、光悬浮、声悬浮、气流悬浮、电悬浮、粒子束悬浮等，其中磁悬浮技术比较成熟。在国外，1842年，英国物理学家提出了磁悬浮的概念；1900年初，美国，法国等专家曾提出物体摆脱自身重力阻力并高效运营的若干猜想--也就是磁悬浮的早期模型；1937年，德国的赫尔曼.肯佩尔申请了磁悬浮列车这一的专利。在中国，1986年西南交通大学率先召开了磁浮技术与磁浮列车技术研究大会，由此开始了中国汽车工业的革命，其中世界第一条磁悬浮列车示范运营线—上海磁悬浮列车，利用同性相斥，异性相吸的原理，让磁铁具有抗拒地心引力的能力，使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1厘米处，腾空行驶，创造了近乎零高度空间飞行的奇迹。随着社会的发展，人们的生活品质越来越高，磁悬浮汽车速度快、能耗少、零污染的优点符合社会需求，具有广阔的发展和应用前景。对于磁悬浮车的磁悬浮技术主要还是指应用得比较广泛的电磁悬浮技术。电磁悬浮技术（electromagneticlevitation）简称EML技术，它的主要原理是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现对金属物体的悬浮支撑。目前磁悬浮列车，王要采用两种磁悬浮方式，一种是德国的常导型，另一种是日本的超导型，它们的不同之处就在于常导型是一直悬浮的，没有类似车轮的结构，而超导型并非一直悬浮，它在起动加速和停车减速时还得依靠类似车轮的结构。而有设想靠地磁来提供动力，实际上难度很大，地磁矿脉的磁极分布是没有规则的（不能确定是N极还是S极朝上）。也就是说磁悬浮车要利用同性相斥的原理来实现悬浮的话，就不能采用固定磁极的永磁铁，而必须采用超导电磁体（在外界磁场作用下可持续保持抗磁性）。但要让超导电磁体（目前王流的技术是低温超导，虽然国内已经有常温超导的技术，但也只是刚刚申请专利，普及还为时尚早）工作的话，如何在这么小的车身上满足超导体的工作条件是个问题（王要是需要提供低温环境，需要-160oC或更低）。如何磁悬浮汽车真正变为实现，还有一段很长的路要走。那么构造一种新的磁悬浮方式将是一种极具价值的探索。
技术实现思路
本专利技术提供了一种磁悬浮筒状电动车，其目的在于结合当下社会流行的生活方式，研发更加节能、环保、快捷出行方式。本专利技术所要解决的技术问题是提供一种新型磁悬浮筒状电动汽车。本专利技术采取的技术方案是：在车体外轮提供一个半圆环区域的磁场，车体内筒以车体外轮衔接的部分对应产生相同的磁极，使得车体内筒相对于车体外轮实现了磁悬浮；车体外轮的磁场分为两个区域，左L区磁场和右R区磁场，这两个区的磁场所产生的排斥力FR和FL不相等的时候，就会合成一个磁悬浮力，并产生一个向前或向后的力Fw,实现车体的前后运动；通过改变两侧磁悬浮力的平衡状态，可以实本专利技术提供了一种磁悬浮筒状电动车，其目的在于结合当下社会流行的生活方式，研发更加节能、环保、快捷出行方式。本专利技术采取的技术方案是:在车体外轮提供一个半圆环区域的磁场，车体内筒以车体外轮衔接的部分对应产生相同的磁极，使得车体内筒相对于车体外轮实现了磁悬浮；车体外轮的磁场分为两个区域，左L区磁场和右R区磁场，这两个区的磁场所产生的排斥力FR和FL不相等的时候，就会合成一个磁悬浮力，并产生一个向前或向后的力Fw,实现车体的前后运动；通过改变两侧磁悬浮力的平衡状态，可以实现车体的转向（如图1所示）；一种磁悬浮筒状电动车，包括车体外轮和车体内筒两部分；所述车体外轮部分包括：-车体车轮（1），用于支撑车体运动，并提供磁悬浮力。-超级电容（3），用于为车体外轮提供电能；-左外轮电磁铁（401）、右外轮电磁铁（402），用于为车体提供磁悬浮力和推进力；-外轮单片机（602），用于控制车体磁悬浮力和推进力；-外轮无线收发模块（1101），用于接收和发射无线信号，实现与车体内筒之间的信息交互；-GPS定位芯片，用于定位车辆位置；-内筒磁极位置传感器（802）；-无线输电装置（9）；用于使外轮获得电能，将车体内筒车载蓄电池（7）的电能无线传输给车体外轮内的超级电容（3）存储；所述车体外轮（1）装有橡胶外套内有左外轮电磁铁（401）和右外轮电磁铁（402），能根据控制电流方向和大小产生不同的磁极的所需强弱的磁场，车体外轮（1）安装有超级电容，车体内筒可对车体外轮（1）实现无线充电，并具有定位功能，车体外轮设置有外轮单片机（602）和外轮无线收发模块（1101），能够控制外轮磁场强弱并与车体内筒单片机（601）实现信息交互；所述超级电容（3）安装于车体外轮（1）的内侧，超级电容的外形小呈圆柱体，轴对称圆盘状均匀分布，嵌入车体外轮的内侧，车体外轮（1）通过无线输电装置（9）无线接受车体内筒车载蓄电池（7）的电能，进整流后通过超级电容（3）存储；超级电容（3）将这些电能用于为左外轮电磁铁（401）和右外轮电磁铁（402）供电；超级电容具有循环使用使用寿命长、电流放电能力超强、能量转换效率高、充放电线路简单等优良性能。所述左外轮电磁铁（401）、右外轮电磁铁（402）分别嵌入到车体左右外轮中心处的圆环凹槽内，外轮内部的圆环凹槽用于车体外轮与车体内筒发生分离，外轮电磁铁（4）由单个电磁铁构成，所有这些电磁铁并排排列，铺满整个圆环凹槽，所有电磁铁线圈的绕线方向相同，使得外轮电磁铁向外一侧所有电磁铁的极性相同，向内一侧所有的电磁铁极性相同，即电磁铁N极与S极是同侧排列安装，如图2所示，外轮电磁铁与内筒电磁铁（2）平行，与内筒电磁铁（201）的距离保证线圈能够最大效率的相对磁场排斥力；车载电池正极经过三极管TOR集电极至发射极流入右外轮电磁铁（402），三极管TOR基极与车体外轮单片机（601）P0.0端连接；电池正极经过三极管TOL集电极至发射极流入左外轮电磁铁（401），三极管TOL基极与车体外轮单片机（601）P0.1端连接；电磁铁工作时的电流强弱由车体外轮单片机（601）控制。所述外轮单片机（602）用于接受传感器信息、控制车体磁悬浮力和推进力，实现无线充电。单片机型号为AT89C51，在内部和外部系统电路图中均设有时钟电路、复位电路和串口通信电路；时钟电路：晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号，通常一个系统公用一个晶振，以使各部分保持同步；两个谐振电容大小取决于晶振的负载电容值，作用是滤除干扰。为了保障单片机运行，给单片机增加复位电路。复位电路有以下功能：1)上电复位可以对内部存储器进行复位；2)同步内外的时钟信号；3)电压波动或不稳定时，复位电路给电路延时直到电路稳定；4)当程序出错时通过复位电路使单片机恢复正常运行状态；外轮无线收发模块（1101），用于接收和发射无线信号，实现与车体内筒之间的信息交互；采用NRF24L01无线收发模块，与外轮单片机（602）的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3,P2.4相接；所述无线输电装置（9）分为电池端无线输电装置和线圈端无线输电装置，与线圈连接的是线圈端无线输电装置，与超级电容连接的是电池端无线输电装置；一个完整的无线输电装置由电能输送装置和电能接收装置两部分构成，分别用于输送和接收电能；当线圈产生电能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁悬浮筒状电动车，其特征在于：在车体外轮提供一个半圆环区域的磁场，车体内筒以车体外轮衔接的部分对应产生相同的磁极，使得车体内筒相对于车体外轮实现了磁悬浮；车体外轮的磁场分为两个区域，左L区磁场和右R区磁场，这两个区的磁场所产生的排斥力FR和FL不相等的时候，就会合成一个磁悬浮力，并产生一个向前或向后的力Fw, 实现车体的前后运动；通过改变两侧磁悬浮力的平衡状态，可以实现车体的转向；包括车体外轮和车体内筒两部分；所述车体外轮部分包括：‑车体车轮（1），用于支撑车体运动，并提供磁悬浮力;‑超级电容（3），用于为车体外轮提供电能；‑左外轮电磁铁（401）、右外轮电磁铁（402），用于为车体提供磁悬浮力和推进力；‑外轮单片机（602），用于控制车体磁悬浮力和推进力；‑外轮无线收发模块（1101），用于接收和发射无线信号，实现与车体内筒之间的信息交互；‑GPS定位芯片，用于定位车辆位置；‑内筒磁极位置传感器（802）；‑无线输电装置（9）；用于使外轮获得电能，将车体内筒车载蓄电池（7）的电能无线传输给车体外轮内的超级电容（3）存储；所述车体外轮（1）装有橡胶外套内有左外轮电磁铁（401）和右外轮电磁铁（402），能根据控制电流方向和大小产生不同的磁极的所需强弱的磁场，车体外轮（1）安装有超级电容，车体内筒可对车体外轮（1）实现无线充电，并具有定位功能，车体外轮设置有外轮单片机（602）和外轮无线收发模块（1101），能够控制外轮磁场强弱并与车体内筒单片机（601）实现信息交互；所述超级电容（3）安装于车体外轮（1）的内侧，超级电容的外形小呈圆柱体，轴对称圆盘状均匀分布，嵌入车体外轮的内侧，车体外轮（1）通过无线输电装置（9）无线接受车体内筒车载蓄电池（7）的电能，进整流后通过超级电容（3）存储；超级电容（3）将这些电能用于为左外轮电磁铁（401）和右外轮电磁铁（402）供电；超级电容具有循环使用使用寿命长、电流放电能力超强、能量转换效率高、充放电线路简单等优良性能；所述左外轮电磁铁（401）、右外轮电磁铁（402）分别嵌入到车体左右外轮中心处的圆环凹槽内，外轮内部的圆环凹槽用于车体外轮与车体内筒发生分离，外轮电磁铁（4）由单个电磁铁构成，所有这些电磁铁并排排列，铺满整个圆环凹槽，所有电磁铁线圈的绕线方向相同，使得外轮电磁铁向外一侧所有电磁铁的极性相同，向内一侧所有的电磁铁极性相同，即电磁铁N极与S极是同侧排列安装，外轮电磁铁与内筒电磁铁（2）平行，与内筒电磁铁（201）的距离保证线圈能够最大效率的相对磁场排斥力；车载电池正极经过三极管TOR集电极至发射极流入右外轮电磁铁（402），三极管TOR基极与车体外轮单片机（601）P0.0端连接；电池正极经过三极管TOL集电极至发射极流入左外轮电磁铁（401），三极管TOL基极与车体外轮单片机（601）P0.1端连接；电磁铁工作时的电流强弱由车体外轮单片机（601）控制；外轮无线收发模块（1101），用于接收和发射无线信号，实现与车体内筒之间的信息交互；采用NRF24L01无线收发模块，与外轮单片机（602）的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3, P2.4相接；所述无线输电装置（9）分为电池端无线输电装置和线圈端无线输电装置，与线圈连接的是线圈端无线输电装置，与超级电容连接的是电池端无线输电装置；一个完整的无线输电装置由电能输送装置和电能接收装置两部分构成，分别用于输送和接收电能；当线圈产生电能时，线圈端无线输电装置的电能输送装置向电池端无线输电装置的电能接收装置输送电能并储存在超级电容中；当车体的外轮单片机（601）接收到磁极位置传感器反馈的信息后控制电池端无线输电装置向线圈端无线输电装置输电，线圈端无线输电装置的电能接收装置接收电能后通向线圈；无线输电装置中的电路部分由整流电路逆变器电路、谐振电路组成；内筒磁极位置传感器（802），用于从外轮上检测内筒磁极位置；车体内筒部分包括：‑左内筒电磁铁（201）、右内筒电磁铁（202），用于提供一种与车体外轮磁极性相反的排斥力，实现磁悬浮；‑左前进踏板力计（501），用于给出驾驶员左脚踩踏力的电信号，控制车体前进力的大小；‑右后退踏板力计（502），用于给出驾驶员右脚踩踏力的电信号，控制车体后退力的大小；‑内筒单片机（601），用于控制车体内筒磁悬浮力的强弱和方向，实现车体的运行；‑车载蓄电池（7），用于存储所需电能；‑外轮磁极位置间距传感器（8），用于检测外轮磁极的位置；‑太阳能电池板（10），用于把阳光转换成电能，对车载蓄电池（7）进行充电；‑内筒无线收发模块（1102），用于接收和发射无线信号，实现与车体内筒与车体外轮（1）之间的信息交互；‑重力加速度传感器（12），用于检测驾驶员的体位信息，并利用这些信息控制车体的转向；‑防翻转轮...

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮筒状电动车，其特征在于：在车体外轮提供一个半圆环区域的磁场，车体内筒以车体外轮衔接的部分对应产生相同的磁极，使得车体内筒相对于车体外轮实现了磁悬浮；车体外轮的磁场分为两个区域，左L区磁场和右R区磁场，这两个区的磁场所产生的排斥力FR和FL不相等的时候，就会合成一个磁悬浮力，并产生一个向前或向后的力Fw,实现车体的前后运动；通过改变两侧磁悬浮力的平衡状态，可以实现车体的转向；包括车体外轮和车体内筒两部分；所述车体外轮部分包括：-车体车轮（1），用于支撑车体运动，并提供磁悬浮力;-超级电容（3），用于为车体外轮提供电能；-左外轮电磁铁（401）、右外轮电磁铁（402），用于为车体提供磁悬浮力和推进力；-外轮单片机（602），用于控制车体磁悬浮力和推进力；-外轮无线收发模块（1101），用于接收和发射无线信号，实现与车体内筒之间的信息交互；-GPS定位芯片，用于定位车辆位置；-内筒磁极位置传感器（802）；-无线输电装置（9）；用于使外轮获得电能，将车体内筒车载蓄电池（7）的电能无线传输给车体外轮内的超级电容（3）存储；所述车体外轮（1）装有橡胶外套内有左外轮电磁铁（401）和右外轮电磁铁（402），能根据控制电流方向和大小产生不同的磁极的所需强弱的磁场，车体外轮（1）安装有超级电容，车体内筒可对车体外轮（1）实现无线充电，并具有定位功能，车体外轮设置有外轮单片机（602）和外轮无线收发模块（1101），能够控制外轮磁场强弱并与车体内筒单片机（601）实现信息交互；所述超级电容（3）安装于车体外轮（1）的内侧，超级电容的外形小呈圆柱体，轴对称圆盘状均匀分布，嵌入车体外轮的内侧，车体外轮（1）通过无线输电装置（9）无线接受车体内筒车载蓄电池（7）的电能，进整流后通过超级电容（3）存储；超级电容（3）将这些电能用于为左外轮电磁铁（401）和右外轮电磁铁（402）供电；超级电容具有循环使用使用寿命长、电流放电能力超强、能量转换效率高、充放电线路简单等优良性能；所述左外轮电磁铁（401）、右外轮电磁铁（402）分别嵌入到车体左右外轮中心处的圆环凹槽内，外轮内部的圆环凹槽用于车体外轮与车体内筒发生分离，外轮电磁铁（4）由单个电磁铁构成，所有这些电磁铁并排排列，铺满整个圆环凹槽，所有电磁铁线圈的绕线方向相同，使得外轮电磁铁向外一侧所有电磁铁的极性相同，向内一侧所有的电磁铁极性相同，即电磁铁N极与S极是同侧排列安装，外轮电磁铁与内筒电磁铁（2）平行，与内筒电磁铁（201）的距离保证线圈能够最大效率的相对磁场排斥力；车载电池正极经过三极管TOR集电极至发射极流入右外轮电磁铁（402），三极管TOR基极与车体外轮单片机（601）P0.0端连接；电池正极经过三极管TOL集电极至发射极流入左外轮电磁铁（401），三极管TOL基极与车体外轮单片机（601）P0.1端连接；电磁铁工作时的电流强弱由车体外轮单片机（601）控制；外轮无线收发模块（1101），用于接收和发射无线信号，实现与车体内筒之间的信息交互；采用NRF24L01无线收发模块，与外轮单片机（602）的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3,P2.4相接；所述无线输电装置（9）分为电池端无线输电装置和线圈端无线输电装置，与线圈连接的是线圈端无线输电装置，与超级电容连接的是电池端无线输电装置；一个完整的无线输电装置由电能输送装置和电能接收装置两部分构成，分别用于输送和接收电能；当线圈产生电能时，线圈端无线输电装置的电能输送装置向电池端无线输电装置的电能接收装置输送电能并储存在超级电容中；当车体的外轮单片机（601）接收到磁极位置传感器反馈的信息后控制电池端无线输电装置向线圈端无线输电装置输电，线圈端无线输电装置的电能接收装置接收电能后通向线圈；无线输电装置中的电路部分由整流电路逆变器电路、谐振电路组成；内筒磁极位置传感器（802），用于从外轮上检测内筒磁极位置；车体内筒部分包括：-左内筒电磁铁（201）、右内筒电磁铁（202），用于提供一种与车体外轮磁极性相反的排斥力，实现磁悬浮；-左前进踏板力计（501），用于给出驾驶员左脚踩踏力的电信号，控制车体前进力的大小；-右后退踏板力计（502），用于给出驾驶员右脚踩踏力的电信号，控制车体后退力的大小；-内筒单片机（601），用于控制车体内筒磁悬浮力的强弱和方向，实现车体的运行；-车载蓄电池（7），用于存储所需电能；-外轮磁极位置间距传感器（8），用于检测外轮磁极的位置；-太阳能电池板（10），用于把阳光转换成电能，对车载蓄电池（7）进行充电；-内筒无线收发模块（1102），用于接收和发射无线信号，实现与车体内筒与车体外轮（1）之间的信息交互；-重力加速度传感器（12），用于检测驾驶员的体位信息，并利用这些信息控制车体的转向；-防翻转轮（13），用于防止车体向前或向后发生翻转；车体内筒空间为驾驶室，设置有车载蓄电池（7），车体内筒外部设有太阳能电池板（10），太阳能电池板（10）与车载蓄电池（7）连接，为该蓄电池蓄电；在车体外轮（1）与车体内筒衔接的位置处装有左内筒电磁铁（20...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈蜀乔，
申请(专利权)人：陈蜀乔，
类型：发明
国别省市：云南,53