一种机械能自源动力电动汽车技术设计方法技术

本发明专利技术公开了一种机械能自源动力电动汽车技术设计方法，涉及汽车设计制造，汽车新能源开发应用技术，依据一种“机械能动力系统”原理，开发设计适配汽车使用的原型动力机。采用大比例半径比的轮轴式大飞轮特型电动机，能量的传递与驱动的非接触方式，由大飞轮的轮上多点施力的特型电动机为动力，直接驱动发电机机械能转换为电能，为电动汽车提供自源动力电能，开发并应用新能源技术，实现纯电动汽车技术的形成，本系统在交通工具、能源开发应用方面有着广泛的应用价值，将会是替代现有的热机动力系统的升级换代的技术，有效地破解人类社会所面临的能源危机、环境污染的两大难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车设计制造及新能源开发应用技术
技术介绍
汽车自诞生已有100多年的历史，汽车对于人类社会产生了积极而深远的影响。现代社 会汽车已经渗透到人类生活的各个方面，汽车对于人类社会的影响有力地促进了城市道路的 建设与发展，改变了人类的生活结构，加快了人们的生活节奏，改变了人们生活方式，提升 了人类生活的质量。汽车已成为当今人类社会不可或缺的快速、便捷和受人青睐的交通工具， 汽车承担着全世界的65%以上的货运量和80%以上的客运量。在人类社会工业化的进程中，汽车又充当极其重要的角色，在当今世界经济中汽车产业 有着举足轻重的作用。带动一大批相关的冶金、化工、能源、制造、电子等产业的发展。汽 车是各种高新技术应用的强大载体，是科技水平发展的标志。汽车工业是资金、技术、人才 密集型经济效益高的产业，世界先进的国家汽车业已经成为国民经济的支柱产业。我国的改 革开放，汽车制造业得到空前长足的发展。由于历史的原因，没有形成自己的核心技术体系 及名优品牌，世界上先进技术工艺和品牌大都掌握在先进国家的公司手里。现代汽车业的发展给人类带来了空前的社会繁荣，它对于人类社会的文明进步产生了不 可替代的推动作用。同时其自身的发展同样也伴随着矛盾的出现阻碍着人类社会健康、和谐 的发展。如任其发展并有可能会危及到人类社会的生存与发展。面临着汽车能源短缺危机、 汽车尾气排放污染、引擎噪声公害等方面日益严峻的考验。在汽车业发达国家的空气污染物 中汽车尾气排放占绝大半数比例，除了对于人类的危害之外，对于自然环境所造成的恶果也 是无法估量的。为了解决这些困扰人类发展的难题，世界各国都在做积极的探索工作，相继 出现电池、燃料电池电动车技术、混和动力等概念车的出现。但是在技术上还没有形成实质 性的突破，存在着续驶里程短、载重量小、制造成本高及需重建设基础设施等问题。制约着 电动汽车产业的全面发展。
技术实现思路
本专利技术是提供一种解决纯电动汽车设计技术方案，旨在全面解决汽车在能源燃料短缺与 危机，汽车尾气排放，发动机噪音污染，提高汽车引擎及整车性能等系列问题，开发应用汽车新理想能源所采用的技术方案我们知道电动车是可以发挥环保及综合性高效能的驱动方式，电动汽车是实现人类与自 然和谐相处的有效途径。纯电力驱动的汽车，其核心的关键技术是解决汽车动力电源问题。 本项专利技术机械能自源动力系统装置，是依据机械能动力系统原理设计的汽车适配的车载原型 动力机械装置，属于全新开拓性的
机械能动力系统原理是采用特殊的杠杆轮轴，实现动力机械连续不间断的实际做功要求，在轮轴的轮上施力做功，以外源电能接启动动力系统做功，驱动发电机发电完成能量转 换为电能，并替换外接电源为动力系统供电。实现本系统动力的启动与持续运转的能量产生、 转换和能量补偿，达到动力系统往复循环做功的要求。具体的方法是采用大比例半径比轮轴 (以下称谓均为大轮轴)加长力臂的方法增大力矩，以一定的动力在大轮轴的轮上施力做功， 维持大轮轴做功的能量消耗小，大轮轴轮做功产生的能量大，因此，形成了不对称的能量置 换从而产生机械能的原理。对于上述杠杆机械能原理的论证，我在机械能动力系统及及相关应用发电技术设计方 法的专利(申请号200810008128.7)申报说明书，所作的机械能动力系统原理的论 述的论据不足，由于是对于原理认识的肤浅没能直接证明原理结论的正确与否。因为机械能动力系统原理技术是属于全新开拓性的
，因此建立适当的理论基础 也是必要。牛顿在17世纪建立的经典力学，他所阐述的是力与运动、力与速度、力与力之间、 物体与物体之间的引力关系。那时远还没有出现热机以内能释放转化为动力的时代，伟人也不可能超越时代，没有认识到力与能量之间的关系。对于以往杠杆原理的理论解释是杠杆可 省力，但不省功，可以讲是明显却少杠杆作用的另一半已经隐藏规律的认识，杠杆长力臂物 理能量的作用是提高功效从而产生能量，即杠杆能够产生机械能的原理。现在我们重点论述的是力的产生，力是由何而来。力是源自物质所拥有的能量，能量的 释放形式有可能是物质产生化学变化的内能；也有可能仅仅是状态、形状和形态这些物理特 征的物理能量。力与能量之间的关系，力是能量释放的表现形式，力是能量的释放产物，能 量释放量的大小决定力的大小。现在以普遍的热机动力机械工作原理为例说明，内能以定量 持续而稳定的转换为动力的循环做功是能量的控制释放过程，表现为动力的持续、匀恒与稳 定的释放，它是能量人为定量控制释放过程。这是力与能量之间的基本关系。能量释放的有 序的人为控制释放是动力机械的做功过程，而能量无序的失去控制的释放则表现为巨大能量 的瞬间转变为巨大的自然破坏力。如地震，海啸、台风、火山喷发，水灾和火灾等，自然现 象大海的的潮汐、奔腾的流水等等，都是属于此类。而力与能量的关系的这一过程又是可逆 的，动力是可以通过是阻力的形式来展现能量，即动力克服阻力而实现能量的转换。水轮机 是强大的水流重力势能动力，克服发电机的阻力来实现重力势能转换为电能的。众所周知机械做功的基本形式是物体的旋转圆周运动，大轮轴机械驱动发电机做功是属 于有固定转动轴物体的平衡问题。力对物体的运转作用决定于力矩的大小，力矩越大，力对 物体的转动作用就越大。通常F表示为力，力臂用L表示，用M表示力矩，则有M = F L轮轴机械做功属于力矩的平衡问题，有固定转动轴物体的物体的平衡条件是力矩的代和 等于零，即<formula>formula see original document page 4</formula> 用M动表示动力力矩，用M附表示阻力力矩，即<formula>formula see original document page 4</formula>依据上述的关系式，动力与力臂共同决定力矩的大小，动力越大，力对物体的转动作用 就越大，但是力对物体的转动作用，不仅跟力有关，而且跟力和转动轴的距离有关，力在一 定条件下，力和转动轴之间的距离越大，力的转动作用就越大。因此，加长力臂与加大动力 对于固定转动轴物体的转动作用效果是相同的。但是在实际应用的效果与意义却是截然不同 的，提高力臂是物体在材料、结构上的变化，材料在力学性能及机械构造尺寸所允许的条件 下，有着巨大的扩大空间，而增大动力却需要增加能量消耗，显然扩大力臂是增加力矩更为 实用和经济的。采用加长力臂来实现增大力矩的设计方法，可以实现以小的能量消耗不对称 置换而产生大的能量。在通常情况下， 一定功率的发电机的阻力力矩和其对映的发电能量转换是成正比，发电 机转子的滚动摩擦阻力和电机磁阻力合阻力力矩，是不可以改变的相对固定的一定值。但是 动力的力矩是可以人为的以经济、实用的方式来改变。动力力矩的加大则是可以克服更大的 阻力做功，因此加大力矩则是等于提高了动力机械的功率。假设物体以一定的力在轴上做功，实际做功的能量消耗与产生的动力功率也是一定的量， 如果以这个力通过大轮轴半径之比为20或30: 1,或更高的轮轴比，轮轴的轮上施力做功的 力矩则可以增大到20或30倍，或更高倍率。而实际的能量消耗是和同在轴上施力的力相同， 其能量的消耗也是相同的。这样物体的做功是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械能自源动力电动车技术设计方法，其特征是，原动力特型电动机，核心部件是大比例轮轴半径比的大轮轴飞轮，设计要采用高度集成的特型化、多功能机电一体化设计方案，大飞轮重心偏重于轮外沿设计，轮宽大的边沿预设埋设电枢的凹槽，采用永磁电动机，封闭大飞轮的壳体由一体化外壳定子、壳盖组成，构成大轮轴式飞轮特型电机，大飞轮的转动平衡解决方案，采用磁悬浮原理，大飞轮的旋转推进可采用直线电机的驱动模式，或者传统的电机模式，轮轴轴承设计采用磁力轴承，特型电机的构成是由壳体定子、壳体磁悬浮轨道装置、磁力轴承装置、轮轴大飞轮转子、轮沿磁悬浮装置、同轴串联器、能量转换的发电机、电源导线、控制电路、系统控制装置、启动电瓶电源等组成。

【技术特征摘要】
1.一种机械能自源动力电动车技术设计方法，其特征是，原动力特型电动机，核心部件是大比例轮轴半径比的大轮轴飞轮，设计要采用高度集成的特型化、多功能机电一体化设计方案，大飞轮重心偏重于轮外沿设计，轮宽大的边沿预设埋设电枢的凹槽，采用永磁电动机，封闭大飞轮的壳体由一体化外壳定子、壳盖组成，构成大轮轴式飞轮特型电机，大飞轮的转动平衡解决方案，采用磁悬浮原理，大飞轮的旋转推进可采用直线电机的驱动模式，或者传统的电机模式，轮轴轴承设计采用磁力轴承，特型电机的构成是由壳体定子、壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：
申请(专利权)人：戚成吉，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]