复合动力汽车技术制造技术

一种热能回收发电、电磁直接驱动车轮的汽车复合动力技术。主要应用在现有汽车节能、环保改造及太阳能、核能、化学电池能汽车动力驱动和热能利用上。能够使现有普通汽车改造为复合动力环保汽车。也能让磁悬浮技术应用在汽车驱动上。本发明专利技术技术是使用热能回收技术发电机组②产生电能推动电磁车轮①实现车轮大转矩电磁驱动。利用电池组③作为电能存储以及电流变换装置。使汽车复合了电动驱动。达到节能、环保目的。热能回收发电机组使用媒介液体在密闭多腔结构中汽化、液化体积变化推动叶片做功，带动发电机组转子发电，达到吸收汽车发动机尾气热能目的。采用多轨悬浮外转子电磁车轮驱动，达到力矩输出与制动发电、动力离合、转向控制目的。

【技术实现步骤摘要】
复合动力汽车技术 本专利技术是汽车热能回收发电、电磁直接驱动车轮的复合动力汽车技术。 当前汽车发动机产生的热量并没有全部利用，直接排放到空气中，因此浪费了部分能源；汽车车轮是齿轮和转动轴组成的机械传动，汽车轮的制动、动力离合采用机械摩擦方式实现，这样发动机的功率有很大一部分损耗在机械摩擦上，给车辆带来了机械磨损以及能源浪费，也使污染物排放大量增加，不利于环保节能；这种传统技术汽车机械结构复杂、材料以及制造成本高、使用成本也升高；操控烦琐、存在由于制动、方向控制方面的安全隐患。由于环境保护需要以及能源结构调整的形式逼迫，需要改进与革新汽车动力结构、提高能源效率、促进环境保护。 为解决以上问题，人们不断专利技术了新技术应用在汽车上。包括汽车驱动技术以及 降低能耗方面技术。 最新应用的有混合动力汽车技术、氢燃料电池汽车技术、太阳能汽车技术、化学能 电池汽车技术、蓄电池汽车技术。这些还都离不开传统机械齿轮传动技术。包括美国通用 公司最新概念车轮，也没有超越电动机驱动机械传动齿轮进行力矩放大、机械摩擦制动的 传统技术。超越机械传动、摩擦制动技术的是磁悬浮列车驱动、制动方式，但磁悬浮列车磁 力技术受到铺设轨道的限制。 本项专利技术技术是解决现有汽车技术应用中磁悬浮驱动、热能回收发电的两方面问 题。采用闭合动态永磁轨道，使磁悬浮状态在环装闭合轨道内连续形成，达到磁力驱动的目 的。使磁悬浮轨道与驱动线圈始终处于闭合环路的相对位置中，轨道可以和车轮同步运动、 变形，脱离传统磁悬浮轨道束缚；利用汽车发动机产生的热量回收发电，解决汽车电力驱动 的用电来源问题。这两项技术是为了达到提高汽车能源利用率、提高汽车性能的目的。可 以用在已有汽车技术升级改造上，也可以用在全新动力结构汽车的开发上。 截止到2008年10月10日前，还没有通过互连网络检索到国内、国际上包含以上 两项技术的复合动力汽车应用、专利、专利申请、概念论文等。 复合动力汽车技术是由热能回收发电机组②和电磁车轮①以及蓄电池组③组成 (图l)。 热能回收发电机②由尾气热量回收腔(图4⑧)、汽化腔(图4⑨)、做功叶轮(图 4(11))、永磁转子(图4(15))、压縮叶轮(图4(14))、液化腔(图4⑩)、单向调节阀(图 4 (13))磁电线圈(图4 (12))组成，也包含换热器、发动机冷却液循环系统以及控制系统。是 利用汽车发动机运行过程中产生的高温尾气对媒介液体换热而进行换能。高温尾气通过换 热翘片时加热媒介液体，媒介液体产生汽化，体积迅速膨胀，媒介气体在增压叶片产生的压 力作用下进入液化腔，由于温度降低和压力增大，迅速液化，体积縮小。利用媒介液体的汽 化和液化产生的体积变化推动气轮叶片转动。叶轮转动带动永磁转子旋转产生磁场变化， 在磁电线圈中产生脉冲电。利用电池组使脉冲电能储蓄和电流变换，产生车轮电动驱动能 作为热能交换媒介液体被封闭在多层腔体结构中，形成气、液循环变化。线圈(12) 和转子通过外层不绣钢壳体隔离。在汽化开始状态，线圈和转子作为辅助启动电机，辅助做功叶片和压縮叶片转动，辅助汽化与液化环境达到媒介液体物理要求；当媒介汽化与液化 稳定连续进行时，线圈(12)与转子转换为发电模式产生电能。腔内轴承的润滑采用高温润 滑油混合在腔内循环进行润滑。尾气与热交换媒介液体使用内外翘片提高交换效率。媒介 液体液化换热直接用于汽化辅助加热，形成做功循环，使尾气换出来的热量充分使用在气 轮叶片作功上。部分气轮做功与汽化温差能量用在液化做功上。实现闭合做功循环。单向 调节阀利用电流线圈吸力调节汽化以及液化腔内压差，配合磁电线圈(12)辅助转动力矩 变化进行调节，满足各腔体压差需要。根据环境与排气温差大小对外接换热器进行流量控 制，调节液化压力与温度确保热能转换效率，使汽化与液化连续进行。使发动机尾气热量温 差转换为电能。推动电磁车轮产生驱动力。 电磁驱动车轮①是由轮胎(图2 )、永磁磁轨(图2⑤)、电磁驱动线圈阵列(图 2 )、轮毂(图2⑦)组成的环型车轮(图2为正视刨面图；图3为侧视刨面图)。本专利技术 技术是在轮胎内侧安装永磁磁轨，也可以使用轮胎橡胶制作磁性橡胶胎作为永磁磁轨(图 3⑤)，保证单块磁极表面磁力在4公斤以上。在轮毂上安装环型电磁驱动线圈，线圈横向 纵向排列成阵列，利用磁力叠加和同性磁极排斥原理产生旋转扭力，使用异性磁极吸引原 理辅助控制扭力方向。通过干簧管传感器识别线圈和磁极的相对位置，控制不同的电磁驱 动阵列接通电流，这样磁轨就带动轮胎连续旋转，推动汽车运动。实现轮胎围绕轮毂电磁驱 动阵列悬浮旋转运动。 轮胎内面是用高温永磁材料制作的多条环形磁轨道，每条永磁轨道根据轮胎直径 大小设置16个以上同相磁极，建立环形封闭磁轨道，轮胎和磁悬浮轨道组合成外环形转 子。在轮毂圈面上安装多条环型电磁驱动定子，多条电磁驱动定子环组成环型电磁驱动阵 列。在环形电磁阵列旋转磁场作用下，轮胎围绕轮毂旋转形成动力输出。当电磁阵列形成 正向旋转磁场时，轮胎正向转动；当电磁阵列形成反向旋转时，轮胎反向旋转；多个轮子组 合就形成车辆动力前后行驶、行驶转向，以及实现原地转向。环形电磁驱动阵列不接通动力 电源时，即实现动力输出离合，轮胎在自由旋转，实现滑行。环行电磁驱动阵列接通线路但 不提供动力电源时，轮处于减速状态，环形电磁阵列转换为发电输出。需要紧急制动时，根 据轮的行驶状态以及制动力大小需要，各轮分别给不同强度的反向制动旋转磁场，形成可 控力矩动力制动。 以安装直径63厘米，宽23厘米圆形电磁直接驱动车轮车辆为例计算数据如下 车体举升力矩3公斤X 32组X 4轨X 4轮=1536公斤 [OOM] 启动力矩3. 75公斤X 16组X 4轨X 4轮=960公斤 最小启动距离0. 63米X 3. 14/48组=0. 0412米最高行驶速度0. 00063千米X 3. 14/4组X 200赫兹X 60秒X 60分=356千米/小时最大制动力矩3. 75公斤X 16组X 4轨X 4轮=960公斤 启动时，环形电磁驱动阵列中的位置探测干簧管检测到相对磁轨位置，根据位置 选择给不同的电磁组供电，产生推力。由于是直接作用在轮胎内侧，力矩杠杆最大，再加上 48点同时产生推力，其叠加的推力就可以直接推动轮。形成大转矩磁力。同时相对磁极的 磁力也被叠加为吸力，辅助作用在磁轨上，形成更大的扭力使轮子旋转。环形电磁列是错开 角度排布，保证了输出转矩在任何角度稳定。这样1500公斤左右的车体就可以在路面顺利起步。 起步后的加速过程就是持续通直流电过程，环型电磁驱动阵列中的位置探测干簧 管检测到环形磁轨的内磁极位置变化后，驱动可控硅组变换电流方向，形成旋转磁场。达到 要求速度后，通电为方波电压，用调整脉宽的方式控制各轮转矩达到控制速度以及方向作 用。 需要滑行时，直接切断各轮电流，动力就和轮分离。需要减速时，将电磁组接入充 电线路，变换为发电模式。需要紧急制动时，根据各轮干簧管检测到的磁极和线圈相对位置 状态，环型电磁驱动阵列施加反向电流而产生相反作用力矩，并根据各轮状态以及方向控 制要求对轮进行反向扭力分别控制。实现传统汽车的间断刹车ABS、车身动态稳定控制ESP 等制动控制功能。 需要转向控制时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
永磁磁极组成环形磁轨多级外转子电磁直接驱动车轮。

【技术特征摘要】
永磁磁极组成环形磁轨多级外转子电磁直接驱动车轮2. 根据权利l要求，电磁直接驱动车轮可以是圆形环装，也可以是椭圆、三角、方形等 形状。只要是环型闭合循环磁轨都可以围绕定子的电磁驱动阵列做相对运动。3. 根据权利1要求，组成外转子的磁轨可以是2条组合，也可以是3条、4条、5条以上， 电磁驱动阵列的驱动环也可以是2条以上。4. 根据权利1要求，环型闭合循环磁轨可以是悬浮状态运动，也可以附带辅助支撑，如 支撑轮、带、轴。5. 环型闭合循环磁轨的驱动附属物或直接驱动物可以是轮胎，也可以是齿轮、轮、叶 片、链条、传送带、皮带、钩爪、履带这些机构，使用电磁直接驱动车轮技术可以制造大力矩 驱动单元，直接驱动这些机构。电磁车轮可以应用在汽车、电动车以及电磁运动机构中。也 可以广泛应用在电动驱动、传动领域，替代传统惯性电动机以及步进电机、或机械齿轮。6. 根据权利5要求，区别传统交流电动机、直流电动机、步进电机、无...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐万福，
申请(专利权)人：唐万福，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]