空气动力-光伏电动农用汽车

本发明是关于新能源电动农用汽车，更具体的说，本发明根据空气动力学，太阳能光伏方 阵电池学，蓄电池电化学，汽车动力学，农用汽车内燃机驱动等的原理，综合设计出空气动 力-光伏电动农用汽车，把耗能高污染严重的燃油内燃机驱动的农用汽车，更新改造成，既节 能环保，又经济实用的空气动力-光伏电动农用汽车(包括三轮、四轮、多轮载重型车……)， 使其在运行续航途中无需另补充能源。

目前，公知的传统农用汽车，是一种常期依赖耗能高，污染严重的燃油内燃机驱动的农用 汽车，这种农用汽车，不仅载重量少，运输里程短，既不经济实用，又对环境污染严重，在 运输途中需要不断地补充燃油能源，此类农用汽车已经难以承当今天农业运输不断发展的需 要了，若不及时进行更新换代，将会严重影响着农业运输的发展。

本发明克服现有技的不足，提供一种新能源为动力驱动的空气动力-光伏电动农用汽车，对 农用汽车驱动控制系统和能源进行了更新改造，以解决目前依赖燃油内燃机驱动的传统农用 汽车，通过下列技术方案予以实现；本发明由空气动力能源发电系统，太阳能光伏电池方阵 发电系统，蓄电池充电储备供电系统，农用汽车动力驱动控制系统组成，其特征在于，空气 动力能源发电系统，太阳能光伏电池方阵发电系统，是构成空气动力-光伏电动农用汽车新能 源的发电设备系统，蓄电池充电储备供电系统，是对农用汽车动力驱动控制系统的主要能源 储备供电设备系统，以此取代了传统农用汽车的燃油内燃机动力驱动部分，使其更新改造为 节能环保的空气动力-光伏电动农用汽车；所述的空气动力能源发电系统：其特征在于，由涡 轮机1、增速器9、发电机14、整流器17、脉冲式自动充放电控制器18组成；所述的太阳能 光伏电池方阵发电系统：其特征在于，由太阳能光伏电池方阵38、防反充电阻断二极管39、 脉冲式自动充放电控制器18组成；所述的蓄电池充电储备供电系统：其特征在于，由脉冲式 自动充放电控制器18、动力蓄电池组19、系统控制器20、制动能量回收变换器21、交流电 动机电源变换器22、交流电动机34及驱动结构、冷却系统电源变换器36、冷却系统37、12V 甲蓄电池组41、12V乙蓄电池组42、旁路控制电路器43、市电充电预备插口V组成；空气 动力能源发电系统，太阳能光伏电池方阵发电系统，其特征在于，两系统发出来的电源都输 送到脉冲式自动充放电控制器18，经调整后，直接向蓄电池充电储备供电系统的动力蓄电池 组19充电储备，或及时向农用汽车提供动力电源，多余电源无储备时，通过旁路控制电路器 43消耗(用于做饭、炒菜、烧水、取暖、听音乐看电视……)，当有储备电时，旁路控制电 路器43自动切换到正常供电状态；

本发明与传统燃油内燃机农用汽车相比，其优势是：

1，其在保留传统农用汽车优益部分，更新改造那种耗能高，污染严重的燃油内燃机驱动部分， 使其装置结构精简可靠，易于制造配套，成本低，投资少见效快，经济实用，长途续航中 无需补充能源；

2，其体积小重量轻，操作简便，安装维护容易，用途广泛，易于普及，节能环保，蓄电池因 及时充放电能延长使用寿命；

3，其动力驱动装置还适用于市电，但不完全依赖市电供电、不受外界停电影响，在加工农付 产品时，还能为加工设备提供动力电源，其还可以制造多种不同系列的农用快支食品集市 移动车、农付产品集市销售专用车、农村田园递览观光车……；

图1，光机电总体设计图；

图2，机电部件图；

图3，机电装配结构图；

图4，发电机电路结构原理图；

图5，电源整机外形示意图；

图6，光伏电池方阵部件图；

图7，农用汽车电力动力传输方向示意图；

图8，农用汽车驱动系统机电结构原理图；

图9，农用汽车外形示意图；

下面结合附图与具体实施办法对本发明作进一步详细描述：

在图1、2、3、4、5、6、7、8、9、中，本发明由空气动力能源发电系统，太阳能光伏电池 方阵发电系统，蓄电池充电储备供电系统，农用汽车动力驱动控制系统组成；所述的空气动 力能源发电系统：其特征在于，由涡轮机1、增速器9、发电机14、整流器17、脉冲式自动 充放电控制器18组成，所述涡轮机1：由轮毂5、S形风叶片3、D形风叶片4、滑支架 6、涡轮机转动主轴7组成，轮毂5中央有轮轴2、两片D形风叶片4对称180度、一端从轮 轴顶交叉连接成弓曲形分别将另一端连接到轮毂5两侧、另外两片S形风叶片3对称180度、 安装在轮轴2的中部、与D形风叶片4空间交叉成90度、轮轴2与涡轮机转动主轴7连接， 涡轮机转动主轴7末端连接增速器9、滑支架6内径紧固在涡轮机转动主轴7上、外径 连接支架安装在底架32上，其特征还在于，该结构有利益使涡轮机1在自然风力小的时后、 利用S形风叶片3启动快的优势轻易转动涡轮机1、同时也充分利用D形风叶片4升力优势 提高风力的功率；所述增速器9：由行星齿轮和正齿园柱齿轮10、齿轮箱8、增速传动轴11 组成，增速器9是把涡轮机转动主轴7传递来的转速进行快、慢调节，然后再通过连接发电 机14的增速传动轴11带动发电机14发电；所述发电机14：是永磁交流发电机，由定子铁 芯25、定子绕组26、永久磁铁转子27、金属铝壳24组成，其绕组在定子上、磁场由永久磁 铁转子27建立、利用电枢绕组的参数随转速变化的作用、在转速变化不大的范围内、实现发 电机14端电压自动调节、发电机转动轴13由连接套12与增速传动轴11连接、其转速与增 速传动轴11同步、发电机14发出来的交流电源经过整流器17整流成直流电、送到脉冲式自 动充放电控制器18去充电储备及使用，空气动力能源发电系统(分I、N、其为同种装置、I 表示一个装置、N表示几个同种装置、载重农用汽车就需要N个同种装置才能驱动行驶)；

所述的太阳能光伏电池方阵发电系统，其特征在于，由太阳能光伏电池方阵38、防反充电 阻断二极管39、脉冲式自动充放电控制器18顺序连接组成，太阳能光伏电池方阵38、是由 软基非晶硅制成的外连式结构弱光太阳能电池、在有太阳光源的条件下、不论光源的强弱都 能提高吸收太阳光能、输出充足的电源、经过防反充电阻断二极管39、输送到脉冲式自动充 放电控制器18对蓄电池组充电储备或供电；

所述的蓄电池充电储备供电系统：其特征在于，由脉冲式自动充放电控制器18、动力蓄 电池组19、驱动系统控制器20、制动能量回收变换器21、交流电动机电源变换器22、交流 电动机34及驱动结构、冷却系统电源变换器36、冷却系统37、12V甲蓄电池41、12V乙蓄 电池42、旁路控制电路器43、市电预备充电插口V组成；所述空气动力能源发电系统和太阳 能光伏电池方阵发电系统，所发出的电源(或采用市电时)都送到脉冲式自动充放电控制器 18、其输出端并连接着动力蓄电池组19和旁路控制电路器43，动力蓄电池组19连接着驱动 系统控制器20、直流电源经过它调节分配到供交流发动机的电源变换器22、经变换成交流电 源、输送到农用汽车动力交流电动机34启动、交流电动机34输出的转矩经定速比减速器48 后、通过万向传动轴50、主减速器49、差速器47、和半轴33来驱动车轮35、让农用汽车前 进或后退，当农用汽车制动时、车轮35带动交流电动机34转动、通过矢量控制使感应电动 机变为交流发电机34产生电流、经制动能量回收变换器21变换成直流电源后、通过系统控 制器20向动力蓄电池组19充电，动力蓄电池组19另一端连接着冷却装置的逆变器36、通 过它把直流电源变成功率较小的交流电源、供给真空制动泵37、冷却系统37(即所属的转向 泵电动机、制动液压泵电动机、冷却水(油)泵电动机、用来冷却驱动控系统中的绝缘栅双 极型晶体管ICBT、及两个电器用电的12V甲蓄电池41、12V乙蓄电池42充电)之用，脉冲 式自动充放电控制器18另一端连接着旁路控制电路器43、当发电系统的电源无储备时、脉 冲式自动充放电控制器18、就把电源切换到旁路控制电路器43进行消耗、用来烧饭做菜、 取暖纳凉、看电视听音乐……等有储备时、旁路控制电路器43自动切换转为正常供电；

所述的农用汽车动力驱动控制系统：其特征在于，由动力蓄电池组19、驱动系统控制器 20、控制能量回收变换器21、交流电动机电源变换器22、交流电动机34及驱动结构、冷却 系统电源变换器36、冷却系统37、12V甲蓄电池41、12V乙蓄电池42组成，其特征在于， 所述动力蓄电池组19一端连接着驱动系统控制器20、直流电源经其调节分配到交流电动机 电源变换器22、经变换成交流电源、输送到农用汽车动力交流电动机34应用、交流电动机 34输出的转矩经定速比减速器48后通过万向传动轴50、主减速器49、差速器47和半轴33 来驱动车轮35、让农用汽车前进或后退，当农用汽车制动时、车轮35带动交流电动机34转 动、通过矢量控制使感应电动机变为交流发电机34产生电流、经制动能量回收变换器21、变 换成直流电源后、通过系统控制器20向动力蓄电池组19充电、其余还另设有农用汽车电器 用电装置；

所述的车身控制系统：由加速踏板A、制动踏板B、及仪表显示器和安全保护装置组成， 其征在于，加速踏板A都带有一个位置传感器(电位计或差动变压器)、把加速踏板A的位 置踏下变换成电伩号送入系统控制器20、来控制农用汽车的加速和行驶、同时通过仪表显 示汽车运行的各种状态、当踏下制动踏板B让汽车减速或制动时、制动踏板B的位置传感 器将向系统控制器20输送去伩号、让农用汽车再生和机械联合制动、或机械制动等不同伩 号的指令、在保证安全的前题下、可充分利用惯性滑动最大限度地回收能量；

本发明的技术应用诀窍：根据空气动力学的原理：物体在空气中运行时，由于相互作用所 产生的力(俗称阻力风)，为了充分应用，其特征在于，探用特殊的方法，应用独特的能源发 电，所述探用特殊的方法，其特征在于，把发电装置安装在农用汽车上、以其为载体、让载 体载着在行航移动途中、边走边发电边及时为载体供电，所述探用独特的能源发电，其特征 在于，利用发电设备安装在农用汽车上的有利条件、利用农用汽车在行航途中非常方便地吸 收来自自然界、及四面八方的太阳光能和风能边走边发电、边储电和供电、农用汽车在行航 途中跑得越快、空气动力越大发电机14发电量越大、由于涡轮机1采用垂直轴不受风向的影 响，同时，风力大量将太阳能光伏电池方阵38的温度带走、热班效应不容易产生、太阳能光 伏电池方阵38的发电量就越稳定，两种能源都在移动中、边走边发电边储电、边及时向载体 供电，克服了固定发电地区，无法为续航途中的农用汽车及时提供电力能源的缺陷，这就是 本发明对新能源应用技术的诀窍所在。