空气动力-光伏汽车

1.一种空气动力‑光伏汽车，其包括空气动力能源发电系统，太阳能光伏电池方阵发电系统，镍氢电池电源儲备供电系统，汽车动力驱动控制系统构成，其特征在于，利用新能源(风能和光能)作汽车动力驱动，取代了传统汽车用燃油内燃机驱动和目前电动汽车依靠蓄电池电瓶充市电驱动，前者污染环境耗能高，后者依赖市电蓄电供应无法满足长途续航需要，本发明不仅节能环保，长途续航不用另补充能源，既经济又实用；所述的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、载重汽车上就需要N个装置才供得上动力需要)：其由涡轮机(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)构成，其特征在于、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(2)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，这种设计结构使涡轮机(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；所述的增速器(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，其特征在于、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；所述的发电机(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，其特征在于、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)所发出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)对动力蓄电池组(19)充电；所述的太阳能光伏电池方阵发电系统：其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，所述的太阳能光伏电池方阵(38)：是由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、不论光源的强弱已能提高吸收太阳光能、使太阳能光伏电池方阵输出的电源得到充足，其所发出的电源电流经过防反充电阻断二极管(39)、直接输送到脉冲式自动充放电控制器(18)对动力蓄电池组(19)充电储备或供应，所述的脉冲式自动充放电控制器(18)：由脉冲发生器和自动充放电电器电路构成，其特征在于、能自动控制对蓄电池快速充放电、其充放电是交替进行、波形为脉冲形式、能合理安排放电时间、克服了蓄电池的扱化现象、充电速度快、充电量足、充电时蓄电池汽化率低、电池使用寿命长、环保无污染、特别适用于电动汽车免维护蓄电池充电；所述的镍氢电池电源儲备供电系统：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)驱动结构、空调系统电源变换器(36)、空调系统(37)、冷却系统电源变换器(41)、冷却系统(42)、12V甲蓄电池(43)、12V乙蓄电池(44)、旁路控制电路器(45)组成；空气动力能源发电系统与太阳能光伏电池方阵发电系统、所发出的电源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(45)，动力蓄电池组(19)连接着驱动系统控制器(20)、直流电源经过它的调节分配到交流发动机电源变换器(22)、变换成交流电源、输送到汽车动力交流发动机(34)应用、交流发动机(34)输出的转矩经定速比减速器(50)后、通过万向传动轴(53)、主减速器(54)、 差速器(49)、和半轴(33)驱动车轮(35)、使汽车前进或后退，当汽车制动时、车轮(35)带动交流发动机(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)充电回收，所述动力蓄电池组(19)、另两端还连接着冷却装置的逆变器(36)和变换器(41)，通过它们把直流电源变换成功率较小的交流电源、供给空调系统(37)、真空制动泵(42)冷却系统用电(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、用来冷却驱动控制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(43)、12V乙蓄电池(44)用电)，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(45)，当发电系统的电源用不完又无储备时、脉冲式自动充放电控制器(18)会自动把电源切换到旁路控制电路器(45)进行消耗、即用来烧水做饭、取暖纳凉、听音乐看电视……，等有储备电时、旁路控制电路器(45)就自动关闭转为正常供电，所述的动力蓄电池组(19)、其特征在于、是镍氢蓄电池组、其由三个组构成、直流电压高达288V、三个组轮流着接受发电系统输来的电源充电、储备和供电；所述的汽车动力驱动控制系统：由动力蓄电池组(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)及驱动机构(即：定速比减速器(50)、主减速器(54)、万向传动轴(53)、差速器(49)等)、空调系统电源变换器(36)、空调系统(37)、冷却系统电源变换器(41)、冷却系统(42)、12V甲蓄电池(43)、12V乙蓄电池(44)构成，其特征在于、动力蓄电池组(19)一端连接着驱动系统控制器(20)、直流电源经过其调节分配到交流发动机电源变换器(22)、换成交流电源、输送到汽车动力交流发动机(34)启动、交流发动机(34)输出的转矩经定速比减速器(50)后、通过万向传动轴(53)、主减速器(54)、差速器(49)、和半轴(33)驱动车轮(35)、使汽车前进或后退，当汽车制动时、车轮(35)带动交流发动机(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、通过系统控制器(20)向动力蓄电池组(19)充电回收、其余均为汽车电器用电装置；所述的车身控制系统：主要由加速踏板(A)、制动踏板(B)、及仪表显示器和安全保护装置组成，其特征在于、加速踏板(A)和制动踏板(B)都带有一个位置传感器(电位计或差动变压器)、当把加速踏板(A)的位置变换成电伩号送入系统控制器(20)、来控制汽车的加速和行驶、同时通过仪表显示汽车运行的各种壮态，当踏下制动踏板(B)、使汽车减速或制动时、制动踏板(B)位置传感器将向系统控制器(20)送去伩号、系统控制器(20)识别到伩号和汽车行驶状态后、根据具体情况发出伩号使汽车减速滑行或是减速制动能量回收、让汽车再生和机械联合制动、或是机械制动等不同伩号的指令、在保证安全的前题下、充分利用惯性最大限度地回收能量；本发明其特征在于还包括：採用特殊的方法、应用独特的能源发电，所述的採用特殊的方法是、其特征在于、空气动力‑光伏汽车上的发电系统、让汽车为载体以下简称相同载着在续航移动途中边走边发电、边儲电、边供电，所述的应用独特的能源、其特征在于、本发明利用安装在载体上的发电系统的有利条件、跟随着载体在行程移动途中、方便地接收来自自然界四面八方的太阳光能和空气动力风力发电、两种能源都是在移动途中边走边发电、边储电、边供电、克服固定发电地区，无法为续航途中的载体及时提供电力能源的缺陷，在行驶前，先用汽车上的发电系统，对镍氢电池的动力蓄电池组(19)充电，充好两组作出发时应用和备用，甾下一组空的作行驶途中接受充电之用，当途中用完一组时把备用一组换为供电，让用完一组转为接受充电，就这样周而复始轮流着，使空气动力‑光伏汽车不断的得到边走边发电供电，並不断地续航下去。

2.根据权利要求1所述的镍氢电池电源儲备供电系统，其特征在于，所述脉冲式自动充放 电控制器(18)，是脉冲发生器和自动充放电电器电路构成，上连接着发电系统输来的电源，下连接着动力蓄电池组(19)，其能自动控制对蓄电池组快速充放电，充放电时能交替进行，波形为脉冲形式，能合理安排放电时间，克服了蓄电池的扱化现象，充电速度快，充电量足，充电时蓄电池汽化率低，放电时，采用能量转存形式，使能量能返回用于充电中，节约能源效率高，能对1路或2路蓄电池组有序充电，当蓄电池电压达到预定值时，便自动实现由1路到2路转换，若无储备装置时，会自动停止充电，或自动转换到旁路控制电路器(45)消耗，当出现外界短路时，会自动切断电源停止用电，其是空气动力‑光伏汽车的电源控制中心、只要发电机(14)一发电其便能自动及时地进行工作，这样能让蓄电池使用寿命长，环保无污染，特别适用于电动汽车免维护蓄电池的充电。

3.根据权利要求1所述的空气动力能源发电系统，其特征在于，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)构成，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)所发出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)对动力蓄电池组(19)充电，发电机(14)，体积小，重量轻，功率大，耐高溫，发电时间长，不易发生故障，为适应空气动力能源发电系统的特性、发电机(14)改变为无制、取消了整流子、滑环、转子上的线包绕组设计、减少了机械磨擦力矩、转子的重量、不致于在行程途中颠簸、使发电机(14)发电时出现异常。

4.根据权利要求1所述的汽车动力驱动控制系统，其特征在于，驱动系统控制器(20)，其前端与动力蓄电池组(19)连接，发电系统的电源经过动力蓄电池组(19)传到驱动系统控制器(20)，再输给交流发动机电源变换器(22)，变换成交流电源后输给交流发动机(34)启动、交流发动机(34)输出的转矩经定速比减速器(50)后、通过万向传动轴(53)、主减速器(54)、差速器(49)、和半轴(33)、驱动车轮(35)、让汽车前进或后退，当汽车制动时、车轮(35)带动交流发动机(34)转动、通过矢量控制使感应电动机(34)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、通过系统控制器(20)向动力蓄电池组(19)充电，这一电源就是制动能量回收，由于交流发动机(34)、采用绝缘栅双极型晶体管(ICBT)变频调速和液冷的交流感应电机技术、汽车动力交流发动机(34)的调速范围变得很宽、(可从0‑1500r/mim)、能实现低速恒转距、高速恒功率运转、这转矩转速很接近汽车实际行驶速度、这是所需要的转矩转速特性要求、因此、汽车就无需设置多挡变速、只需一个固定速比的减速器即可、通过控制技术实现离合器的功能，因此、在交流驱动系统中的传动部分比较简单、没有离合器和变速器、而固定速比的减速器与电动机可作为一体、使系统更紧凑、运行更可靠。

5.所述的车身控制系统，其特征在于，由加速踏板(A)、制动踏板(B)、及仪表显示器和安全保护装置构成，加速踏板(A)和制动踏板(B)都带有一个位置传感器(电位计或差动变压器)、当把加速踏板(A)踏下，位置变换成电仪号送入系统控制器(20)、控制汽车的加速和行驶、同时通过仪表显示汽车运行的各种壮态、当踏下制动踏板(B)让汽车减速或制动时、制动踏板(B)位置传感器将向系统控制器(20)输去伩号、系统控制器(20)识别到伩号和汽车行驶状态后、根据具体情况发出伩号使汽车减速滑行或是减速制动进行能量回收、或让汽车再生和机械联合制动、或是机械制动等不同伩号的指令、在保证安全的前题下、充分利用惯性最大限度地回收能量，此外、车身控制系统还保甾着传统汽车、除燃油内燃机驱动系统以外的有益的机械、电子、电器控制技术构造。