一种新能源汽车风能储蓄混合动力装置的制作方法

1.本发明涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种新能源汽车风能储蓄混合动力装置。


背景技术：

2.随着世界各国环境保护的措施越来越严格，替代燃油发动机汽车的方案也越来越多，目前最有实用性价值并已有商业化运转的模式的汽车只有混合动力汽车，混合动力汽车指汽车使用汽油驱动和电力驱动两种驱动方式，由电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车，混合动力汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越。
3.现有的混合动力汽车的发动机是依靠通过燃烧汽油产生动能以及电动马达的辅助进行供电驱动，但两者能源供给不兼容，能源利用率较低，且在发动机启动时需要起动机的配合，同时依靠汽车自身的12v蓄电池为起动机供电，只靠起动机带动发动机飞轮高速旋转，使汽油发动机运作，在汽车起步时会消耗蓄电池大量电量，多次启动后，蓄电池电量会快速耗尽，同时在汽车高速行驶过程中会产生大量风流，风流均被汽车导流走，无法对其进行利用，为止设计一种可利用风能为蓄电池供电并代替起动机使汽油发动机运作起步的装置。


技术实现要素：

4.如何设计一种能够利用风能进行发电作为应急电源供电动机使用、可将风能以压缩空气方式存储供汽油发动机启动时使用、可利用风能对汽油发动机进行散热的新能源汽车风能储蓄混合动力装置，成为目前要解决的问题。
5.技术方案为：一种新能源汽车风能储蓄混合动力装置，包括有衔接架，衔接架通过螺栓连接的方式连接于车架前部，还包括有： 延伸架，衔接架右侧下方焊接有延伸架，延伸架同样通过螺栓连接的方式连接于车架前部； 混合动力部件，混合动力部件通过螺栓连接的方式连接于车架上； 空气压缩收集部件，衔接架上通过紧固件连接的方式连接有空气压缩收集部件，空气压缩收集部件用于将风流收集并压缩，空气压缩收集部件左侧设有进气控制部件； 空气流向调整部件，空气流向调整部件设于空气压缩收集部件上，空气流向调整部件用于调整风流流动方向； 风力发电部件，空气流向调整部件上设置有风力发电部件，风力发电部件用于利用风能进行发电； 压缩空气存储部件，压缩空气存储部件设于延伸架顶部，压缩空气存储部件用以将风能压缩进行储存。
6.作为更进一步的优选方案，混合动力部件包括有汽油发动机和电动机，汽油发动机通过螺栓连接的方式连接于车架前部发动机固定架上，电动机通过螺栓连接的方式连接于车架后部电机固定架上。
7.作为更进一步的优选方案，空气压缩收集部件包括有支撑条、空气压缩罩和过滤网板，衔接架上通过紧固件连接的方式连接有支撑条，支撑条上方固定连接有空气压缩罩，空气压缩罩上设置有过滤网板。
8.作为更进一步的优选方案，进气控制部件包括有进气控制机、导流条、湿度感应器
和控制主机，空气压缩罩左侧设有进气控制机，进气控制机顶部与底部均设有导流条，导流条左侧两部均设有湿度感应器，衔接架左侧前部设有控制主机，控制主机通过线路与汽车ecu连接，湿度感应器通过线路与控制主机连接。
9.作为更进一步的优选方案，空气压缩罩呈喇叭状，用于将进入其内部的气流压缩，空气压缩罩后侧出气口为两个斜面构成，用于对气流进行导向。
10.作为更进一步的优选方案，空气流向调整部件包括有导向框架、电磁铁、柱塞条和磁性板，空气压缩罩后侧连通有导向框架，导向框架顶部通过螺栓连接的方式连接有电磁铁，导向框架内滑动式连接有柱塞条，柱塞条顶部固接有磁性板，磁性板位于导向框架内。
11.作为更进一步的优选方案，风力发电部件包括有导气框、分散框、旋转轴、叶片、发电机和12v低压蓄电池组，导向框架右侧上方连通有导气框，导气框右侧固定安装有分散框，导气框内转动式连接有三根旋转轴，旋转轴上固接有叶片，导气框两侧通过螺栓连接的方式连接有发电机，发电机输入轴与旋转轴固接，延伸架顶面右侧通过紧固件连接的方式连接有12v低压蓄电池组，12v低压蓄电池组与发电机通过电路连接。
12.作为更进一步的优选方案，压缩空气存储部件包括有固定板、存储罐、止逆阀、压力传感器、导气管件、驱动叶轮和第一电磁阀，延伸架顶部固接有固定板，固定板上固定安装有存储罐，存储罐上设置有止逆阀，止逆阀与导向框架下方连通，固定板内设置有压力传感器，固定板底部固接有导气管件，驱动叶轮固接于汽油发动机曲轴上，驱动叶轮位于导气管件内，导气管件上设置有第一电磁阀。
13.作为更进一步的优选方案，存储罐由高强度的铝合金材料制成，高强度铝合金具有密度小、强度高、加工性能好及焊接性能优良等特点，有利于存储压缩后的空气。
14.作为更进一步的优选方案，还包括有空气动力供给部件，存储罐侧面设置有空气动力供给部件，空气动力供给部件包括有输气管、排气框和第二电磁阀，存储罐侧面连接有三根输气管，三根输气管上共同固接有排气框，输气管上设置有第二电磁阀。
15.作为更进一步的优选方案，还包括有变压器，延伸架顶部对称设置有变压器。
16.本发明具有以下优点：1、通过设置的发电机将风能转换成电能，发电机输出12v电压为12v低压蓄电池组供电，实现充分蓄电的目的，在必要的情况下12v低压蓄电池组能够作为应急电源供电动机使用。
17.2、将使用后的高速冷空气排出至汽油发动机上，冷空气能够将汽油发动机上的热量带走，起到对汽油发动机进行散热的作用，提高能源利用率。
18.3、存储罐将风能压缩进行储存，在启动汽油发动机时能够将存储罐存储的风能作为推力带动汽油发动机曲轴旋转，实现让汽油发动机启动的目的，通过上述形式，省去了传统的起动机辅助发动机启动步骤，节省了大量的蓄电池电能。
19.4、两个变压器之间通过串联的方式连接，在新能源汽车自身的供电蓄电池电量不足时，变压器能够将12v低压蓄电池组的低电压转换成高电压为电动机供电，通过将两个变压器之间相互串联，使得各个变压器的输出电压之和为满足电动机运行的高电压，实现了以较小体型的变压器即可输出电动机的额定电压，避免占用汽车较大的空间。
20.5、由于汽车正常行驶时，设备利用风能发电量必定小于发动机为了克服这部分阻力增加的做功量，在进气控制机的作用下，此时设备不参与工作；当汽车处于下坡、刹车或
静止时，控制主机控制进气控制机打开，设备开始利用风能进行能量回收，体现了对风能的合理利用。
附图说明
21.图1为本发明的第一种立体结构示意图。
22.图2为本发明的第二种立体结构示意图。
23.图3为本发明的第三种立体结构示意图。
24.图4为本发明的部分立体结构示意图。
25.图5为本发明空气压缩收集部件的部分剖视立体结构示意图。
26.图6为本发明空气流向调整部件的部分立体结构示意图。
27.图7为本发明空气流向调整部件的剖视立体结构示意图。
28.图8为本发明风力发电部件的部分剖视立体结构示意图。
29.图9为本发明压缩空气存储部件的第一种部分立体结构示意图。
30.图10为本发明压缩空气存储部件的第二种部分立体结构示意图。
31.图11为本发明压缩空气存储部件的第三种部分立体结构示意图。
32.图12为本发明空气动力供给部件的立体结构示意图。
33.其中：1
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衔接架，2
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延伸架，3
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混合动力部件，31
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汽油发动机，32
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电动机，4
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空气压缩收集部件，41
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支撑条，42
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空气压缩罩，43
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过滤网板，40
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触发部件，401
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进气控制机，402
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导流条，403
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湿度感应器，404
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控制主机，5
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空气流向调整部件，51
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导向框架，52
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电磁铁，53
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柱塞条，54
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磁性板，6
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风力发电部件，61
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导气框，62
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分散框，63
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旋转轴，64
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叶片，65
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发电机，66
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12v低压蓄电池组，7
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压缩空气存储部件，71
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固定板，72
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存储罐，73
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止逆阀，74
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压力传感器，75
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导气管件，76
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驱动叶轮，77
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第一电磁阀，8
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空气动力供给部件，81
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输气管，82
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排气框，83
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第二电磁阀，9
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变压器。
具体实施方式
34.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.实施例1一种新能源汽车风能储蓄混合动力装置，如图1
‑
11所示，包括有衔接架1、延伸架2、混合动力部件3、空气压缩收集部件4、进气控制部件40、空气流向调整部件5、风力发电部件6和压缩空气存储部件7，衔接架1通过螺栓连接的方式连接于车架前部，衔接架1右侧下方焊接有延伸架2，延伸架2同样通过螺栓连接的方式连接于车架前部，混合动力部件3通过螺栓连接的方式连接于车架上，衔接架1上通过紧固件连接的方式连接有空气压缩收集部件4，空气压缩收集部件4用于将气流收集并压缩，空气压缩收集部件4左侧设有进气控制部件40，用于调整空气流向的空气流向调整部件5设于空气压缩收集部件4上，空气流向调整
部件5上设置有风力发电部件6，风力发电部件6用于利用风能发电，用于将被压缩的空气储存的压缩空气存储部件7设于延伸架2顶部。
36.混合动力部件3包括有汽油发动机31和电动机32，汽油发动机31通过螺栓连接的方式连接于车架前部发动机固定架上，电动机32通过螺栓连接的方式连接于车架后部电机固定架上。
37.空气压缩收集部件4包括有支撑条41、空气压缩罩42和过滤网板43，衔接架1上通过紧固件连接的方式连接有支撑条41，支撑条41上方固定连接有用于将空气压缩的空气压缩罩42，空气压缩罩42上设置有用于对风流进行过滤的过滤网板43。
38.进气控制部件40包括有进气控制机401、导流条402、湿度感应器403和控制主机404，空气压缩罩42左侧设有进气控制机401，进气控制机401顶部与底部均设有导流条402，导流条402左侧两部均设有湿度感应器403，衔接架1左侧前部设有控制主机404，控制主机404通过线路与汽车ecu连接，湿度感应器403通过线路与控制主机404连接。
39.空气流向调整部件5包括有导向框架51、电磁铁52、柱塞条53和磁性板54，空气压缩罩42后侧连通有导向框架51，导向框架51顶部通过螺栓连接的方式连接有电磁铁52，导向框架51内滑动式连接有柱塞条53，柱塞条53用于调节空气流动方向，柱塞条53顶部固接有磁性板54，电磁铁52用于将磁性板54吸附，磁性板54位于导向框架51内。
40.风力发电部件6包括有导气框61、分散框62、旋转轴63、叶片64、发电机65和12v低压蓄电池组66，导向框架51右侧上方连通有导气框61，导气框61右侧固定安装有分散框62，导气框61内转动式连接有三根旋转轴63，旋转轴63上固接有叶片64，导气框61两侧通过螺栓连接的方式连接有用于发电的发电机65，发电机65输入轴与旋转轴63固接，延伸架2顶面右侧通过紧固件连接的方式连接有用于蓄电的12v低压蓄电池组66，12v低压蓄电池组66与发电机65通过电路连接。
41.压缩空气存储部件7包括有固定板71、存储罐72、止逆阀73、压力传感器74、导气管件75、驱动叶轮76和第一电磁阀77，延伸架2顶部固接有固定板71，固定板71上固定安装有用于存储压缩空气的存储罐72，存储罐72上设置有止逆阀73，止逆阀73与导向框架51下方连通，固定板71内设置有压力传感器74，压力传感器74用于检测存储罐72内的气压，固定板71底部固接有用于对空气进行导向的导气管件75，驱动叶轮76固接于汽油发动机31曲轴上，驱动叶轮76位于导气管件75内，导气管件75上设置有第一电磁阀77。
42.此设备设置在汽车车头，存储罐72内存储有压缩空气，汽车在行驶过程中，此时进气控制机401关闭，在导流条402的作用下，风被导流至汽车车头上下两侧，当汽车处于下坡、刹车或静止时，汽车ecu将控制信号发送给控制主机404，控制主机404控制进气控制机401打开，设备开始利用风能。当湿度感应器403检测到空气湿度过大如下雨天气时，此时无论汽车处于何种状态，进气控制机401均处于关闭状态，避免设备内部零件接触过多的水，以保护本设备内部线路。设备开始利用风能进行能量转化过程如下，外部风流通过过滤网板43进入空气压缩罩42内，空气压缩罩42将气流压缩，使得被压缩的空气通过导向框架51进入导气框61内，空气会推动叶片64及旋转轴63转动，旋转轴63带动发电机65输入轴转动使其发电，发电机65通过电路输出12v电压为12v低压蓄电池组66供电，实现充分蓄电的目的，随之空气从分散框62排出至汽油发动机31上，冷空气能够将汽油发动机31上的热量带走，起到对汽油发动机31进行散热的作用。
43.当驾驶员启动汽油发动机31时，控制系统会控制第一电磁阀77打开，存储罐72内存储的压缩空气通过第一电磁阀77进入导气管件75内，压缩空气会推动驱动叶轮76高速旋转，驱动叶轮76会带动汽油发动机31曲轴旋转，使得汽油发动机31启动，使汽车起步。随后压力传感器74能够检测到存储罐72内部气压下降，压力传感器74能够控制电磁铁52通电产生磁性，使得电磁铁52将磁性板54吸附，磁性板54带动柱塞条53向上运动，使得柱塞条53将导向框架51上方堵塞，空气压缩罩42内的压缩气流不再进入导向框架51上方，空气压缩罩42内的压缩气流会通过导向框架51下方及止逆阀73进入存储罐72内，使得存储罐72对压缩空气进行储存。接着压力传感器74检测到存储罐72内部气压上升至预设值时，压力传感器74控制电磁铁52断电，使得电磁铁52不再将磁性板54吸附，磁性板54及柱塞条53受重力影响向下运动，使得柱塞条53将导向框架51下方堵塞，压缩空气不再进入存储罐72内，压缩空气通过导向框架51进入导气框61内，重复上述操作，使发电机65发电。
44.实施例2在实施例1的基础之上，如图12所示，还包括有空气动力供给部件8，存储罐72侧面设置有空气动力供给部件8，空气动力供给部件8用于提供压缩空气供其他设备使用，空气动力供给部件8包括有输气管81、排气框82和第二电磁阀83，存储罐72侧面连接有三根用于输送压缩空气的输气管81，三根输气管81上共同固接有排气框82，输气管81上设置有第二电磁阀83。
45.当汽车需要使用其他机械能时，驾驶员通过控制系统根据需求控制某个第二电磁阀83打开，使得存储罐72内的压缩空气通过输气管81进入排气框82内，排气框82将压缩空气输出使其转换成机械能供其他设备使用。
46.实施例3实施例2的基础之上，如图3
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4所示，还包括有变压器9，延伸架2顶部对称设置有变压器9，变压器9用于将12v低压蓄电池组66的低电压转换成高电压为电动机32供电。
47.当新能源汽车自身的蓄电池供电不足时，12v低压蓄电池组66能够作为应急电源供电动机32使用，变压器9能够将12v低压蓄电池组66的低电压转换成高电压为电动机32供电，通过两个变压器9之间通过串联的方式连接，变压器9输出电压之和为满足电动机32运行的高电压，能够以较小的体型即可输出电动机32的额定电压。
48.本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。