一种车辆充电系统的制作方法

1.本发明涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种车辆充电系统。


背景技术：

2.在新能源车辆领域，充电是一项必不可少的重要的功能。可通过在车辆内增设发电机构，并基于车轮的转动实现发电及电能的存储，此时驱动发电机构发电的驱动机构显然起着重要的作用，因此本发明研制了一种车辆充电系统，经检索，未发现与本发明相同或相似的技术方案。


技术实现要素：

3.本发明目的是：提供一种车辆充电系统，以解决现有技术中对于具有内燃机的混合动力车而言，发动机舱结构复杂的问题，以及对于纯电动车而言，会面临充电不便、充电难、里程焦虑的问题。
4.本发明的技术方案是：一种车辆充电系统，包括安装于车辆内部的发电机构，驱动机构，传动机构，以及蓄电装置；所述发电机构通过传动机构与车轮连接，包括发电驱动一体机；所述驱动机构驱动车轮转动，并带动发电机构发电；所述蓄电装置与发电机构连接，包括整流器组件及蓄电池。
5.优选的，所述驱动机构包括停放平台，嵌合于停放平台内的盖板，安装于盖板下方的两组转毂组件，以及驱动转毂组件转动的电机；两组所述转毂组件包括前转毂及后转毂，并供车轮支撑于两者之间。
6.优选的，所述盖板下方具有两组凹腔，两组所述转毂组件分别置于凹腔内；所述前转毂及后转毂顶部均高于盖板上端面高度，且所述前转毂顶部的高度低于后转毂顶部的高度。
7.优选的，所述发电机构与车轮传动连接，且连接有发电机构的车轮停放于前转毂与后转毂之间。
8.优选的，所述驱动机构包括牵引车及铰连件，所述牵引车行驶于车辆前方，所述车辆即为被牵引车，所述铰连件一端与牵引车尾部铰接，另一端与被牵引车前部铰接。
9.优选的，所述牵引车与被牵引车内部植入定位及转向控制模块，协同制动模块；其中，所述定位及转向模块，通过获取牵引车行驶过程中与被牵引车之间的相对几何位置关系，以及被牵引车的运动特征参数，拟合出牵引车相对于被牵引车的行驶轨迹，根据此行驶轨迹控制被牵引车的转向；所述协同制动模块，被牵引车通过牵引车拖拽行驶，并通过自动制动操作，保持与牵引车运动特性一致。
10.优选的，所述车辆为混合动力车辆，所述驱动机构为车辆的驱动轮及带动驱动轮转动的发动机；所述发电机构与车辆的从动轮通过传动机构连接。
11.与现有技术相比，本发明的优点是：
12.(1)本发明通过驱动机构实现发电机构发电，并完成电能的存储，对于有内燃机的
混合动力车而言，可不在发动机舱布设发电机构，优化其结构和整改难度；对于纯电动车而言，可以解决充电时操作不便、充电难及里程焦虑的问题，在某种程度上实现了边行驶边充电及一种新型的“无线”充电。
13.(2)关于驱动机构可采用三种方式，其一，采用具有转毂组件的外部驱动件，车辆定点停靠，通过转毂组件驱动车轮转动，实现发电驱动一体机的发电，从而实现了一种新型的“无线”充电；其二，采用前车拖拽牵引的方式，当前车拖拽后车行驶时，被牵引车车轮转动同时带动发电驱动一体机发电并存储，实现了边行驶边充电；其三，针对混合动力车而言，发电驱动一体机与从动轮传动连接；需要充电时，内燃发动机工作并驱动车辆行驶，此时从动轮转动并带动发电机发电；这样，无需在发动机舱布置发电机，使得发动机舱的结构得以简化；传统燃油车辆改造为混合动力汽车时，无需对发动机舱进行改动，只需在车辆上增设一套发电机构及蓄电装置，可大幅降低改造难度及研发成本。
附图说明
14.下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
15.图1为本发明实施例1所述的一种车辆充电系统在充电状态下车辆的结构主视图；
16.图2为本发明实施例1所述发电机构安装于车辆内部的俯视图；
17.图3为本发明实施例1所述驱动机构(缺省停放平台)的结构示意图；
18.图4为本发明实施例2所述的一种车辆充电系统在充电状态下车辆的结构示意图；
19.图5为本发明实施例3所述的一种车辆充电系统与车辆的俯视图。
20.其中：1、车辆,1a、被牵引车，11、车轮，12、驱动轮，13、发动机，14、从动轮；
21.2、发电机构，21、发电驱动一体机；
22.3a/3b/3c、驱动机构，31、停放平台，32、盖板，33、前转毂，34、后转毂，35、电机，36、牵引车，37、铰连件；
23.41、差速器，42、万向传动轴。
具体实施方式
24.下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：
25.实施例1
26.如图1-3所示，一种车辆充电系统，包括安装于车辆1内部的发电机构2，驱动发电机构2发电的驱动机构3a，连接发电机构2与车轮11的传动机构，以及将发电机构2发的电进行存储的蓄电装置。
27.如图2所示，发电机构2与车辆1的任意车轮11连接，车轮11可以选择前轮，也可以选择后轮或其它，该发电机构2包括发电驱动一体机21，发电驱动一体机21集成有发电机及驱动电机的功能，发电机用于通过车轮11的转动实现发电，驱动电机用于通过收集的电能驱动车轮11转动。
28.传动机构连接发电机构2与车轮11，由于发电驱动一体机21可采用多种布置形式，包括布置于轮边、布置于轮毂、或是布置于车桥等多种形式；不同的布置形式其与车轮11相连的传动方式亦不同，如若发电驱动一体机21与车桥连接，传动机构包括差速器、万向传动轴等；若是布置于轮边则只需万向传动轴；本实施例中，如图2所示，传动机构选用前者，由
差速器41与万向传动轴42组成。
29.驱动机构3a驱动车轮11转动，并带动发电机构2发电；结合图1、图3所示，驱动机构包括停放平台31，嵌合于停放平台31内的盖板32，安装于盖板32下方的两组转毂组件，以及驱动转毂组件转动的电机35；盖板32下方具有两组凹腔，两组转毂组件分别置于凹腔内，且转毂组件包括前转毂33及后转毂34，并供连接有发电机构2的车轮11支撑于两者之间；前转毂33及后转毂34顶部均高于盖板32上端面高度，且前转毂33顶部的高度低于后转毂34顶部的高度。
30.蓄电装置与发电机构2连接，包括整流器组件及蓄电池，发电机构2经驱动机构3a驱动之后，实现发电驱动一体机21的发电，发电驱动一体机21发出来的电是交变电，不能直接储存，因此通过整流器组件整流之后，得到直流电，向电压相匹配的蓄电池充电，进而完成蓄电。
31.本实施例中，发电机构2与车辆1的任意车轮11传动连接，且连接有发电机构2的车轮11停放于前转毂33与后转毂34之间；工作时，电机驱动后转毂34转动，由于车轮11与后转毂34外壁相贴，通过摩擦力能够带动车轮11转动，车轮11转动状态下也能带动前转毂33转动；进而实现车辆1在外部的驱动机构3a实现车轮11的转动，并通过传动机构带动发电驱动一体机21发电，最终采用蓄电装置实现电能存储。
32.实施例2
33.本实施例与实施例1的不同点在于：如图4所示，驱动机构3b包括牵引车36及铰连件37，牵引车36行驶于车辆1前方，铰连件37一端与牵引车36尾部铰接，另一端与车辆1前部铰接，此时车辆1也称为被牵引车1a；通过牵引车36的拖拽驱动，实现车辆1的跟随，此时发电驱动一体机21可以在车轮11的带动下工作并发电。
34.而关于车辆1的跟随，需在牵引车36与车辆1内部植入定位及转向控制模块，协同制动模块；其中，
35.定位及转向模块，主要包括摄像头，安装于车辆1前部和牵引车36尾部的若干定位标记码，陀螺仪，测距传感器，车速传感器，电动转向机构，车辆转向控制器；该定位及转向模块通过获取牵引车36行驶过程中与被牵引车1a之间的相对几何位置关系，及被牵引车1a的运动特征参数，可拟合出牵引车36的行驶轨迹，根据此行驶轨迹控制被牵引车1a的转向。
36.协同制动模块，车辆1通过牵引车36拖拽行驶，并通过自动制动操作，保持与牵引车36运动特性一致；包括安装于车辆1上的车距传感器、电动油门踏板、电动制动机构、协同控制器；通过采集牵引车36的bcu信息对车辆1进行控制。
37.本实施例中，发电机构2与车辆1的车轮11传动连接，车轮11转动带动发电驱动一体机21发电，可以实现边行驶边充电；若牵引车为大型车，在大型车拖动下，其因拖动而增加的能耗成本有限；基本拖动一个轿车单纯行驶不充电，百公里增加油耗(柴油)2-3升左右，充电时，每升柴油可为后车充电4～5度左右，成本与固定充电桩相当；这样不仅解决了电动车高速路能耗高，充电难、里程焦虑的问题，而且还实现了边行驶边充电，也无需在偏远地区建太多的充电桩；另一个优势是绕过了充电系统的标准统一问题。
38.实施例3
39.本实施例与实施例1的不同点在于：如图5所示，车辆1为混合动力车辆，驱动机构3c为车辆1的驱动轮12及带动驱动轮12转动的发动机13；发电机构2与车辆1的从动轮14传
动连接；本实施例中，驱动轮12为前轮，从动轮14为后轮。
40.本实施例中，当车辆1运行于经济工况时，从动轮14转动带动发电驱动一体机发电并存储；而在启动、爬坡、加速、低速时，储存的电能可用于驱动车辆1行驶；无需采用发动机13直接带动一个发电机给蓄电池进行充电，使得车辆1前舱的结构可以简化或无需改动，只需在传统车辆1上增设一套发电机构2及蓄电装置即可。
41.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。