專利名稱：負載與蓄電池組浮充機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種純電動車輛負載與蓄電池組浮充機。
背景技術：
隨著科學技術不斷的發(fā)展，人民生活水平的提高，對節(jié)能減排，節(jié)能降耗，節(jié)能環(huán)保要求越來越高。利用行駛產生的空氣動力能，來解決純電動車輛浮充技術問題，必然越來越受到人們的重視。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種用于純電動車輛的負載與蓄電池組浮充機，以解決純電動車輛的負載與蓄電池組浮充技術問題。本實用新型為了實現上述發(fā)明目的，所采用的技術方案如下一種負載與蓄電池組浮充機，包括蓄電池組、發(fā)電機和風翼組件；所述風翼組件包括四個空心風翼、風翼軸和固定在風翼軸上的旋轉輪，該風翼組件安裝在車輛的前部進風位置；四個空心風翼均為長條形的空心結構，長條體的兩側呈相同的非線性半橢圓型曲面形狀，其前端的曲率較大，后端的曲率較小，四個空心風翼按上、下、前、后位置，與風翼軸平行的均布在旋轉輪的周側；所述發(fā)電機的驅動軸與風翼軸為同軸連接；所述發(fā)電機通過充電裝置與直流母線與蓄電池連接，車輛的負載與蓄電池為并聯關系。所述發(fā)電機為一對，直接耦合在風翼轉軸兩端的連接法蘭上。本實用新型的優(yōu)點是提供電動車輛的負載與蓄電池組浮充工作。

圖I是本實用新型的在軸水平時前空心風翼Al的力學模型剖面圖。圖2是本實用新型的在軸水平時后空心風翼C3的力學模型剖面圖。圖3是本實用新型的在軸垂直時上空心風翼B2的力學模型剖面圖。圖4是本實用新型的在軸垂直時下空心風翼D4、力學模型剖面圖。圖5是本實用新型的風翼組件的側視結構示意圖。圖6是本實用新型的風翼組件的俯視結構示意圖。附圖中編號1、前空心風翼A，2、上空心風翼B，3、后空心風翼C，4、下空心風翼D，5、風翼軸，6、旋轉輪，7、法蘭，8、發(fā)電機I，9、發(fā)電機II，10、渦系。
具體實施方式
本實用新型的是實施例參見圖5、6，包括蓄電池組、發(fā)電機8、9和風翼組件；所述風翼組件包括四個空心風翼1、2、3、4、風翼軸5和固定在風翼軸上的旋轉輪6，該風翼組件安裝在車輛的前部進風位置；四個空心風翼1、2、3、4均為長條形的空心結構，長條體的兩側呈相同的非線性半橢圓型曲面形狀，其前端的曲率較大，后端的曲率較小，四個空心風翼按上、下、前、后位置，與風翼軸5平行的均布在旋轉輪6的周側；所述發(fā)電機8、9的驅動軸與風翼軸5為同軸連接；所述發(fā)電機8、9通過充電裝置與直流母線與蓄電池組連接，車輛的負載與蓄電池為并聯關系。所述發(fā)電機為一對8、9，直接耦合在風翼轉軸5兩端的連接法蘭7上。本實用新型保護范圍不僅僅局限于上述具體實施方式
，其他人作出非本質性改進，均屬于本實用新型的保護范圍之內。本實用新型所稱的浮充特性蓄電池組是純電動車輛電力車載直流系統的備用電源。浮充線路特點，是電池組與浮充機電源線路并聯地連接到負載電路上。在正常的運行狀態(tài)下，與直流母線相連的充電裝置，除對常規(guī)負載供電外，還向蓄電池組提供浮充電流，這種運行方式稱為全浮充工作方式，簡稱浮充運行。浮充是蓄電池組的一種供(放)電方式，系統將蓄電池組與浮充機電源線路并聯連接到負載電路上，他的電壓大體上是恒定的，僅略高于蓄電池組的端電壓，由浮充機電源線路所供的少量電流來補償蓄電池組局部作用的損耗，以使其能經常保持在充電滿足狀態(tài)而不致過充電。因此，蓄電池組可隨浮充機電源線路電壓上下波動而進行充放電，當負載較輕而浮充機電源線路電壓較高時，蓄電池組即進行充電，當負載較重或浮充機電源發(fā)生中斷時，蓄電池組則進行放電，分擔部分或全部負載。這樣，蓄電池組便起到穩(wěn)壓作用，并處于備用狀態(tài)。浮充供電工作方式可分為半浮充和全浮充兩種。當部分時間(浮充機受同步力作用下啟動旋轉時)進行浮充供電，而另外部分時間(浮充機停轉時)由蓄電池組單獨供電的工作方式，稱為半浮充工作方式，或稱定期全浮充工作方式。倘全部時間均由浮充機電源線路與蓄電池組并聯浮充供電，則稱為全浮充工作方式，或稱連續(xù)浮充工作方式。以浮充工作方式使用的蓄電池組，其壽命一般較全充放工作方式者要長，而且可改用較小些容量的蓄電池組來代替。本實用新型所稱的同步力，根據空氣動力學中，非線性橢圓型偏微分方程理論和近似方法，通過實驗和觀察，對流動現象和機理進行分析，提出合理的力學模型，參加圖I、圖2、圖3、圖4，該模型遵循運動學方面，遵循質量守恒定律；動力學方面，遵循牛頓第二定律；能量轉換和傳遞方面，遵循能量守恒定律。熱力學方面，遵循熱力學第一和第二定律。介質屬性方面，遵循相應的氣體狀態(tài)方程和粘性，導熱性的變化規(guī)律等?？招娘L翼在行駛空氣中穿過將氣流分隔開來，參見圖1，一部分空氣從空心風翼上方流過，另一部分從下方流過?？諝獾牧鲃釉谌粘Ｉ钪惺强床灰姷模退贇饬鞯牧鲃訁s與水流有較大的相似性，日常的生活經驗告訴我們，當水流以一個相對穩(wěn)定的流量流過河床時，在河面較寬的地方流速慢，在河床較窄的地方流速較快，流過空心風翼的氣流與河流中的流水類似。由于空心風翼是不對稱的，其前端的曲率較大，后端的曲率較小，流過空心風翼上表面的氣流就類似于較窄地方的流水，流速較快，而流過空心風翼下面的氣流正好相反，類似于較寬地方的流水，流速較上表面的氣流慢，根據流體力學的基本原理，流動慢的大氣壓強較大，而流動快的大氣壓較小，這樣空心風翼下表面的壓強就比上表面的壓強高，換一句話說，就是大氣施加于空心風翼下表面的壓力(方向向上圖I)比施加于空心風翼上表面的壓力(方向向下圖I)大，二者的壓力差便形成了空心風翼在軸水平時前風輪翼產生升力。圖1，在軸水平后空心風翼與上述原理相反，產生下降力，參加圖2。空心風翼產生升力和下降力的原因，簡單來說，電動車輛向前行駛得越快，空心風翼產生的氣動力也就越大，當升力(圖I所示)和下降力(圖2所示)大于發(fā)電機磁場力(稱為重力)時，就可以同步發(fā)電，當升力(圖I所示)和下降力(圖2所示)小于發(fā)電機磁場力(稱為重力)時，在軸垂直時上空心風翼，參加圖3，由電動車輛的向前作用力，產生推力。當軸垂直時，下空心風翼參見圖4，一定的傾斜角(稱為攻角或迎角)對稱氣流分隔開來流過并在空心風翼尾部產生一個渦系10，(稱為卡門渦街)，就會產生回流脈沖，行成回力，參見圖4。根據上述方面的物理定律，純電動車輛向前行駛阻力zuli，空氣產生的向后作用力氣流，經空心風翼圖I、圖2、圖3、圖4漂浮同步受力，是一門新學科，即同步力學，是空氣動力學的一個分支，它主要研究漂浮物體，在同氣體作相對運動情況下漂浮受力特性，氣體流動規(guī)律和伴隨發(fā)生的物理、化學變化。它是流體力學的基礎上發(fā)展成長起來的一門新學科。是指浮充機安裝在純電動車輛的前部進風位，利用行駛產生同步力學轉換為空氣動力能發(fā)電，一般約占純電動車輛前部進風位< 75%。本實用新型的具體實施舉例如下首先，將浮充機，安裝在純電動車輛的前部進風位，由純電動車輛約行駛40km/h以上時速與風速19-20m/s時，四個空心風翼，前空心風翼A、上空心風翼B、后空心風翼C、下空心風翼D，受同步力作用下啟動旋轉帶動發(fā)電機發(fā)電，提供純電動車輛的負載與蓄電池組浮充工作。所述的前空心風翼Al固定在風翼軸5的旋轉輪6的前部所述的上空心風翼B2固定在風翼軸5的旋轉輪6的上部所述的后空心風翼C3固定在風翼軸5的旋轉輪6的后部所述的下空心風翼D4固定在風翼軸5的旋轉輪6的下部所述的發(fā)電機I 8和發(fā)電機II 9直接耦合風翼軸5兩段法蘭。按上述步驟，本實用新型的浮充機參見圖5和圖6，安裝在純電動車輛前部進風位，經路況行駛測試，純電動車輛行駛40km/h以上時速與風速19-20m/s時，四個空心風翼受同步力作用下啟動旋轉帶動發(fā)電機發(fā)電，提供純電動車輛的負載與蓄電池組浮充工作。本實用新型的浮充機用途主要用于“和諧號”動車組，亦用于電動車輛，也使用無人飛行器，適用于游輪船等。
權利要求1.一種負載與蓄電池組浮充機，包括蓄電池組、發(fā)電機和風翼組件；其特征在于，所述風翼組件包括四個空心風翼、風翼軸和固定在風翼軸上的旋轉輪，該風翼組件安裝在車輛的前部進風位置；四個空心風翼均為長條形的空心結構，長條體的兩側呈相同的非線性半橢圓型曲面形狀，其前端的曲率較大，后端的曲率較小，四個空心風翼按上、下、前、后位置，與風翼軸平行的均布在旋轉輪的周側；所述發(fā)電機的驅動軸與風翼軸為同軸連接；所述發(fā)電機通過充電裝置與直流母線與蓄電池組連接，車輛的負載與蓄電池為并聯關系。
2.根據權利要求I所述的一種負載與蓄電池組浮充機，其特征在于，所述發(fā)電機為一對，直接耦合在風翼轉軸兩端的連接法蘭上。
專利摘要本實用新型公開了一種負載與蓄電池組浮充機，包括蓄電池組、發(fā)電機和風翼組件；所述風翼組件包括四個空心風翼、風翼軸和固定在風翼軸上的旋轉輪，該風翼組件安裝在車輛的前部進風位置；四個空心風翼均為長條形的空心結構，長條體的兩側呈相同的非線性半橢圓型曲面形狀，其前端的曲率較大，后端的曲率較小，四個空心風翼按上、下、前、后位置，與風翼軸平行的均布在旋轉輪的周側；所述發(fā)電機的驅動軸與風翼軸為同軸連接；所述發(fā)電機通過充電裝置與直流母線與蓄電池組連接，車輛的負載與蓄電池為并聯關系。本實用新型可以解決純電動車輛的負載與蓄電池組浮充技術問題。
文檔編號F03D3/06GK202732235SQ20122026277
公開日2013年2月13日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權日2012年6月5日
發(fā)明者田應官, 高國彬, 黃明哲 申請人:田應官