TWI686534B - 發電充電式電動汽車 - Google Patents
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Abstract
在使用所搭載之電池的輸出來驅動馬達從而行進的電動汽車中,可利用車輪的旋轉驅動力來發電並對前述電池進行充電。
在使汽車行進之電動機的軸所安裝的軸同步發電機,係與電動機的旋轉同步,故藉由汽車的動作而自然地使軸同步發電機與電動機的旋轉速度成比例地確實發電,從而對所搭載的蓄電池進行充電。且,藉由隨著汽車的行進則必定發生的行進風流來以正面風車、頂部風車等來發電,從而對前述電池進行充電,故可消解因電池沒電等導致車輛無法行進的事故或不安,能保障穩定的行進與安心的運轉。
Description
本發明係關於將利用汽車行進之際所發生的風力、以及電動機的旋轉力來發電的電力等予以蓄電於電池,並以從該電池所輸出的電力來驅動馬達從而行進的電動汽車。
現在市場上所販售的電動汽車,係從對本體所搭載的蓄電池儲存一般電力來開始,但所積載之蓄電池的容許範圍是有限度的。因此,無法消除長距離或無法預期的塞車所致之電力不足的虞慮,無法安心地享受駕駛。
相對於此,如專利文獻1般一邊進行風力發電一邊行進的電動汽車並不受電池極限影響。專利文獻1,係實現出可在車等之移動體設置的風力發電裝置者,是從螺旋槳之旋轉軸的側面方向承受風之構造的風力發電裝置,其中,分隔成前述螺旋槳側與其旋轉軸之根部側的分隔壁,係在將前述螺旋槳沈入背風室之中或是與螺旋槳的外徑相同程度,開有更小直徑的圓孔,到達旋轉軸之側面方向之風壓的一部分,係抵接於螺旋槳的側面,其他的部分係抵接於螺旋槳的背面之構造的螺旋槳型風力發電裝置。
[專利文獻1]日本特願2013-83264
[專利文獻2]日本特願2016-163960
如專利文獻1般的構造,雖能有效解決前述的問題,但由於需要有來自風車之背面的風,故有必要將來自前方的風轉換至風車的背面方向。因此,成為複雜昂貴的構造,使得實用化進展緩慢。而且還不一定有效率。
且,亦如專利文獻2般,發明者提案有以行進風力來進行風力發電而對電池充電,並以電池來驅動馬達從而行進的電動汽車。此外,本發明的發明者亦提案有併用行進風力或車輪的行進旋轉驅動力來發電而進行充電的構造。但是,有著在停車中等之停車時無法發電、充電的問題點,可能會招致電池的充電不足。
本發明的技術性課題,係著眼於上述問題,以不改變從前方進來的風向便直接利用來發電,而且在使用馬達行進的電動汽車中,實現出在停車時亦可進行發電來充電的構造。
本發明的技術性課題係藉由以下的手段來解決。請求項1,係一種發電充電式電動汽車,其特徵為,搭載有風車與發電機,且具備:使用因應汽車的行進而從前方流入的風力來驅動的水平軸型或垂直軸型的風車發電機;以及讓與電動機的旋轉同步過的軸同步發電機旋轉藉此產生電力,來對搭載於汽車之充電過的電池進行補充,並以前述電池的輸出所驅動的馬達來行進,且控制該等的控制手段。此外,當然,電動機的輸出,係具有驅動車輪與軸同步發電機之雙方的力量。
請求項2,係如請求項1所述之發電充電式電動汽車,其特徵為,搭載軸同步發電機來行進,該軸同步發電機,係在將電動汽車的動力亦即電動機與驅動車體的車輪予以連結的電動機軸上,於左右各搭載有一台合計二台的發電機,該發電機係與汽車的行進速度亦即與電動機的旋轉速度同步,故對於使電動機旋轉來驅動車體的速度,可使發電機的輸出亦同步來產生電力。
請求項3,係如請求項1或2所述之發電充電式電動汽車,其特徵為,在沿著汽車的擋風玻璃的上表面到達的空氣流與從前方到達車頂的上表面的空氣流之雙方所進入的位置,配置有風車的空氣流入口。
請求項4,係如請求項1或2所述之發電充電式電動汽車,其特徵為,驅動風車之空氣的取入口,係設在前述汽車的前面中央,或是在寬方向均勻地分散設置,來防止行進時的空氣抵抗集中於一邊,而防止方向盤被影
響,或是設置有將行進時所發生的風予以取入之前開喇叭狀的空氣取入口,或是成為在汽車的寬方向不坐複數人,而是在縱方向1列坐複數人的構造,成為細長形狀的車體。
請求項5,係如請求項1或2所述之發電充電式電動汽車,其特徵為,設置封閉裝置或偏向裝置,在使前述風車旋轉之來自前方的行進風力之中,前述封閉裝置係阻止相對於風車之旋轉的逆風,前述偏向裝置係使逆風變位成順風位置。
請求項6的電動汽車,係如請求項1或2所述之發電充電式電動汽車,其特徵為,即使是停止中亦藉由自然的風力來使車頂上的風車旋轉來風力發電,或在汽車或是前述風車的頂部外面配設太陽能面板來發電,而對所搭載的蓄電池或其他車子的蓄電池進行充電,成為以前述蓄電池的輸出所驅動的馬達來行進的構造。
如請求項1所述,在使汽車的行進成為容易的關鍵亦即在電動機的軸所安裝的軸同步發電機,係與電動機的旋轉同步,故藉由汽車的動作而自然地使軸同步發電機與電動機的旋轉速度成比例來確實發電,從而對所搭載的蓄電池充電。
且,藉由隨著汽車行進則必定發生的行進風流來以正面風車、頂部風車等來發電,從而對前述電池進行充電,
故可消解因電池沒電等導致車輛無法行進的事故或不安,能保障穩定的行進與安心的運轉。
如請求項2所述,搭載軸同步發電機來行進,該軸同步發電機,係在將電動汽車的動力亦即電動機與驅動車體的車輪予以連結的電動機軸上,於左右各搭載有一台合計二台的發電機,該發電機係與汽車的行進速度亦即與電動機的旋轉速度同步,故對於使電動機旋轉來驅動車體的速度,可使發電機的輸出亦同步來產生電力,因此,為了使電動機的旋轉(0~800rpm)等於使1kw軸同步發電機旋轉藉此等於發電輸出,在使電動機旋轉而使汽車自身持續行進的期間,軸同步發電機係配合汽車的速度而持續進行旋轉,故可持續地發電且可對所搭載的蓄電池源源不絕地充電供給。
如請求項3所述,在沿著汽車的擋風玻璃的上表面到達的空氣流與從前方到達車頂的上表面的空氣流之雙方所進入的位置,配置有風車的空氣流入口,因此,可有效且確實地將行進風流予以取入,而可得到較大的電力。因此,特別是在低速行進時有效。
如請求項4所述,驅動風車之空氣的取入口,係設在前述汽車的前面中央,或是在寬方向均勻地分散設置,來防止行進時的空氣抵抗集中於一邊,而防止方向盤被影響,故可期待安全的駕駛。
且,設置有將行進時所發生的風予以取入之前開喇叭狀的空氣取入口,故可有效地將行進時的風予以取入。
且,成為在汽車的寬方向不坐複數人,而是在縱方向1列坐複數人的構造,成為細長形狀的車體,故可穩定行進,且空氣抵抗變少,可以較少的能量來行進。
如請求項5所述,設置封閉裝置,在使前述風車旋轉之來自前方的行進風力之中,前述封閉裝置係阻止對風車的逆風,故可阻止妨礙風車旋轉的逆風,而可僅利用順風。且,設置偏向裝置,係使逆風變位成順風的位置,藉此可在到達逆風的位置之前變位到順風的位置,使風壓變得更強,使發電機的輸出變得更高。
如請求項6所述,為了即使是停止中亦可藉由自然的風力來使車頂上的風車旋轉來發電,以前述風車來進行風力發電,而對所搭載的蓄電池或其他車子的蓄電池進行充電,故即使是沒有發生行進風的停車時亦可發電來充電,可事先防止電池的沒電。且,亦可對其他車子的蓄電池進行充電,能幫助人而受到感謝。此外,若在汽車或前述風車的頂部外面配設太陽能面板來發電,而對所搭載的蓄電池或其他車子的蓄電池進行充電的話,可補充長時間的停車所致之蓄電池之殘量的降低,可安心地駕駛。
W‧‧‧風車
G‧‧‧發電機
B‧‧‧電池(蓄電池)
M‧‧‧馬達(電動機)
S‧‧‧充電器
C‧‧‧控制裝置
1‧‧‧葉片
5‧‧‧安全保護遮罩
6‧‧‧排氣口
7‧‧‧流入口
8‧‧‧葉片
9‧‧‧遮罩
f‧‧‧擋風玻璃
13‧‧‧阻隔板
14‧‧‧偏向裝置
16‧‧‧前端
B‧‧‧引擎蓋
17‧‧‧引擎蓋後端
18‧‧‧窗孔
19‧‧‧葉片的外端
Tf、Tf‧‧‧前輪
Tr、Tr‧‧‧後輪
a‧‧‧軸
G、G‧‧‧發電機
20‧‧‧傘齒輪
21‧‧‧蝸齒輪
g1‧‧‧行進風力式發電機
g2‧‧‧行進驅動式發電機
g3‧‧‧停止時風力式發電機
c1‧‧‧控制器
22‧‧‧油壓缸
23‧‧‧活塞
E‧‧‧太陽電池面板
圖1為表示本發明之發電充電型之自立電動汽車之全貌的方塊圖。
圖2~圖3係汽車之車頂上搭載類型的風力發電機,
圖2為風力發電部的前視圖。
圖3為風力發電部的側視圖。
圖4為風力發電部的俯視圖。
圖5為表示風車葉片之剖面形狀的俯視圖。
圖6~圖8係前方引擎蓋或後車廂內藏類型,圖6為風力發電機的前視圖。
圖7為風力發電機的側視圖。
圖8為風力發電機的後視圖。
圖9~圖11係電風扇狀風車,圖9為風力發電機的前視圖。
圖10為風力發電機的右側視圖。
圖11為風力發電機的後視圖。
圖12~圖15為表示風車對汽車之搭載方式的側視圖,圖12為搭載在車頂上的類型。
圖13為以到達引擎室的行進風來驅動風車的類型。
圖14為驅動搭載在車廂內之風車的類型。
圖15為在車頂上前端搭載風車的類型。
圖16為在汽車的引擎蓋內搭載電風扇狀風車的前視圖。
圖17為具有蝌蚪狀葉片之風車的立體圖。
圖18為將本發明應用於貨車的側視圖。
圖19為應用於前後二人座汽車的俯視圖。
圖20為使引擎蓋前端變尖成為倒V狀的前視圖。
圖21為表示行進驅動式發電機之安裝位置之實施例
的俯視圖。
圖22為表示行進驅動式發電機之其他配置例的俯視圖。
圖23為本發明之電動汽車之各種發電充電系統的方塊圖。
圖24為即使是停止中亦可進行風力發電之汽車的立體圖。
圖25為即使是停止中亦可進行風力發電之汽車的俯視圖。
圖26為在汽車的車頂上搭載風車,並在該風車的頂部上設置太陽能電池面板的立體圖。
圖27為表示軸同步發電機的立體圖。
圖28為表示本發明之發電充電式電動汽車之全系統構造的方塊圖。
圖29為表示本發明之軸同步發電機之基本構造的水平剖面圖。
接著說明本發明的自立發電充電式電動汽車實際上是如何具體化的實施形態。圖1為表示本發明之全貌的方塊圖,以汽車行進之際所發生之從前方承受的行進風來使各風車W旋轉並驅動發電機g1、g2,而對電池B充電,將該電力予以輸出,使汽車的馬達M作動,來使汽車行進。於前輪或後輪的驅動軸a安裝有行進驅動式的
發電機G1、G2,其發電的電力,係經過控制機器而對電池B充電。為了可在停車中也能發電來進行充電,以太陽電池面板E或停止時的自然風力風車所發電的電力亦經過控制機器而對電池B充電。又,S為緊急用充電器,C為控制機器、in為變頻器。該等機器當然是全部搭載於汽車。
圖2~圖4,係車頂上搭載類型,圖2為前視圖、圖3為側視圖、圖4為俯視圖。W為風車,其將葉片1...設在圓周上,且在內部配設有發電機G。因此,當風車W旋轉時,使發電機G旋轉來發電。將風車或發電機的軸承2予以溶接的安裝板3,係透過耐震橡膠4而安裝在汽車的車頂。又,該等機器,係覆蓋有安全保護遮罩5,通過上表面的網格,來排出空氣,但於後方亦具有排氣口6,且從前面的流入口7將行進風予以取入來使風車旋轉。
圖5為表示風車之葉片1...的形狀的俯視圖,各葉片1...的形狀,係成為凹彎曲形狀,而容易藉由進來的風而旋轉。使上述的葉片1...以一定間隔配置成放射狀。此時,當汽車正在往圖的左方行進時,由左朝右的行進風會抵達,風車W會受到順風與逆風,但由於葉片1...為凹彎曲形狀,故只有圖的上半部分會有效地承受順風而繞右旋轉。但是,由於圖的下半部分係承受逆風,故旋轉會受到抑制。因此,本發明,係僅將下半部分藉由阻隔板13來封鎖,成為逆風不會到達風車W之葉片1...的構
造。
取代該阻隔板13,而設置如鏈線14所示的傾斜板時,會將即將到達下半部分的逆風導引至上側,而變更為順風。由於可將逆風即時地變更成順風,故風力變強,以發電機所發電的電力亦提高。但是,為了將傾斜的偏向裝置14予以安裝並支撐,有必要利用汽車的一部分。因此,必須能夠將偏向裝置14予以安裝並支撐。
但是,在塞車或紅綠燈等較多時,無法有效率地發電,故亦可乾脆放棄發電。或是,即使在汽車停車中,亦可利用自然的風或是在對向車道往逆方向行進之車的風壓或建築物氣流等,即使為微量亦可進行發電。如上述般,在風的朝向為不一定的情況,無法使用前述的阻隔板13或偏向裝置14。
圖6~圖8為前方引擎蓋或後車廂內藏類型,圖6為前視圖、圖7為側視圖、圖8為後視圖。W為風車,是將條板狀的葉片8...設置成水平的散熱風扇狀,於側方具備發電機G。如圖7所示,各葉片1...的剖面形狀,係成為凹彎曲形狀,而容易藉由風來旋轉。散熱風扇狀的風車W與發電機G係被遮罩9所覆蓋,行進風從遮罩前面的開口流入。在使風車W旋轉之後,從向後的排出口6被排出。
圖9~圖11為電風扇狀風車,如圖16所示,搭載於前方正面空間內。該風車W,係如圖9所示,放射狀地具備葉片1...的風車W與發電機G係被安裝於水平
軸,且覆蓋有安全保護遮罩11。該安全保護遮罩11,係固定在圖11所示的遮罩固定板12。
圖12~圖15為表示風車對汽車之搭載方式的側視圖。圖12為搭載在車頂上的類型,以到達車頂上的行進風來驅動風車W。在風車W的驅動後,直接在車頂上排氣。圖13為以到達引擎的行進風,來驅動搭載在引擎蓋內之風車W的類型。在驅動風車W之後,直接在路上排氣。圖14,係在驅動搭載於車廂內之風車W的情況,將到達車頂上與引擎室之正面的行進風予以捕捉並以蛇腹管來導引至風車。在風車W的旋轉後,於後方排氣。圖15,係在車頂上前端搭載風車W的類型,在沿著汽車之擋風玻璃f的上表面到達的行進風與從前方到達車頂的上表面的行進風之雙方所進入的車頂上前端,搭載有風車W。該等行進風,其風力幾乎沒有衰減,故可得到較大的電力。
本發明的風車類型為自由,除了水平軸的類型之外,亦可為將如圖17般之俯視形狀為蝌蚪狀的葉片1...在放射狀之臂部的外端配置成圓周狀的構造。設置場所係因應風車來選擇,但亦可如圖14般藉由蛇腹管或通道管來導引至車廂內的風車。電風扇狀的風車,係如圖16所示,亦可設置在引擎蓋內。
本發明之搭載有行進風流發電裝置的電動汽車,可得到以下的優點。
汽車前進的話,作為自然的現象,風會相對地往後方
流動而產生風流速,因此利用該往後方流動的風流速來使行進風力發電裝置的風車旋轉,藉此使與風車一體化的發電機同時地旋轉,從而使發電機產生旋轉運動來製造電力,並可將該電力對已經搭載於車輛之車輛專用的蓄電池自動地在行進中進行充電。因此,可消解因電池沒電等導致車輛無法行進的事故或不安,能享受穩定的行進與安心的駕駛。但是,對前述電池事先充電些許的電力,來確保可行進最低距離的電力。
搭載有本發明之行進風流發電裝置的電動汽車,其所搭載的行進風流發電裝置,係由垂直軸型風力發電機的風車、以及發電機、以及控制系統機器的開發技術而誕生,且小型輕量,可裝卸自如,故可追加搭載於所有的電動汽車。
作為搭載有本行進風流發電裝置的電動汽車之進一步的一個特徵,係為了貢獻於身體障礙者之廣大生活環境的變化或提升自立為目的而開發,故開發出維持著輪椅,或是不使用輪椅亦沒有問題地可以簡單進行駕駛操作的車輛,藉此不必在意蓄電池的容許範圍,亦不必在意行動範圍或時間上的限制,即使是就接送或簡單的宅配業務等之自立的駕駛商務而言,雖無法如正常人那般但亦可達成,可得到積極活潑之具有希望的生活環境的顯著特徵。
搭載有本行進風流發電裝置的電動汽車,係在市街道之狹窄的道路成為生活基礎的發展中國家等之生
活環境情況之中,取代四處亂竄且經常造成事故之危險的腳踏車或是機車等,以地區安全且維持合理的生活環境為目的,設計成配合腳踏車或機車等之橫寬尺寸細長且前後二人座的精簡尺寸亦可,故可從噪音與排氣氣體所苦之中解放而取回乾淨之巷道的自然生活環境。
搭載有本行進風流發電裝置的小型電動汽車,在可供複數人乘車之車寬較廣的車輛中搭載在正面內前方的類型時,可開發有透過在本機前方正面上部或是在頂部安裝有風流取入口的送風噴嘴,來對後車廂內所搭載的本機吹出風流,藉此使發電機旋轉的方式,在車寬較窄之前後二人座之車輛類型的情況,亦可選擇搭載於車輛頂部的方式等之複數種類型,甚至因為是裝卸式故不只是在行進時,在各種方面均可使用。
搭載有本行進風流發電裝置的小型電動汽車之進一步的一個特徵,係利用行進時所發生的風流來使行進風流發電裝置運作,藉此便能夠事先對所搭載之專用的蓄電池自動地充電,故視情況而不需要來自一般電力的充電,而且還具有即使是在停車中亦可藉由風力發電來蓄電這個優點,不只是油耗,還是符合零公害之巴黎協議的理想汽車。
表1為表示搭載有本行進風流發電裝置的小型電動汽車中,改變速度來行進之試驗結果的數值。
且,對於該試驗所使用的裝置,將具體的數值示於表2。
表3為前述汽車所搭載之驅動系統的機器規格。
表4為揭示行進風流式發電機用之風車的規格。
接著,本行進風流發電式電動汽車,係利用行進時所發生的風流來使發電機旋轉,且將行進而旋轉之車輪的旋轉驅動力予以併用的發電機,將該等電力予以融合,藉此可將無油耗地產生的電力,自動地對事先所搭載之專用的蓄電池進行充電,故成為在將蓄電池殘量維持在一定基準值的期間仍可行進的電動汽車,並且,還具備在行進時不需要來自一般電力的充電,但視情況可對應一般發電電力或其他發電電力所致之充電之必要性的優點,本行進風力發電式電動汽車為無油耗、零公害之符合巴黎協議之理想的車輛。
圖18為將本發明應用於貨車的側視圖。汽車
的外裝部係使用耐熱且具有柔軟性之0.4~0.8mm厚的鋁板,而謀求外裝部的輕量化,且為了對應行進時所發生的風壓及微震動等的影響以及外壓所致之衝撃,在外裝部所使用之鋁板的表面,空出間隔進行凹凸加工藉此形成一定的凹溝來提升強度。為了追求更適合的價格,本電動汽車的外形並沒有採用需要高度技術的流線型,而是採用如圖26所示之老車的特徵亦即容易加工的角形。
於前輪Tf的驅動軸安裝有行進驅動式的發電機G。又,前輪Tf的轉數為300rpm左右,後輪Tr的轉數為600rpm左右。在搭載箱體15內,內藏有系統機器或將發電電力予以儲蓄的蓄電池。W為行進風流風車,G為發電機。
圖19為應用於前後二人座之汽車的俯視圖,在車輪驅動用的馬達M與前輪Tf、Tf之間的驅動軸,安裝有行進驅動式的發電機G、G。在系統箱體15內,如前述般,收納有系統機器例如蓄電池或控制機器等。
於本電動汽車的心臓部亦即電動機M以軸來連接之左右的前輪Tf、Tf為驅動部,成為本電動汽車的推進力。將前述電動機M與前輪間予以連結的軸,或是於左右的前輪Tf、Tf分別安裝一台行進驅動式發電機G、G所導出的旋轉負載數值會較大,故可盡可能以較少的消費電力來高效率地發電,即使是長距離駕駛亦可對應,故前輪Tf係比後輪Tr還大上約1.5~2.5倍,藉此降低低速時產生的負載阻抗。且,如圖示般,成為在汽車的寬方向不坐複數人,而是在縱方向1列坐複數人的構造,成為細長
形狀的車體,故可容易駕駛,即使是狹窄的道路亦可活動自如地駕駛。而且亦容易提升速度。
如圖20般,於汽車中,若將承受較大空氣抵抗之引擎蓋B的前端16設為倒V狀來變尖的話,可減低空氣抵抗。而且,在此時風力最強的位置例如引擎蓋B的後端開有窗孔18、18,而使設在引擎蓋B內之風車之各葉片的外端19、19突出的話,可使風車高速旋轉來旋轉驅動發電機。
圖21為表示行進驅動式發電機G之安裝構造的俯視圖,在使左右的前輪Tf、Tf旋轉驅動之軸a的正中央安裝有電動機M。而且,以該電動機M亦可驅動左右的發電機G、G的方式,而安裝在同個軸a。
圖22為其他實施例,將前述軸a、a插通於傘齒輪20、20,以前述傘齒輪20、20經由蝸齒輪21、21來旋轉驅動發電機G、G並進行發電。又,齒輪裝置,亦可取代傘齒輪20或蝸齒輪21而使用平齒輪等之其他種類。
又,圖21、圖22中,亦可在後輪Tr、Tr側發電,或是亦可利用前輪Tf、Tf與後輪Tr、Tr側的全部來進行發電並對電池充電。
圖23為表示本發明之電動汽車之各種發電充電系統的方塊圖,行進風力式發電機g1、行進驅動式發電機g2的輸出,係分別經過控制器c1而對蓄電池B充電之後,消耗在馬達M、M的驅動。又,太陽電池面板E或停止風力發電機的發電電力,亦經過控制器c1而對蓄電
池B充電之後,消耗在馬達M、M的驅動。
圖24為即使是停止中亦可進行風力發電來對蓄電池B蓄電之裝置的立體圖,圖25為該俯視圖。在被支撐在前輪Tf、Tf與後輪Tr、Tr上之車體的中央部位,油壓缸22以豎立的狀態被支撐,且活塞23於上下動作。於該活塞23的上端安裝有風車W。圖示例中,係將俯視形狀為蝌蚪狀的葉片1...安裝在放射狀之臂部的外端而成的形狀,但如圖26所示,亦可為在車子的車頂上使風車W旋轉來發電的構造,並不過問種類。
在停車場等之汽車的停止中使活塞23伸長來使風車上昇之後,讓風車W旋轉,並使發電機旋轉驅動,而進行發電來對電池B充電。如上述般在停止中發電時,使活塞23伸長來使風車變高之後進行發電,故可在風力經常為充分的狀態下效率良好地發電。行進風力式發電機g1或行進驅動式發電機g2、g2的輸出,係將電力一邊消耗於汽車的行進一邊進行發電、充電,故成為不穩定,但停止中的發電,係使活塞23伸長來使風車變高之後進行風力發電,故可穩定地發電。又,圖26的風車W亦可進行停止時的風力發電。
若風力過強時,汽車會搖動,故使活塞23縮短來使風車下降比較安全。欲持續發電的情況,將與前述油壓缸22連結固定之逆向(向下)之油壓缸的活塞往下伸長,並將安裝於下端的基盤抵接於地面的話,能防止車體的搖動。
又,若有延長充電纜線的話,還能對停車狀態之其他汽車的蓄電池進行充電,能讓人高興。
欲使上下動風車W在行進中亦進行發電的情況,以活塞23將風車W下降較為穩定。且,在汽車的室內使前述油壓缸22豎立的話會成為阻礙,故利用牢固地安裝在汽車車頂的載具來安裝前述風車W亦可。此時,將前述油壓缸22安裝於前述載具亦可。
圖26為在汽車車頂上搭載垂直軸型風車W,且搭載有在該風車W上的頂部上所設置的太陽能電池面板E,在停車中(行進時亦可)使太陽電池E、E發電,來對蓄電池B充電的例子。但是,在晚上或天候不佳的情況,太陽電池E便無法發電,故以圖24~圖26的風車W來發電並充電。
圖27為軸同步發電機的立體圖,前輪Tf、Tf或後輪Tr、Tr,係以藉由軸a來連結的馬達M所驅動。馬達M,亦使以軸a來連結的發電機G、G旋轉來發電。
圖28為表示本發明之發電充電式電動汽車之全系統構造的方塊圖。
最後,將本發明之軸同步發電機之基本構造的水平剖面圖示於圖29。如該圖所示,本發明之軸同步發電機的發電系統,係提供與平常使用石油燃料之汽車的引擎煞車相同的作用。亦即,成為本行進發電式電動汽車之驅動源的電動機M,係藉由踩下油門踏板而使車輪旋轉來行進,藉由放鬆油門踏板來解除車輪的驅動而停止,為
單純的系統,在放開用來行進的油門踏板之際的下個動作,係踩踏隔壁的煞車踏板的操作。此時,在將操作從油門踏板移到煞車踏板的階段,會從電動機M的驅動旋轉自動地轉移至只有與電動機軸a連結之車輪的無驅動空轉,而使軸同步發電機G、G旋轉,從而發電來進行充電,故藉由軸同步發電機G、G的負載,利用與煞車合併的發電負載而成為補強煞車的功能。
接著,與煞車踏板的操作同時地使煞車開關啟動,而從電動機M的旋轉驅動,轉移至只有與軸a連結之車輪的無驅動旋轉。此時,連接於電動機軸a的齒輪z會自動鎖定,使軸同步發電機G、G旋轉並同時開始發電與充電。且,於再次操作油門踏板的時間點,使煞車開關關閉,成為平常的電動機驅動旋轉而成為可行進。圖29的構造為一例,只要為能將馬達所致之車輪的驅動切換成發電機之旋轉的構造的話,便可進行軸同步發電機的旋轉所致之發電、補充故為有效。
如上述般,利用因應汽車的行進來旋轉之車輪的旋轉驅動力而進行發電,且以從前方流入的風力來驅動的風車使發電機旋轉來產生電力,從而對所搭載的蓄電池進行充電,並以前述電池的輸出所驅動的馬達來行進,還具備控制該等的控制手段,以行進時所產生的風來進行風力發電而可一邊充電一邊行進。且,停止中,亦可以太
陽電池來發電或以自然風來風力發電,故可對蓄電池進行效率良好的電力補充。因此,可消解因電池沒電等導致車輛無法行進的事故或不安,能享受穩定的行進與安心的駕駛。
B‧‧‧電池(蓄電池)
c1‧‧‧控制器
g1‧‧‧行進風力式發電機
g2‧‧‧行進驅動式發電機
g3‧‧‧停止時風力式發電機
M‧‧‧馬達(電動機)
S‧‧‧充電器
W‧‧‧風車
Tf、Tf‧‧‧前輪
Tr、Tr‧‧‧後輪
a‧‧‧軸
Claims (6)
- 一種發電充電式電動汽車,其特徵為,搭載有風車與發電機,且具備:使用因應汽車的行進而從前方流入的風力來驅動的水平軸型或垂直軸型的風車發電機;以及讓與電動機的旋轉同步過的軸同步發電機旋轉藉此產生電力,來對搭載於汽車之充電過的電池進行補充,並以前述電池的輸出所驅動的馬達來行進,且控制該等的控制手段。
- 如請求項1所述之發電充電式電動汽車,其中,搭載軸同步發電機來行進,該軸同步發電機,係在將電動汽車的動力亦即電動機與驅動車體的車輪予以連結的電動機軸上,於左右各搭載有一台合計二台的發電機,該發電機係與汽車的行進速度亦即與電動機的旋轉速度同步,故對於使電動機旋轉來驅動車體的速度,可使發電機的輸出亦同步來產生電力。
- 如請求項1或2所述之發電充電式電動汽車,其中,在沿著汽車的擋風玻璃的上表面到達的空氣流與從前方到達車頂的上表面的空氣流之雙方所進入的位置,配置有風車的空氣流入口。
- 如請求項1或2所述之發電充電式電動汽車,其中,驅動風車之空氣的取入口,係設在前述汽車的前面中央, 或是在寬方向均勻地分散設置,來防止行進時的空氣抵抗集中於一邊,而防止方向盤被影響,或是設置有將行進時所發生的風予以取入之前開喇叭狀的空氣取入口,或是成為在汽車的寬方向不坐複數人,而是在縱方向1列坐複數人的構造,成為細長形狀的車體。
- 如請求項1或2所述之發電充電式電動汽車,其中,設置封閉裝置或偏向裝置,在使前述風車旋轉之來自前方的行進風力之中,前述封閉裝置係阻止相對於風車之旋轉的逆風,前述偏向裝置係使逆風變位成順風位置。
- 如請求項1或2所述之發電充電式電動汽車,其中,設置使前述風車上昇的裝置來風力發電,藉此即使是停止中亦藉由自然的風力來使車頂上的風車旋轉來發電,或是以至少在汽車的車頂所設置的太陽能發電面板或是汽車的頂部上面所設置之風車的旋轉來發電,而對所搭載的蓄電池或其他車子的蓄電池進行充電,成為以前述蓄電池的輸出所驅動的馬達來行進的構造。
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