一種含有冷卻水套的太陽能電動汽車的製作方法

2023-05-19 22:24:21

本發明屬於新能源汽車領域，具體涉及一種含有冷卻水套的太陽能電動汽車。

背景技術：

近年來，隨著綠色環境倡導工作的進行，消費者的環保低碳意識逐漸增強，於是電動汽車的使用越來越廣泛，再加上電動汽車具有不耗油、無噪音、無汙染與使用方便等優點，被逐漸考慮代替汽油車作為日常的交通工具。

傳統的電動汽車所使用的電池為充電電池，在電力用盡後經由車外輸入電源以對電動汽車電池進行充電，電池的電力決定了電動汽車的最大行程、充電時間。然而，電動汽車電池的充電容量有限，使其所能行駛的距離一般無法預測，且由於行駛路面、交通情況、負重等多種因素都會令電動汽車的電池效率、容量有所變化，電池電力消耗快，電力用盡後無法繼續行駛。另外，電動汽車電池每次充電時間太長，當電池電力耗盡時，需要很久才能充電完成，造成電動汽車無法普及以及取代傳統石化燃料動力引擎。同時，充電設備的不普及等因素，也是造成電動汽車無法取代傳統汽、柴油車的主要因素，並且去再帶一個電池不太方便又花費較高。

電動汽車尤其是混合動力電動汽車的電機在負載較大且複雜的工況下工作時，將產生大量的熱量。如果熱量不及時排出，將會對電機的性能造成影響。如果電機位於汽車的前艙，由於前艙環境溫度很高(一般超過100℃)，也會使電機的溫度隨之上升。對一些將電機集成在發動機和變速箱之間的混合動力車，變速箱離合器殼體內的溫度更高，局部區域在某些情況下可能達到300℃左右。發動機和變速箱的產生的熱量會傳到電機上，引起電機溫度進一步升高，對電機的正常工作造成嚴重威脅。因此必須在汽車電機上設置一套有效的冷卻系統，使電機的溫度保持在合理的範圍內。

目前的電動汽車尤其是混合動力電動汽車的電機受結構條件的限制，大多採用自然通風方式或強制通風方式進行冷卻，很少採用水冷的方式，冷卻效果不夠理想且結構不合理。其存在的問題主要為：

1、進出水口位於最下端，難以排出氣體。

2、沒有明確給出水道結構。如果是鑄造結構，在其內部沒有體現出出砂工藝孔；如果是兩個零件配合形成的水道，則沒有體現出這兩個件的各自結構，更沒有在兩個件之間設置密封結構。這種既沒有出砂工藝孔、又不是兩個件裝配形成的冷卻水套，顯然是難以製造出來的。

3、從該專利文獻所提供的技術方案、實施例及附圖上看不出進出水口之間是否隔開以及是如何隔開的，此處的結構沒有表達清楚，容易被理解為進出水口是相通的，冷卻水從進水口進去後馬上從出水口排出，另外進出水的密封結構也不明確。

因此,需要提供一種新型的太陽能電動汽車來解決上述問題。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種含有冷卻水套的太陽能電動汽車，使得電動汽車在行駛過程中能夠有長時間有電不斷電並且低碳環保的工作系統，使得電動汽車能夠行駛的時間更長、路途更遠，人們在日常生活中不用為了路途遙遠而擔心電量不足，電機的冷卻水流動通暢，阻力小，冷卻功耗小。

一種含有冷卻水套的太陽能電動汽車,所述電力系統包括依次連接的新能源專用節能分析儀、天然氣氣瓶、發電機、變頻器、動力電池、新能源電池保護裝置、變頻器、驅動電機和新能源電機伺服控制器；所述驅動電機及受其驅動的變速箱，用以將動力傳遞給電動汽車的後橋和後輪；所述動力電池包括太陽能電池板和蓄電池組；所述天然氣氣瓶和發電機與所述動力電池電性連接，將天然氣燃燒後的熱能轉換生成電能，並將該電能傳輸至所述動力電池，所述驅動電機還包括冷卻水套，其形狀為圓環形，套裝在電機定子的外圓上，所述的冷卻水套上設有冷卻水流通的冷卻水道及與冷卻水道兩端連通的進出水口，所述的冷卻水套在其軸線方向上分為水套體和水套蓋兩件，且兩者端面密封連接，其內圓上的凹槽與電機定子的外圓面構成所述的冷卻水道，冷卻水套與電機定子為密封連接。

優選地，所述太陽能電池板和蓄電池組上設置有峰值功率跟蹤器。

優選地，所述的兩個進出水口上各設一個用於進水和出水的、中間為通孔的水管接頭，所述的水管接頭的外圓與進出水口的內孔之間通過水管接頭密封圈形成密封配合連接，在安裝水管接頭的冷卻水套的外表面上設水管接頭擋板，所述的水管接頭由水管接頭擋板軸向固定在進出水口的孔內，所述的水管接頭擋板通過多個水管接頭擋板連接螺釘固定在冷卻水套上。

優選地，所述動力電池上還設置有新能源電池安全保護裝置，所述變頻器與所述新能源電池安全保護裝置電性連接；所述新能源電池安全保護裝置通過變頻器與所述驅動電機電性連接。

優選地，所述動力電池與新能源電池安全保護裝置雙向充/放電連接。

優選地，所述發電系統還包括與所述天然氣氣瓶和發電機均相連的新能源車專用節能統計分析儀。

優選地，所述含有冷卻水套的太陽能電動汽車具有如下充電方法：

（1）將太陽能電池板在完全暴曬在太陽下面，蓄電池充滿電後與所述蓄電池組相連接，所述蓄電池為充電電池；

（2）將天然氣氣瓶加滿放置於電動汽車上，並與發電機相連；動力電池為電動汽車的驅動電機提供電力，驅動電動汽車行駛；

（3）當感應到動力電池電量不足時，自動啟動發電機，燃燒天然氣，進行發電；

（4）天然氣用完時自動使用太陽能電池板提供的電。

本發明的技術方案具有以下有益效果：

本發明提供的一種含有冷卻水套的太陽能電動汽車及其充電方法，採用「邊走邊充電」的模式，不需要建充電站，充電樁或是更換電池站，省去徵用寶貴的城市空間、高昂土地使用價格、供電增容等考慮因素，使得純電動汽車不受續航裡程的限制，不需要停車充電，或是在車輛上裝置大量電池來存儲電能來滿足一天的行駛裡程，只需十分之一的電池用量即可，使得純電動汽車使用成本降為原來的十分之一，即每年七十萬的電池費用降為七萬每年，採用「新能源—天然氣」如液化天然氣（LNG）作為補充燃料，只排放二氧化碳且無PM2.5排放，是石化產品當中最為清潔、最為環保的新能源，採用太陽能電池板節省成本提高效益。另外，冷卻水在水道內與水套接觸面積大，冷卻效果好；結構緊湊，安裝方便，尤其適合在空間狹小的汽車上使用；密封性能好，不會產生冷卻水的洩漏；水道結構簡單，加工製造方便；冷卻水流動通暢，阻力小，冷卻功耗小。

附圖說明

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

圖1是本發明含有冷卻水套的太陽能電動汽車的系統結構圖；

圖2是本發明含有冷卻水套的太陽能電動汽車的冷卻水套的剖視圖；

圖3是本發明含有冷卻水套的太陽能電動汽車的冷卻水套的立體結構示意圖。

具體實施方式

為了清楚了解本發明的技術方案，將在下面的描述中提出其詳細的結構。顯然，本發明實施例的具體施行並不足限於本領域的技術人員所熟習的特殊細節。本發明的優選實施例詳細描述如下，除詳細描述的這些實施例外，還可以具有其他實施方式。

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細說明。

本發明實施例提供一種含有冷卻水套的太陽能電動汽車及其充電方法，如圖1所示，一種含有冷卻水套的太陽能電動汽車,所述電力系統包括依次連接的新能源專用節能分析儀、天然氣氣瓶、發電機、變頻器、動力電池、新能源電池保護裝置、變頻器、驅動電機和新能源電機伺服控制器；所述驅動電機及受其驅動的變速箱，用以將動力傳遞給電動汽車的後橋和後輪；所述動力電池包括太陽能電池板和蓄電池組；所述天然氣氣瓶和發電機與所述動力電池電性連接，將天然氣燃燒後的熱能轉換生成電能，並將該電能傳輸至所述動力電池所述驅動電機還包括冷卻水套，其形狀為圓環形，套裝在電機定子的外圓上，所述的冷卻水套上設有冷卻水流通的冷卻水道及與冷卻水道兩端連通的進出水口，所述的冷卻水套在其軸線方向上分為水套體和水套蓋兩件，且兩者端面密封連接，其內圓上的凹槽與電機定子的外圓面構成所述的冷卻水道，冷卻水套與電機定子為密封連接。

結合圖2和圖3，所述冷卻水套形狀為圓環形，套裝在電機定子9的外圓上，所述的冷卻水套16上設有冷卻水流通的冷卻水道3及與冷卻水道3兩端連通的進出水口4，所述的冷卻水套16在其軸線方向上分為水套體1和水套蓋2兩件，且兩者端面密封連接，其內圓上的凹槽與電機定子9的外圓面構成所述的冷卻水道3，冷卻水套16與電機定子9為密封連接。按照權利要求1所述的電動汽車電機的冷卻水套，所述的冷卻水道3的凹槽設在水套體1的內圓上，其形狀為螺旋形，構成螺旋凹槽14，相鄰螺旋凹槽14之間形成凹槽側壁15，在其螺旋線的兩端的位置，水套體1上各設一個進出水口4與其相通，所述的進出水口4為通孔，通到水套體1外圓表面上。所述的電機定子9的外表面上，設有一層絕緣膠17並與電機定子9的外表面緊密粘合。電動汽車電機在車身上的安裝使其軸線為水平位置或接近於水平位置，使整個冷卻水道3有高度的差異，所述的進出水口4中的一個或兩個位於冷卻水套15外圓的上部。

所述的兩個進出水口4上各設一個用於進水和出水的、中間為通孔的水管接頭18，所述的水管接頭18的外圓與進出水口4的內孔之間通過水管接頭密封圈21形成密封配合連接，在安裝水管接頭18的冷卻水套16的外表面上設水管接頭擋板19，所述的水管接頭18由水管接頭擋板19軸向固定在進出水口4的孔內，所述的水管接頭擋板19通過多個水管接頭擋板連接螺釘20固定在冷卻水套16上。所述的兩個進出水口上各設一個用於進水和出水的、中間為通孔的水管接頭，所述的水管接頭的外圓與進出水口的內孔之間通過水管接頭密封圈形成密封配合連接，在安裝水管接頭的冷卻水套的外表面上設水管接頭擋板，所述的水管接頭由水管接頭擋板軸向固定在進出水口的孔內，所述的水管接頭擋板通過多個水管接頭擋板連接螺釘固定在冷卻水套上。

所述太陽能電池板和蓄電池組上設置有峰值功率跟蹤器，峰值功率跟蹤器，實質上是一個DC-DC斬波電路，陣列的電壓和電流乘積後得到功率。然後通過尋優過程來調節佔空比的調節使光伏陣列的輸出功率達到最大，使MPPT的功率密度大大提高，同時提高了MPPT的轉換效率。

所述動力電池上還設置有新能源電池安全保護裝置，所述變頻器與所述新能源電池安全保護裝置電性連接；所述新能源電池安全保護裝置通過變頻器與所述驅動電機電性連接，所述動力電池與新能源電池安全保護裝置雙向充/放電連接，述發電系統還包括與所述天然氣氣瓶和發電機均相連的新能源車專用節能統計分析儀。

本技術方案若應用在純電動汽車上（載重18噸平均時速30km/h且開空調計算），具有如下優點：（1）採用「邊走邊充電」的模式，不需要建充電站，充電樁或是更換電池站，省去徵用寶貴的城市空間、高昂土地使用價格、供電增容等考慮因素，使得純電動汽車不受續航裡程的限制； （2）採用「邊走邊充電」的模式，不需要停車充電，或是在車輛上裝置大量電池來存儲電能來滿足一天的行駛裡程，只需十分之一的電池用量即可，使得純電動汽車使用成本降為原來的十分之一，即每年七十萬的電池費用降為七萬每年；（3）採用「新能源—天然氣」如液化天然氣（LNG）作為補充燃料，只排放二氧化碳且無PM2.5排放，是石化產品當中最為清潔、最為環保的新能源。另外充電站、充電樁的電力來自於發電站，目前發電站多數為火力發電站，火力發電站則需要大量的煤炭，燃燒煤炭則產生大量PM2.5空氣汙染，汙染嚴重。

所述含有冷卻水套的太陽能電動汽車具有如下充電方法：

（1）將太陽能電池板在完全暴曬在太陽下面，蓄電池充滿電後與所述蓄電池組相連接，所述蓄電池為充電電池；

（2）將天然氣氣瓶加滿放置於電動汽車上，並與發電機相連；動力電池為電動汽車的驅動電機提供電力，驅動電動汽車行駛；

（3）當感應到動力電池電量不足時，自動啟動發電機，燃燒天然氣，進行發電；

（4）天然氣用完時自動使用太陽能電池板提供的電。

本發明提供的一種含有冷卻水套的太陽能電動汽車及其充電方法，電動汽車的電力系統每小時消耗電能約16千瓦時（載重18噸平均時速30km/h且開空調計算），天然氣發電機給動力電池補充每小時20千瓦時的電能，大於電力系統每小時消耗的電能，加上太陽能給電動汽車提供的電，使得在不停車充電的情況下，邊走邊充電，續航裡程不受限制。另外，採用液化天然氣和太陽能等新能源作為補充燃料，只排放二氧化碳且無PM2.5排放，清潔、無汙染；此外，電機的冷卻水在水道內與水套接觸面積大，冷卻效果好；結構緊湊，安裝方便，尤其適合在空間狹小的汽車上使用；密封性能好，不會產生冷卻水的洩漏；水道結構簡單，加工製造方便；冷卻水流動通暢，阻力小，冷卻功耗小。

最後應當說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者等同替換，這些未脫離本發明精神和範圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的權利要求保護範圍之內。