纯电动汽车对外界的能量利用

《纯电动汽车对外界的能量利用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《纯电动汽车对外界的能量利用（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、纯电动汽车对外界的能量利用纯电动汽车对外界的能量利用有风能、光能、动能、势能及刹车等能量的利用。从2000年起，我对电动车产生研究兴趣，到今日。以我对电动车的了解， 光能、动能、势能及刹车等能量的利用均有实物面世，而对风能的利用未见有任 何车辆应用。光能、动能、势能及刹车等能量的利用，容易受天气、时间与地点的限制， 无法得到长时间有效的利用。而风能则不同；在地球表面，只要有空间，就有空 气存在。汽车的行驶过程，就是车辆与空气相抗争的过程。所以风能不受天气、 时间与地点的限制，只要车辆在行驶，风能就能够长时间的通过风力发电机转化 成电能，来补充蓄电池的能量。从而延长蓄电池的供能时间，间接的延长了

2、电动 车的有效行驶里程。利用风能来发电有两种方式：车外发电与车内发电。车外发电，在车体外部设置风力发电机与风扇，它破坏了车体原有的空气动 力造型，并带来车体的重心提高及其他无法预防的后果；好处就是无须设置进排 气装置。车内发电，是将风力发电机与风扇安置在车体内部；在不改变车体原有的空 气动力造型下，通过安装进气口，使空气集中对发电机进行做功，再通过车体内 部设置的排气通道排出车外；现有电动汽车对能量的需求，仅局限于蓄电池供能与利用光能、动能、势能及刹 车等能量。由于光能、动能、势能及刹车等能量因各种因素限制，造成能量的转 化率不高，不足以明显的、有效的提高电动汽车的基本性能。而想明显的、有效的

3、提高电动汽车的基本性能，它的途径有好多条：1、提高蓄电池的蓄能容量，它属于未来的，是现在利用不上的。2、增加蓄电池的数量，占用车内空间，增加车重。3、提高电动机的性能，来提高能量的利用率。4、在保障车辆的基本安全性能与操纵性能下，对车体进行减重。也可提 高能量的利用率。5、增加自充电部件。增加车重。但在技术上可辅助突破蓄电池的桎梏。 以上几点各有优缺点，我个人偏向于增加自充电部件。现有的电动汽车倾向于在静止状态进行充电，而在行驶运动状态下没有可持续性 有效的充电方式对蓄电池进行补充能量；那么只依靠蓄电池供能毕竟是有限的； 增加蓄电池数量又受车体空间的限制。所以利用外界的能量进行转换成电能，来

4、补充蓄电池的能量；从而延长蓄电池的供能时间，间接的延长了电动车的有效行 驶里程，成为必要。对外界的能量利用有风能、光能、动能、势能及刹车等能量的利用。光能、动能、 势能及刹车等能量的利用，容易受天气、时间与地点的限制，无法得到长时间有 效的利用。而风能则不同；在地球表面，只要有空间，就有空气存在。汽车的行 驶过程，就是车辆与空气相抗争的过程。所以风能不受天气、时间与地点的限制， 只要车辆在行驶，风能就能够长时间的通过风力发电机转化成电能。想想我们小时候玩的一个玩具：风车。卡纸做的风叶用一根筷子支撑住，手臂一 挥，风叶就自动旋转。用电动机产生的驱动力代替手臂的力量，风叶的自动旋转 带动风力发电机

5、；那么利用风的阻力转化成电能。就成为可能。由于能量守衡定律的存在，1比1的补充蓄电池消耗的能量是不可能的。然而在 电动机消耗10度电能的同时，发电机为蓄电池补充48度电能还是有可能的。 通过增加自充电部件，让一部安装有30度电能容量蓄电池的电动汽车跑出需50 度电能容量才能达到的里程（数据作为说明使用，非实际数据）。为此付出的重 量代价是可接受的。再通过以上3、4点的配合改进，新技术、新材料的运用，将使整车质量不增反 减成为可能。在电动车行业的现状欠缺两大能力1、整合能力2、技术应用能力整合能力。具体体现在机件的一件多用与专件专用的性能区别上。如何让电 动车的性能在尽可能接近燃油动力车的性能时

6、，对自身重量进行大幅度减重。我 设计的车体内外构造，通过优化改造，达到一件多用的目的同时，使车辆在安全 与操控性能方面，不亚于燃油动力车的性能；并对车辆的实时维修、维护及保养 上，做出通盘性的考虑与解决。在电动车行业中对各种能量的利用很多，如光能，动能等来转变成电能。但 有一种能量在现实车辆中没有利用，它就是风能。从广义上来说，空气的流动产 生风能，风速越大，其携带的风能就越大。所以风力发电成为现实。汽车在运动 过程中，空气对车辆的阻力无时不在的，车速越快，空气阻力就越大。这是作用 力与反作用力的关系。那么我们换一个角度来思考，一部汽车以50公里时速在公路上行驶，如果 将运动的车辆做为静止参考

7、物，是否可以这样认为：空气以50公里的时速作用 于车辆上。我们选择适当的风力发电机安装在车辆上，它能否产生电能呢？由于 汽车只要在运动中，空气阻力就时刻存在。相对的车速越高，风速就越大。这个 论点是否成立？当然根据能量守恒定律，在电动车上，单位时间内，驱动电机消耗的能量永 大于发电机产生的能量。简单的讲，电动车行驶100公里，需消耗15度的电能， 而风力发电机在这100公里的路程内可产生8度的电能供驱动电机做功，而蓄电 池只需补充7度的电能消耗，就可使电动车行驶100公里。也就是说，同样配置 的两辆电动车，一部安装风能发电系统，另一部不安装。安装风能发电系统的电 动车只要用7度电能就能跑出需1

8、5度电能（不安装风能发电系统的电动车）才 能达到的距离。这样同等的蓄电池供能时间是否被延长？电动车的有效行驶里程 是否被加长？风力产生的电能，直接经稳压整流后作用与驱动电机上，为维持驱动电机的功率输出，由蓄电池来补充风力电能的不足。无形中延长了电池的供电时间，也 就延长了电动车的有效行驶里程。技术应用能力。由于车辆的行驶，是与空气、路面等产生的各种阻力相抗争 的过程。那么航空动力学中一些空气动力原理能否利用在电动车上？如空气的冲 压、平衡溢散、气幕等原理能否通过自然或技术的干预利用在电动车上，达到降 低空气阻力，增强车辆的操纵性能等有益作用？配合其他的能量利用方法，运用我设计改造的车体内外构造

9、，目前在理论上 达到150公里时速（可调整控制），满电荷状态下可行驶300-500公里范围已经 不成为问题。自身重量在800公斤左右，300公里的行驶里程是最低要求。我设计的数据化控制全电驱动汽车将安装至少3台风力发电机，还可选择安 装汽油发电机来满足中长途驾驶的需求。由于我设计的数据化控制全电驱动汽车涉及多项技术革新与应用，在这个文 章篇幅中无法也不可能一 一列举说明。1、能量的利用。现有的电动车对能量的利用可归纳为：光能、动能、势能及刹车能量等，利 用这些能量转化成电能，来补充车载电池的能量损耗，从而变相延长车载电池的 供电时间。可是这些能量的持续时间和转化率的限制，所产生的电能有限，对车

10、 辆的有效行驶里程没有大的促进作用。而我的的设想与设计是围绕在风能的利用上。由于在地球表面，只要有空间 就有空气存在。所以车辆的行驶过程，就是与空气相抗争的过程。空气的阻力大 于驱动力，车辆就减速；空气的阻力小于驱动力，车辆就加速。这是一个相互平 衡的过程。所以车辆的时速越大，风速越高，风力就越大。就可以利用风力发电 机将风能转化成电能，而不受时间的限制。只要车辆在驾驶前进，风力发电机就 不断的将风能转化成电能，补充车载电池的能量损耗。在这个基础上，我的的设 想与设计满足300公里的有效行驶里程是最低、最保守的预计。2、车辆内部的结构。利用风能来发电有两种方式：车外发电与车内发电。车外发电，在

11、车体外部设置风力发电机与风扇，它破坏了车体原有的空气动 力造型，并带来车体的重心提高及其他无法预防的后果；好处就是无须设置进排 气装置。车内发电，是将风力发电机与风扇安置在车体内部；在不改变车体原有的空 气动力造型下，通过安装进气口，使空气集中对发电机进行做功，再通过车体内 部设置的排气通道排出车外；这样带来的好处有：1、由于车头安置进排气装置， 它们将车头内部分隔成不同的几何形状，通过变形吸收撞击能量，来提高对驾乘 人员的保护作用。2、通过进气口的设置，将正面的空气集中作用于发电机的风 扇上，来提高发电机的效能。3、通过排气口的设置，对空气的排放进行干预， 利用排放的空气作用于车体上，从而提

12、高车辆的操纵性能并降低空气的阻力；同 时利用空气的流动，为发电机与蓄电池进行降温;利用车头与车尾的空气压力差， 还可安装发电机，形成多层发电的机制为蓄电池充电。由于对风能的利用，就决定了车辆的结构必须进行改变。我的设想与设计是 尽量在不改变现有车型的外表形状下，对车辆内部的结构进行优化整合，在满足 对风能的利用同时，并做到一物多用的性能要求。这是前提条件。由于是尽量不改变现有车型的外表形状，所以就要有进气口，空气对发电机 做功后，必须要有排气口。而我设计的进气口与排气口不但没有降低车辆的现有 安全、操控性能及乘座的空间，反而有所提高。同时降低空气对车辆的阻力。通 过对排气口的设置，我将至少满足

13、3部发电机的安置，尽可能来提高能量的转化 率，降低车载蓄电池的能量损耗。3、动力结构的改变。对于动力机构，我偏向采用新型轮毂电动机，其结构简单，易维护。控制好 电压与电流，就可以实时控制动力的输出。理论上可达到150公里时速（可调整 控制），满电荷状态下可行驶300-500公里范围。也可使用现有的电动机驱动方 式。我已解决了：1、电动机的基础设计：高低转速的并存，散热，防水，防震等问题。（基础）2、电动机与驱动轮、车体的桥接，与悬挂系统的配合。（根本）3、车辆在长下坡道路的制动问题。（保障）4、蓄电池在车体中的存放，蓄电池的散热、防震及防漏电。（保障）5、车体底盘的改造，在不降低既有的性能，来

14、适应对风能利用的需求。（保 障）6、为保障销售，而加入高科技（自动驾驶）的元素。因软件编程的工作量 原因，需要团体力量来实现。此技术可分成自动驾驶与强制规避两大系统（卖点）汽车行业的最终目标是：无人操控自动驾驶技术无人驾驶技术的构想是美好的，而实现这个构想的路子有好多条。如何在不 危害自己与他人的情况下来实现这个构想，并为人类提供方便。这才是真正的实 用性技术。我们会觉得实现自动驾驶非常困难，非常复杂。但是在追溯驾驶的本源，明 了驾驶的本质时，就会觉得实现自动驾驶非常简单，简单到用十四个字就可以概 括整个驾驶的过程：“预判；加速超越，匀速跟随，减速避让。”从车辆的起步、加速行进到停车入库整个过

15、程，这十四个字如影随形，实现 安全驾驶。预判。作为驾驶的本源。预先对自身及周遍运动物体的行进方向、速度的判 断，从而在不危及他人的安全情况下，设计出自身可安全行进的路线。加速超越，匀速跟随，减速避让。作为驾驶的本质。是自身车辆行驶过程中， 对实时的外界情况进行适当的处理反应。来保障自身安全行进。也就是说在驾驶过程中，驾驶员必须对自身及周遍运动物体的行进方向、速 度要有预见性的判断，同时根据自身的需求，结合实际路面情况，做出相应的反 应。在车辆行进过程，所有的反应均可归纳为加速超越，匀速跟随，减速避让 这十二字。这道理其实并不复杂，只是众人都没有往那方面去想。世上的事情原本也就 是这样，解释清楚

16、了往往谁都能想明白，但是没人点拨之前，绝大部分人又都是 懵懂的。研制自动驾驶技术的主要难点之一在于对交通信号的辨别，对此我有切实可 行的处理方法。为研制自动驾驶技术，我专门进修了软件编程，并获得软件工程师证件。软 件编程对自动驾驶技术的支持已获得证实。由于汽车是只有人类才能驾驶的，那 么模仿人类的驾驶过程，用摄像头替代人类的眼睛，电脑替代人脑，数控车床替 代人的手脚，软件编程就等于人脑的思维控制，通过数据的积累来完善数据库。 那么自动驾驶技术的实现指日可待。当然摄像头、电脑、数控车床需要进行必要 改造，择取并强化可用的功能，来满足对驾驶的需求。从而成为特制的附属部件。 在车辆上设计并安装自动规避系统软件，可减少交通事故的发生。同时对交通事 故安全的认定与责任的划分有提供实时交通记录来作为证据，从而减轻有关部