(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 206528353 U(45)授权公告日 2017.09.29
(21)申请号 201720228230.2(22)申请日 2017.03.09
(73)专利权人 王薪富
地址 056001 河北省邯郸市邯山区中华南
大街428号6栋2单元2403号(72)发明人 王薪富 姬运芳 林贵明 王中洲 (74)专利代理机构 北京超凡志成知识产权代理
事务所(普通合伙) 11371
代理人 金相允(51)Int.Cl.
B60L 7/10(2006.01)B60L 8/00(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
权利要求书1页 说明书5页 附图3页
(54)实用新型名称
供能系统及新能源汽车(57)摘要
本实用新型提供了一种供能系统及新能源汽车，涉及新能源汽车技术领域，为解决电动汽车续航能力较差的问题。所述供能系统包括：电能供应单元，以及分别与电能供应单元连接以为电能供应单元充电的风能单元、光能单元、惯能单元和刹车能单元。电能供应单元包括电池组，风能单元包括风能发电机，光能单元包括光能发电板，惯能单元包括与汽车的电动机主轴连接的惯能发电机，刹车能单元包括与汽车的后轮轴连接的刹车能发电机。所述供能系统应用于新能源汽车中，利用风能单元、光能单元、惯能单元和刹车能单元为电能供应单元补充电力，利用电能供
从而增强了应单元为新能源汽车的发电机供电，
新能源汽车的续航能力。
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权 利 要 求 书
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1.一种供能系统，其特征在于，包括：电能供应单元，以及分别与所述电能供应单元连接以为所述电能供应单元充电的风能单元、光能单元、惯能单元和刹车能单元；
所述电能供应单元包括电池组，电池组用于与汽车的电动机连接；所述风能单元包括风能发电机；所述光能单元包括光能发电板；所述惯能单元包括惯能发电机，所述惯能发电机与汽车的电动机主轴连接；所述刹车能单元包括刹车能发电机，所述刹车能发电机与汽车的后轮轴连接。
2.根据权利要求1所述的供能系统，其特征在于，所述电池组包括第一电池组和第二电池组，所述第一电池组和所述第二电池组均分别与所述风能单元、所述光能单元、所述惯能单元和所述刹车能单元连接。
3.根据权利要求1所述的供能系统，其特征在于，所述光能发电板为胶体薄膜式太阳能发电板。
4.根据权利要求1所述的供能系统，其特征在于，所述刹车能发电机包括驱动机构、定子和转子，所述转子用于与汽车的后轮转动连接，所述定子用于套设于后轮轴上，所述定子与驱动机构连接，用于驱动所述定子向靠近或远离所述转子的方向运动。
5.根据权利要求1所述的供能系统，其特征在于，所述刹车能发电机为永磁发电机，所述惯能发电机为无铁多线圈发电机。
6.根据权利要求1-5任一项所述的供能系统，其特征在于，还包括储能装置，所述风能单元、所述光能单元、所述惯能单元和所述刹车能单元均与所述储能装置连接，并通过所述储能装置为所述电能供应单元充电。
7.一种新能源汽车，其特征在于，包括车体，所述车体安装有如权利要求1-6任一项所述的供能系统。
8.根据权利要求7所述的新能源汽车，其特征在于，所述供能系统中的光能发电板贴覆于所述车体的电动机罩顶面，车身顶面，以及后备箱盖顶面。
9.根据权利要求7所述的新能源汽车，其特征在于，所述风能发电机安装于所述车体的前部进风口处。
10.根据权利要求7所述的新能源汽车，其特征在于，所述刹车能发电机的数量为两个，两个所述刹车能发电机分别与所述车体的两个后轮对应连接。
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说 明 书供能系统及新能源汽车
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技术领域
[0001]本实用新型涉及新能源汽车技术领域，尤其是涉及一种供能系统及新能源汽车。背景技术
[0002]目前，随着人们对于环境保护意识的提高，以电力作为动力源的电动汽车越来越普及，例如油电混合动力汽车和纯电动汽车。纯电动汽车无需使用燃油作为动力，因此对于环境无污染。纯电动汽车中装设有蓄电池，蓄电池为纯电动汽车提供动力，当蓄电池中电力用完后，在充电桩处为蓄电池充电。由于在大部分城市中，充电桩的数量较少，以及充电时间较长，因此使得电动汽车的续航能力较差，制约了电动汽车的普及。实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种供能系统，以解决现有技术中存在的电动汽车续航能力较差的技术问题。
[0004]本实用新型提供的供能系统，包括：电能供应单元，以及分别与所述电能供应单元连接以为所述电能供应单元充电的风能单元、光能单元、惯能单元和刹车能单元；[0005]所述电能供应单元包括电池组，电池组用于与汽车的电动机连接；所述风能单元包括风能发电机；所述光能单元包括光能发电板；所述惯能单元包括惯能发电机，所述惯能发电机与汽车的电动机主轴连接；所述刹车能单元包括刹车能发电机，所述刹车能发电机与汽车的后轮轴连接。[0006]优选地，所述电池组包括第一电池组和第二电池组，所述第一电池组和所述第二电池组均分别与所述风能单元、所述光能单元、所述惯能单元和所述刹车能单元连接。[0007]进一步地，所述光能发电板为胶体薄膜式太阳能发电板。[0008]可选地，所述刹车能发电机包括驱动机构、定子和转子，所述转子用于与汽车的后轮转动连接，所述定子用于套设于后轮轴上，所述定子与驱动机构连接，用于驱动所述定子向靠近或远离所述转子的方向运动。[0009]优选地，所述刹车能发电机为永磁发电机，所述惯能发电机为无铁多线圈发电机。[0010]进一步地，还包括储能装置，所述风能单元、所述光能单元、所述惯能单元和所述刹车能单元均与所述储能装置连接，并通过所述储能装置为所述电能供应单元充电。[0011]相对于现有技术，本实用新型所述的供能系统具有以下优势：[0012]本实用新型所述的供能系统应用于新能源汽车中，电能供应单元与新能源汽车的电动机相连，用于为电动机提供电能，以作为电动机的驱动力。
[0013]风能单元用于将风能转化为电能并提供给电能供应单元；光能单元用于将光能转化为电能并提供给电能供应单元；惯能单元与电动机主轴连接，电动机主轴与差速器连接，差速器分别与新能源汽车的两个前轮连接，当电动机接收到刹车信号后，新能源汽车的两个前轮在惯性作用下继续转动，从而通过差速器带动电动机主轴转动，惯能单元将刹车后电动机主轴运动的能量转化为电能并提供给电能供应单元；刹车能单元用于将新能源汽车
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在执行刹车操作后，后轮轴在惯性作用下产生的继续转动的力转化为电能并提供给电能供应单元。
[0014]也就是说，在本实用新型提供的功能系统应用于新能源汽车中的时候，新能源汽车使用电力作为驱动力，由电能供应单元为新能源汽车提供电力，而风能单元、光能单元、惯能单元和刹车能单元均可为电能供应单元提供电力，由于通过上述四个单元为电能供应单元补充电力，因此，在一次充电后，新能源汽车的续航能力得到有效提高。[0015]本实用新型的另一目的在于提出一种新能源汽车，以解决现有技术中存在的电动汽车续航能力较差的技术问题。[0016]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：[0017]一种新能源汽车，包括车体，所述车体安装有如上述技术方案所述的供能系统。[0018]可选地，所述供能系统中的光能发电板贴覆于所述车体的电动机罩顶面，车身顶面，以及后备箱盖顶面。[0019]优选地，所述风能发电机安装于所述车体的前部进风口处。[0020]较佳地，所述刹车能发电机的数量为两个，两个所述刹车能发电机分别与所述车体的两个后轮对应连接。
[0021]所述新能源汽车与上述供能系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本实用新型实施例提供的供能系统的结构示意图一；[0024]图2为本实用新型实施例提供的供能系统的结构示意图二；
[0025]图3为本实用新型实施例提供的新能源汽车的第一视角的结构示意图；[0026]图4为本实用新型实施例提供的新能源汽车的第二视角的结构示意图；[0027]图5为本实用新型实施例提供的新能源汽车的第三视角的结构示意图。[0028]图中：10-电能供应单元；11-第一电池组；12-第二电池组；20-刹车能单元；30-惯能单元；40-光能单元；41-光能发电板；50-风能单元；60-储能装置；70-车体。具体实施方式
[0029]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定
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的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。[0031]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。[0032]实施例一
[0033]如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的供能系统包括：电能供应单元10、风能单元50、光能单元40、惯能单元30和刹车能单元20，本实施例提供的供能系统应用于新能源汽车中，电能供应单元10与新能源汽车的电动机相连，用于为电动机提供电能，以作为电动机的驱动力。
[0034]风能单元50用于将风能转化为电能并提供给电能供应单元10；光能单元40用于将光能转化为电能并提供给电能供应单元10；惯能单元30与电动机主轴连接，电动机主轴与差速器连接，差速器分别与新能源汽车的两个前轮连接，当电动机接收到刹车信号后，新能源汽车的两个前轮在惯性作用下继续转动，从而通过差速器带动电动机主轴转动，惯能单元30将刹车后电动机主轴运动的能量转化为电能并提供给电能供应单元10；刹车能单元20用于将新能源汽车在执行刹车操作后，后轮轴在惯性作用下产生的继续转动的力转化为电能并提供给电能供应单元10。[0035]也就是说，在本实施例提供的功能系统应用于新能源汽车中的时候，新能源汽车使用电力作为驱动力，由电能供应单元10为新能源汽车提供电力，而风能单元50、光能单元40、惯能单元30和刹车能单元20均可为电能供应单元10提供电力，由于通过上述四个单元为电能供应单元10补充电力，因此，在一次充电后，电能供应单元10的续航能力得到有效提高。
[0036]具体地，电能供应单元10包括电池组；风能单元50包括风能发电机；光能单元40包括光能发电板41；惯能单元30包括惯能发电机，惯能发电机与汽车的电动机主轴连接；刹车能单元20包括刹车能发电机，刹车能发电机与汽车的后轮轴连接。[0037]为了减轻供能系统的重量，优选地，光能发电板41为胶体薄膜式太阳能发电板。胶体薄膜式太阳能发电板柔软且质轻，铺设于汽车的表面，可与不同外形的车体表面更好地贴合，可覆盖面积更为广泛，从而可以吸取更多光能。[0038]风能发电机包括扇叶，扇叶安装于风能发电机的主轴上，在汽车向前行驶的过程中，车体前侧气体流动性最大，气体流动产生风，因此车体前侧为受风较大的区域，风吹动扇叶，使得扇叶带动转轴转动，从而发电。
[0039]在本实施例的其中一种具体实施方式中，刹车能发电机包括驱动机构、定子和转子，转子用于与汽车的后轮转动连接，定子用于套设于后轮轴上，定子与驱动机构连接，用于驱动定子向靠近或远离转子的方向运动。具体实施时，汽车的两个后轮与后轮轴之间转动连接，刹车能发电机的转子与后轮固定连接，刹车能发电机的定子套装于后轮轴上，与后轮轴转动连接，且可相对后轮轴沿后轮轴的轴向移动。驱动机构与定子连接，用于使得定子相对后轮轴沿后轮轴的轴向移动，从而靠近或远离转子。当汽车正常行驶时，驱动机构驱动
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定子靠近转子，与转子接触或卡合，从而使得转子带动定子转动，此时刹车能发电机未发电。当汽车刹车时，驱动机构驱动定子远离转子，与转子分离，此时，后轮在惯性的作用下继续带动转子转动，定子脱离转子后转速下降至停止转动，转子相对定子转动时刹车能发电机发电。
[0040]在一种实施方式中，刹车能发电机采用永磁发电机。刹车能发电机中的转子与定子通过离合器连接，转子与后轮连接，定子与后轮轴连接。在汽车行驶过程中，转子与定子之间无相对运动，刹车时，松开离合，定子不动，转子继续随后轮转动，从而产生电磁阻力，以进行发电。
[0041]在本实施例的一种具体实施方式中，惯能发电机采用无铁芯多线圈发电机，将其中一个线圈与后轮相连，另一个线圈套设于后轮轴上，当汽车正常行驶时，两个线圈均未通电，惯能发电机未处于发电状态；当汽车刹车时，其中一个线圈通电产生磁场，另一个线圈处于磁场中，且两个线圈产生相对转动，从而发电。[0042]为了进一步提高功能系统的续航能力，优选地，电池组包括第一电池组11和第二电池组12，第一电池组11和第二电池组12均分别与风能单元50、光能单元40、惯能单元30和刹车能单元20连接。在使用过程中，第一电池组11为汽车的电动机供电时，风能单元50、光能单元40、惯能单元30和刹车能单元20为第二电池组12充电；当第一电池组11的电量过少时，使用第二电池组12为电动机供电，使用风能单元50、光能单元40、惯能单元30和刹车能单元20为第二电池组12充电。如此交替使用第一电池组11和第二电池组12，从而可以进一步提高供能系统的续航能力。[0043]在本实施例中，供能系统还包括储能装置60，风能单元50、光能单元40、惯能单元30和刹车能单元20均与储能装置60连接，并通过储能装置60为电能供应单元10充电。具体地，风能单元50、光能单元40、惯能单元30和刹车能单元20均与储能装置60连接，以为储能装置60充电，储能装置60与电能供应单元10连接，以为电能供应单元10充电。由于风能单元50、光能单元40、惯能单元30和刹车能单元20均为间歇性供电，并非一直连续供电，因此，使用储能装置60可以将风能单元50、光能单元40、惯能单元30和刹车能单元20发的电临时储存积累起来，当电能供应单元10亏电时，储能单元将其储存的电能连续供应给电能供应单元10，以补充电能供应单元10的电量。如此设计，可以减少电能供应单元10的充放电次数，从而延长电能供应单元10的寿命。
[0044]当电能供应单元10包括第一电池组11和第二电池组12时，储能装置60分别与第一电池组11和第二电池组12连接。[0045]实施例二
[0046]如图1-3所示，本实用新型实施例二提供一种新能源汽车，包括车体70，车体70安装有如上述实施例一提供的供能系统。供能系统包括：电能供应单元10、风能单元50、光能单元40、惯能单元30和刹车能单元20，电能供应单元10包括电池组；风能单元50包括风能发电机；光能单元40包括光能发电板41；惯能单元30包括惯能发电机，惯能发电机与汽车的电动机主轴连接；刹车能单元20包括刹车能发电机，刹车能发电机与汽车的后轮轴连接。[0047]如图3-5所示，具体地，光能发电板41为胶体薄膜式太阳能发电板，光能发电板41贴覆于车体70的电动机罩顶面，车身顶面，以及后备箱盖顶面。这几处区域都易于接受光线照射，光线可以为阳光或者灯光。
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进一步地，风能发电机安装于车体70的前部进风口处。风能发电机包括扇叶，扇叶
安装于风能发电机的主轴上，在汽车向前行驶的过程中，车体70前侧气体流动性最大，气体流动产生风，因此车体70前侧为受风较大的区域，风吹动扇叶，使得扇叶带动转轴转动，从而发电。
[0049]本实施例中，刹车能发电机为永磁发电机，刹车能发电机的数量为两个，两个刹车能发电机分别与车体70的两个后轮对应连接。永磁发电机的定子主轴与新能源汽车的两个后轮连接，替代了原本两个后轮之间连接的后轮轴，两个刹车能发电机的转子分别对应与两个后轮连接。
[0050]惯能发电机为无铁芯多线圈发电机，安装于车体70的后部，电动机的主轴向后延伸，并与无铁芯多线圈发电机连接，电动机的主轴前端与差速器连接，差速器分别与两个前轮连接。
[0051]本实施例中，新能源汽车还包括控制机构，控制机构分别与惯能单元30、刹车能单元20和储能装置60连接，在新能源汽车的刹车踏板上设置有检测元件与控制机构连接。当检测元件检测到刹车踏板被踏下时，检测元件传递信号给控制机构，控制机构控制惯能单元30和刹车能单元20启动。
[0052]当功能系统包括储能装置60，电能供应单元10包括第一电池组11和第二电池组12时，在第一电池组11和第二电池组12分别设置有电量检测元件，电量检测元件与控制机构连接，控制机构与储能装置60连接。电量检测元件检测第一电池组11及第二电池组12的电量，并发送给控制机构，控制机构根据第一电池组11及第二电池组12内剩余的电量，判断是否向第一电池组11或者第二电池组12供电。当第一电池组11与第二电池组12内的电量均较多，控制机构控制储能装置60不向第一电池组11及第二电池组12供电；当第一电池组11与第二电池组12内其中一个的电量较低，控制机构控制储能装置60向电量较低的电池组供电。
[0053]最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
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