一种动态磁能发电机组

技术领域

本发明属于发动机组技术领域，特别涉及一种动态磁能发电机组。

背景技术

随着经济和科技的不断发展，各界对环保和节能的要求也越来越高，为减轻能源消耗造成的环境压力，绿色能源越来越得到人们的青睐。目前，在新能源领域中，纯电动汽车已经成为人们出行的主要交通工具之一。

纯电动汽车是利用电池和电机作为驱动动力来源，而制约纯电动汽车进一步发展的一个原因在于电池的续航里程。纯电动汽车局限性较大，需要要定点进行能源补充，而有些城市充电站点的数量远不如加油站，无法满足使用者的需求。要想增加纯电动汽车的续航里程，也就意味着电池容量的增加，导致整车重量的上升，最终导致能耗比和性价比的缺失。

为使绿色能源与运输工具相结合，达到节能环保的目的，解决现有的纯电动汽车续航里程有限，无法进行长距离持续移动的问题。为此，我们设计研发了用于纯电动汽车的一种动态磁能发电机组。

发明内容

针对背景技术中所指出的缺陷，本发明的目的在于提供一种动态磁能发电机组，旨在实现电池的续航里程。

为实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种动态磁能发电机组，包括蓄电池组A、电源分配器、永磁同步电机A、永磁同步电机B、蓄电池组B和控制模块，所述蓄电池组A和蓄电池组B与电源分配器相连接，所述电源分配器还分别连接有充电插口、逆变器A和逆变器B，所述逆变器B与永磁同步电机B相连接，所述逆变器A通过换向器与永磁同步电机A相连接，所述换向器一侧连接有电感共振反馈器，所述电感共振反馈器通过AC/DC转换器与蓄电池组B相连接，所述蓄电池组A通过DC/DC转换器连接有蓄电池组C,所述蓄电池组C连接有信号采集装置，所述控制模块通过信号采集装置通过分别连接蓄电池组A、电源分配器、逆变器A、换向器、永磁同步电机A、逆变器B、永磁同步电机B、DC/DC转换器、蓄电池组C、电感共振反馈器、AC/DC转换器和蓄电池组B。

作为一种优选的技术方案，所述蓄电池组A和蓄电池组B均为高压直流蓄电池组，所述蓄电池组C为低压直流蓄电池组，所述控制模块内预设四种指令，分别为指令一、指令二、指令三和指令四；所述指令一用于为蓄电池组A、蓄电池组B和蓄电池组C补充缺失的电量；所述指令二用于依次唤醒蓄电池组A和蓄电池组B，进而同步驱动永磁同步电机A和永磁同步电机B；所述指令三用于优先唤醒蓄电池组A或蓄电池组B，以便单独驱动永磁同步电机A运行，进而永磁同步电机B跟随永磁同步电机A运行发电并存入蓄电池组B或蓄电池组A；所述指令四用于单独为蓄电池组C补充缺失的电量。

作为一种优选的技术方案，所述指令一以信号采集装置检测到电源分配器所连接的充电插口被接入充电器时为输入值，所述电源分配器将输入的电流同步分配至蓄电池组A、蓄电池组B和蓄电池组C，所述蓄电池组A、蓄电池组B和蓄电池组C充满电时，所述电源分配器切换为涓流充电，所述蓄电池组C充电时开启与电源分配器的连接回路，所述充电插口输入的高压直流经电源分配器分配至DC/DC转换器，所述DC/DC转换器将高压直流转化为低压直流后为蓄电池组C充电。

作为一种优选的技术方案，所述控制模块内预设两种模式，分别为四驱模式和后驱模式，所述指令二以控制模块切换至四驱模式为输入值，所述蓄电池组A优先被唤醒，所述换向器开启与逆变器A的连接回路，所述电源分配器将蓄电池组A的高压直流同步分配至逆变器A和逆变器B,所述逆变器A和逆变器B将高压直流转变为高压交流并同步送至永磁同步电机A和永磁同步电机B，所述蓄电池组A的电量低于百分之三十时，所述蓄电池组B介入，所述电源分配器和蓄电池组A之间的回路被切断，所述蓄电池组B通过电源分配器为永磁同步电机A和永磁同步电机B输送驱动电流，所述蓄电池组B的电量低于百分之三十时，所述电源分配器和蓄电池组A之间的回路被接通，所述蓄电池组A通过电源分配器单独为永磁同步电机A输送驱动电流，所述蓄电池组B通过电源分配器单独为永磁同步电机B输送驱动电流，所述永磁同步电机A与永磁同步电机B的工作频率一致。

作为一种优选的技术方案，所述指令三以控制模块切换至后驱模式为输入值，根据所剩余的电量，所述蓄电池组A或蓄电池组B被单独唤醒，所述换向器开启与电感共振反馈器的连接回路，所述电源分配器断开与逆变器A的连接回路，所述电源分配器将蓄电池组A或蓄电池组B的高压直流输送至逆变器B,所述逆变器B将高压直流转变为高压交流送至永磁同步电机B，所述永磁同步电机B的前行带动永磁同步电机A的同步运行，所述永磁同步电机A磁生电并将产生的电流通过电感共振反馈器输送至AC/DC转换器，所述AC/DC转换器将高压交流变为高压直流并存入蓄电池组B或蓄电池组A，所述蓄电池组B或蓄电池组A电量充满时，所述电源分配器进行涓流充电并为蓄电池组A或蓄电池组B充电。

作为一种优选的技术方案，所述蓄电池组A或蓄电池组B的剩余电量低于百分之四十时，余量高的蓄电池组以百分之七十的输出功率将电流送至电源分配器，该蓄电池组另以百分之三十的输出功率通过升压装置将电流送至余量低的蓄电池组进行充电，余量低的蓄电池组以百分之三十的输出功率送至电源分配器，所述电源分配器混合两蓄电池组的电流后送至逆变器B，所述升压装置分别连接蓄电池组A和蓄电池组B，所述控制模块通过信号采集装置连接升压装置。

作为一种优选的技术方案，所述指令四以控制模块切换至四驱模式或后驱模式且蓄电池组C的电量低于百分之二十时为输入值，所述DC/DC转换器开启与蓄电池组A的连接回路，所述蓄电池组A输送的高压直流经DC/DC转换器转化为低压直流并存入蓄电池组C。

作为一种优选的技术方案，所述电感共振反馈器包括骨架、硅钢片组、L形支架、C字形支架和铁芯绕线结构，所述铁芯绕线结构包括第一铁芯绕线组、第二铁芯绕线组和第三铁芯绕线组，所述骨架上端面一侧的C字形支架由左至右依次卡设固定有回收端子a、回收端子b、回收端子c和零线接线端子，所述骨架上端面另一侧的C字形支架由左至右依次卡设固定有输出端子c、输出端子b、输出端子a、输入端子c、输入端子b和输入端子a，所述第一铁芯绕线组顶端面的一侧设置有能源回收导线a和零线a，所述第一铁芯绕线组顶端面的另一侧设置有输出导线a和输入导线a，所述第二铁芯绕线组顶端面的一侧设置有能源回收导线b和零线b，所述第二铁芯绕线组顶端面的另一侧设置有输出导线b和输入导线b，所述第三铁芯绕线组顶端面的一侧设置有能源回收导线c和零线c，所述第三铁芯绕线组顶端面的另一侧设置有输出导线c和输入导线c。

作为一种优选的技术方案，所述L形支架以及C字形支架的数量均为两个，并且L形支架和C字形支架分别通过螺栓与骨架之间进行螺合固定连接，所述第一铁芯绕线组、第二铁芯绕线组和第三铁芯绕线组的内部均匀绕设有初级线圈和次级线圈，并且第一铁芯绕线组、第二铁芯绕线组和第三铁芯绕线组的外侧均设置有绝缘层，所述初级线圈的绕线匝数设置为圈-圈，次级线圈的绕线匝数设置为圈-圈。

作为一种优选的技术方案，所述第一铁芯绕线组上的能源回收导线a与回收端子a连接固定，所述输出导线a与输出端子a连接固定，所述输入导线a与输入端子a连接固定，所述第二铁芯绕线组上的能源回收导线b与回收端子b连接固定，所述输出导线b与输出端子b连接固定，所述输入导线b与输入端子b连接固定，所述第三铁芯绕线组上的能源回收导线c与回收端子c连接固定，所述输出导线c与输出端子c连接固定，所述输入导线c与输入端子c连接固定，所述零线a、零线b和零线c均与零线接线端子连接固定。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

动态磁能发电机组的电池组分为蓄电池组A、蓄电池组B两块电池，先启动蓄电池组A为永磁同步电机B提供动力，永磁同步电机A跟随永磁同步电机B同步运行，永磁同步电机A达到一定转速后，进入稳定的持续发电模式，电感共振反馈器将电流储存在蓄电池组B中，当蓄电池组A电量耗尽，蓄电池组B为永磁同步电机B提供动力，电感共振反馈器按照上述内容将电流储存在蓄电池组A之中，蓄电池组A、B交替循环工作，组成闭路电流，实现超长续航。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的框架示意图。

图2为电感共振反馈器的结构示意图。

图3为电感共振反馈器的左视图。

图4为电感共振反馈器的右视图。

图5为电感共振反馈器的主视图。

图6为电感共振反馈器的连接线示意图。

图中标记：1、蓄电池组A，2、电源分配器，3、充电插口，4、逆变器A，5、换向器，6、永磁同步电机A，7、逆变器B，8、永磁同步电机B，9、DC/DC转换器，10、蓄电池组C，11、信号采集装置，12、电感共振反馈器，13、AC/DC转换器，14、蓄电池组B，15、骨架，16、硅钢片组，17、L形支架，18、C字形支架，19、回收端子a，20、回收端子b，21、回收端子c，22、零线接线端子，23、输入端子a，24、输入端子b，25、输入端子c，26、输出端子a，27、输出端子b，28、输出端子c，29、能源回收导线a，30、零线a，31、能源回收导线b，32、零线b，33、能源回收导线c，34、零线c，35、铁芯绕线结构，36、第一铁芯绕线组，37、第二铁芯绕线组，38、第三铁芯绕线组，39、螺栓，40、输出导线c，41、输出导线b，42、输出导线a，43、输入导线a，44、输入导线b，45、输入导线c。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1，一种动态磁能发电机组，包括蓄电池组A1、电源分配器2、永磁同步电机A6、永磁同步电机B8、蓄电池组B14和控制模块，电源分配器2分别连接蓄电池组A1和蓄电池组B14。作为电流分配中枢的电源分配器2另分别连接有充电插口3、逆变器A4和逆变器B7，逆变器A4通过换向器5与永磁同步电机A6相连接，换向器5一侧连接有电感共振反馈器12，逆变器B7与永磁同步电机B8相连接。电感共振反馈器12通过AC/DC转换器13与蓄电池组B14相连接，蓄电池组A1通过DC/DC转换器9连接有蓄电池组C10,蓄电池组C10连接有信号采集装置11。信号采集装置11为各种传感器的总成，如温度传感器、加速度传感器、踏板位置传感器等，控制模块通过信号采集装置11通过分别连接蓄电池组A1、电源分配器2、逆变器A4、换向器5、永磁同步电机A6、逆变器B7、永磁同步电机B8、DC/DC转换器9、蓄电池组C10、电感共振反馈器12、AC/DC转换器13和蓄电池组B14。

本动态磁能发电机组应用在纯电动汽车上，永磁同步电机A6驱动前轮系统运行，永磁同步电机B8驱动后轮系统运行，为了提高永磁同步电机A6和永磁同步电机B8的输出功率，蓄电池组A1和蓄电池组B14均为高压直流蓄电池组以满足功率要求。由于纯电动汽车的仪表、控制模块以及信号采集装置11的各种传感器均为低压电路，因此蓄电池组C10为低压直流蓄电池组。控制模块内预设四种指令，分别为指令一、指令二、指令三和指令四，控制模块内预设两种模式，分别为四驱模式和后驱模式。

指令一以信号采集装置11检测到电源分配器2所连接的充电插口3被接入充电器时为输入值，用于为蓄电池组A1、蓄电池组B14以及蓄电池组C10补充缺失的电量。充电器接入充电插口3时，电源分配器2将输入的电流同步分配至蓄电池组A1、蓄电池组B14和蓄电池组C10。蓄电池组A1、蓄电池组B14和蓄电池组C10充满电时，电源分配器2切换为涓流充电，用来弥补蓄电池组在充满电后由于自放电而造成的容量损失。由于蓄电池组C10为低压直流蓄电池组，充电插口3输入的高压电流并不能直接利用，因此蓄电池组C10充电时便开启与电源分配器2的连接回路，充电插口3输入的高压直流经电源分配器2分配至DC/DC转换器9，DC/DC转换器9将高压直流转化为低压直流后为蓄电池组C10充电。

指令二以控制模块切换至四驱模式为输入值，用于依次唤醒蓄电池组A1和蓄电池组B14，进而同步驱动永磁同步电机A6和永磁同步电机B8。蓄电池组A1优先被唤醒，换向器5开启与逆变器A4的连接回路，电源分配器2将蓄电池组A1的高压直流同步分配至逆变器A4和逆变器B7。逆变器A4和逆变器B7将高压直流转变为高压交流并同步送至永磁同步电机A6和永磁同步电机B8，永磁同步电机A6驱动对应的前轮系统运行，永磁同步电机B8驱动对应的后轮系统运行。当蓄电池组A1的电量低于百分之三十时，蓄电池组B14顺次介入，电源分配器2和蓄电池组A1之间的回路被切断，蓄电池组B14通过电源分配器2如上述一样为永磁同步电机A6和永磁同步电机B8输送驱动电流。

在指令二中，当蓄电池组B14的电量低于百分之三十时，电源分配器2和蓄电池组A1之间的回路被接通，蓄电池组A1通过电源分配器2单独为永磁同步电机A6输送驱动电流，蓄电池组B14通过电源分配器2单独为永磁同步电机B8输送驱动电流，永磁同步电机A6与永磁同步电机B8的工作频率一致。

指令三以控制模块切换至后驱模式为输入值，用于优先唤醒蓄电池组A1或蓄电池组B14，以便单独驱动永磁同步电机A6运行，进而永磁同步电机B8跟随永磁同步电机A6运行发电并存入蓄电池组B14或蓄电池组A1。控制模块根据信号采集装置11采集到的两块蓄电池组所剩余的电量，蓄电池组A1或蓄电池组B14被单独唤醒，换向器5开启与电感共振反馈器12的连接回路，电源分配器2断开与逆变器A4的连接回路。电源分配器2将蓄电池组A1或蓄电池组B14的高压直流输送至逆变器B7。逆变器B7将高压直流转变为高压交流送至永磁同步电机B8，永磁同步电机B8带动后轮系统运行的同时前轮系统也会跟随运动。

前轮系统运行的同时带动永磁同步电机A6的同步运行，基于磁生电，永磁同步电机A6进入发电模式并将产生的电流通过电感共振反馈器12输送至AC/DC转换器13，AC/DC转换器13将高压交流变为高压直流并存入蓄电池组B14或蓄电池组A1。蓄电池组B14或蓄电池组A1电量充满时，电源分配器2进行涓流充电并为蓄电池组A1或蓄电池组B14充电。

在指令三中，当蓄电池组A1或蓄电池组B14的剩余电量低于百分之四十时，余量高的蓄电池组以百分之七十的输出功率将电流送至电源分配器2，该蓄电池组另以百分之三十的输出功率通过升压装置将电流送至余量低的蓄电池组进行充电。余量低的蓄电池组以百分之三十的输出功率送至电源分配器2，电源分配器2混合两蓄电池组的电流后送至逆变器B7，升压装置分别连接蓄电池组A1和蓄电池组B14，控制模块通过信号采集装置11连接升压装置。

指令四以控制模块切换至四驱模式或后驱模式且蓄电池组C10的电量低于百分之二十时为输入值，用于在纯电动汽车行驶过程中单独为蓄电池组C补充缺失的电量。DC/DC转换器9开启与蓄电池组A1的连接回路，蓄电池组A1输送的高压直流经DC/DC转换器9转化为低压直流并存入蓄电池组C10。

参照图2至6，电感共振反馈器12包括骨架15、硅钢片组16、L形支架17、C字形支架18和铁芯绕线结构35，铁芯绕线结构35包括第一铁芯绕线组36、第二铁芯绕线组37和第三铁芯绕线组38。骨架15上端面一侧的C字形支架18由左至右依次卡设固定有回收端子a19、回收端子b20、回收端子c21和零线接线端子22，骨架15上端面另一侧的C字形支架18由左至右依次卡设固定有输出端子c28、输出端子b27、输出端子a26、输入端子c25、输入端子b24和输入端子a23。第一铁芯绕线组36顶端面的一侧设置有能源回收导线a29和零线a30，第一铁芯绕线组36顶端面的另一侧设置有输出导线a42和输入导线a43。第二铁芯绕线组37顶端面的一侧设置有能源回收导线b31和零线b32，第二铁芯绕线组37顶端面的另一侧设置有输出导线b41和输入导线b44。第三铁芯绕线组38顶端面的一侧设置有能源回收导线c33和零线c34，第三铁芯绕线组38顶端面的另一侧设置有输出导线c40和输入导线c45。

L形支架17以及C字形支架18的数量均为两个，并且L形支架17和C字形支架18分别通过螺栓39与骨架15之间进行螺合固定连接。第一铁芯绕线组36、第二铁芯绕线组37和第三铁芯绕线组38的内部均匀绕设有初级线圈和次级线圈，并且第一铁芯绕线组36、第二铁芯绕线组37和第三铁芯绕线组38的外侧均设置有绝缘层，初级线圈的绕线匝数设置为1圈-30圈，次级线圈的绕线匝数设置为10圈-150圈。第一铁芯绕线组36上的能源回收导线a29与回收端子a19连接固定，输出导线a42与输出端子a26连接固定，输入导线a43与输入端子a23连接固定。第二铁芯绕线组37上的能源回收导线b31与回收端子b20连接固定，输出导线b41与输出端子b27连接固定，输入导线b44与输入端子b24连接固定。第三铁芯绕线组38上的能源回收导线c33与回收端子c21连接固定，输出导线c40与输出端子c28连接固定，输入导线c45与输入端子c25连接固定，零线a30、零线b32和零线c34均与零线接线端子22连接固定。

电感共振反馈器12连接在永磁同步电机A6和AC/DC转换器13之间，进而将回收后的电流回收返回至蓄电池组B14内。电感共振反馈器12通过安装的三相初级线圈通过电感产生共振效应，次级线圈获取一定量的返回电流，最后通过输出端子返回至蓄电池组B14中，进而提高了纯电动汽车的续航里程，大大减少了纯电动汽车使用的局限性。

在本发明中，将传统的一整块蓄电池组分为容量稍大的蓄电池组A、蓄电池组B两块电池，因此两块蓄电池组的质量总和并不比传统的一整块蓄电池组大多少。先启动蓄电池组A为永磁同步电机B提供动力，永磁同步电机A跟随永磁同步电机B同步运行，永磁同步电机A达到一定转速后，进入稳定的持续发电模式，电感共振反馈器将电流储存在蓄电池组B中，当蓄电池组A电量耗尽，蓄电池组B为永磁同步电机B提供动力，电感共振反馈器按照上述内容将电流储存在蓄电池组A之中，蓄电池组A、B交替循环工作，组成闭路电流，实现超长续航。

依照本发明如上文的实施例，这些实施例并没有详尽叙述所有的技术细节，也不限制该发明仅为的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。