[实用新型]车轮惯性发动及发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种车轮惯性发动及发电装置，应用于一利用轮胎移动的车辆，尤指一种利用磁通变化的发电原理，搭配一组以上的永磁体、一组以上的感应线圈及一超级电容的车轮惯性发动及发电装置。 

背景技术

根据国际能源署(International Energy Agency，IEA)研究报导，2005年的二氧化碳排放量有276亿吨，其中，以石化能源为主的发电占总排放量的46％，又以石化能源为主的交通工具所产生的排放量占总排放量的23％，因此发电以及交通工具所产生的二氧化碳为二氧化碳排放的主要来源之一，目前现有的交通工具均直接或间接使用石化能源，例如直接利用石化能源为动力源的汽、机车，或是间接使用石化能源的交通工具，如电动车的电池需通过电网取得电能以进行充电，才能驱使电动车的电动机(马达)进行工作，再者，气压动力车虽使用压缩空气作为燃料，但压缩空气仍需借助电网供电，使电动机驱动空气压缩泵，才可将空气压缩传送到气压动力车的储气瓶中，以驱使气压动力车的空气马达工作，油压动力车也相同，因为油压循环需要石化能源驱动相关的装置，以让油压马达工作，再者，标榜百分之百环保的氢动力车，其氢气燃料也需通过石化驱动裂解或电力电解来取得，上述取得方法都是以直接或间接的方法使用石化能源，即使标榜无需使用石化能源的动力车，只是将排放二氧化碳的污染转嫁给运用石化能源发电的电厂上。 

在汽车工业中，无论使用何种燃料能源均需要考虑到能源的可再利用性、安全性、转换效率、成本效益以及精确计算燃料的残余量，因此传统直接或间接利用石化能源的动力车均有其缺点： 

1、柴、汽油动力车直接利用石化能源，经内燃机的进、压、爆、排 的程序，将100％的石化能源，经内燃机的工作，将石化能源的化学能，转换成35％的热气、30％的引擎致冷能以及35％的机械能，但因车辆的怠速，不当油气比率等损耗，实际运用到车辆行驶的机械能不及20％，又，柴、汽油为一次性的燃料，且大部份的石化能源均排放有害的温室气体，即使车辆加装热电回收单元，将引擎的热与排放废气的热回收，也仅能提升5％的效能，又，柴、汽油为一次性的能源，需普遍的设置加油站，以便补充能源，如此柴、汽油动力车的续航力明显的不足。 

2、油电混合动力车是为提升动力车续航力的一种过渡性产品，具有内燃机与电动马达或发电机的两种不同动力供应单元，且两动力源可互补，使所造成的污染降低，且增加续航力，但油电混合动力车的售价昂贵，且其所构造精密，因此在维护上相当的麻烦。 

3、电动车以电能驱动电动机或马达工作，以使动力车进行启动、加速等运动，当车辆煞车时，便利用煞车电力，再生机械能使电动马达转换成发电机，将电力回充至电池中，但电动车无法精确计算残电量，且现有的电池结构以安培小时的充电时效太低，相对的为提升续航力的电池成本提高，又，电动车的电池的电力来自于石化燃料为一次性的能源，需普遍的设置加电站，以便补充能源。 

4、气压动力车，压缩空气为一种洁净的能源，利用高压空气，来推动活塞进行往复工作，再驱动曲轴旋转，以模拟一般石化能源动力车的引擎工作程序，驱动气压动力车前进、加速等工作，但空气仅是能源的媒介，进行空气压缩的动力是压缩机的电动马达，其需利用电力当作能源，而电力来源源自于发电厂，因此仅是将所产生的污染，转嫁至电厂上。 

5、油压动力车，利用内燃机或电动机，驱动液压油产生高压，再推动油压马达进行旋转，产生机械能使车辆前进，因使用内燃机或电动机 使液压油产生高压，仍是属于直接或间接使用石化能源。 

6、氢内燃机或燃料电池动力车，利用氢燃料来当动力能源，将氢燃料导入内燃机以进行化学作用或利用氢燃料作为燃料电池的能源，以使燃料电池产生电力，上述虽未提到利用石化能源的阶段，但氢燃料需借助提炼或石化产业的副产品废气回收或水电力电解等方式产生，因此所耗费的资源及成本相对的提高。 

而传统电动机(马达)与发电机的机构100％相同，但都只能完成单功能的发动或发电作业，虽然如美国专利号第3913004号，所揭露的一种可发电或发动的发动发电机装置，其以一组或两组的发电机进行串并联的电连接，以达到可产生发动及发电的应用，但因传统刷式电机的结构限制，使得体积、大小、重量无法达到汽车工业的需求；又，如美国专利号第4441043号，所揭露的一种双磁通气隙的有刷马达概念，其实用新型目的以径向-轴向作为发动源，以产生大动力，但其未有快速电池充放电的状况下，双磁通气隙的结构无法有效的应用于电机机械中。