CN101867209A - 电动车的自充电方法及自充电系统以及自充电电动车 - Google Patents

电动车的自充电方法及自充电系统以及自充电电动车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种易于实施,及结构简单、能够自动切换供电电池组并自充电,及其能够长途行驶的电动车的自充电方法及自充电系统以及自充电电动车。该方法通过设置一发电机和电子式切换开关对电池组进行供电和充电的自动切换。该自充电系统包括分别连接于控制器、电池组、和充电装置的电子式切换开关,连接于充电装置的发电机。该自充电电动车包括设于车体上的自充电系统构成。

Description

电动车的自充电方法及自充电系统以及自充电电动车
技术领域:本发明涉及一种电动车,尤其涉及一种电动车的自充电方法及自充电系统以及自充电电动车。
背景技术:电动车对于一个经济相对并不十分发达的发展中国家作为一种使用最为普遍和广泛的交通工具,给人们的出行和生活带来了便利。随着技术的不断进行,电动车的制造水平、性能、质量,功能在不断提高。然而,由于作为动力的电池组的容量的制约,以及电动车本身结构组成和性能等决定其较大的耗电量等原因,使得电动车的连续行程受到限制,需要频繁充电补充能量,这给使用特别是长途行驶带来很大的不便。而且现有的电动车电池组的充电速度慢,进行一次很长时间的充电只能行驶一个很短的行程。因此电动车通常只适合于作为市内或近距离代步工具。针对于此,现有的一些电动车采用一种自带燃油发电机组来解决因动力供给原因的持续行程短的问题,但是这种技术方案一方面结构复杂,另一方面因车体自重量大而造成能耗增加,以至于制造和使用成本增加,并给使用、维护、和维修带来不便。
发明内容:本发明的目的是针对现有技术存在的问题,提供一种电动车的自充电方法及自充电系统以及自充电电动车。该自充电方法简单,易于实施。该自充电系统可对供电电池组进行自动切换,并在高速行驶时自动为电池组补充充电。该自充电电动车结构简单,使用方便,充电后持续行驶的路程相对更长。
本发明自充电方法是设置一发电机,在通过切换开关控制若干组电池组中的一组或多组连接于驱动电机作为驱动车辆的供电电源的同时,控制另一组或多组电池组在车辆行驶时连接于一发电机给电池组充电,并在切换开关中分别设置供电的电池组和充电的电池组的放电和充电电压给定值,当供电电池组或充电电池组的电压分别耗至或充至该耗或充电给定值时,由切换开关分别自动将驱动电机或发电机连接至相应的另一组已充的或待充的电池组给驱动电机供电或接受发电机的充电。
在对电池组进行充电时,同时采用由电压转换电路、或由稳压电路和电压转换电路构成的充电装置对发电机输出的电压进行调整和稳压、并控制充电的电压和电流的大小,以适应对不同类型和容量的电池组进行大电流快速充电。
在充电装置与发电机之间设置隔离电路以避免充电装置与发电机之间的相互干扰,以实现充电电路工作的稳定可靠。
所述发电机的设置是采用发电机、驱动电机和电动车的驱动轮同轴的三体一轴的连体传动式连接方式设置。
本发明的自充电系统包括电池组,所述电池组设有至少二组,至少二组所述电池组分别连接于一控制开关,所述控制开关同时连接于或经一充电装置同时连接于一与驱动电机传动连接的发电机,所述驱动电机连接于控制开关、或通过一控制器连接于控制开关。
所述充电装置包括电压转换器和/或稳压器构成;所述控制开关或充电装置通过一隔离电路连接于发电机;所述控制开关为一电子式切换开关。
所述至少二组电池组、和电压转换器的输出端分别连接于电子式切换开关的相应触头,所述电压转换器的输入端连接于稳压器的输出端,稳压器的输入端通过隔离电路连接于发电机。
所述电压转换器为一集成电路电压转换器,所述隔离电路为一串接于稳压器输入端和发电机的输出端之间的晶体二极管。
所述发电机的输出端串接有一电流表;发电机的励磁绕组串接有一指示灯;所述驱动电机连接于控制器;所述控制开关连接有手动操作装置,连接于控制开关的电池组设有二组。
本发明的自充电电动车包括车体,连接于车体的驱动轮,其特征是所述车体设有权利要求5或6所述的自充电系统,所述驱动轮和自充电系统的发电机与驱动电机同轴、或分别通过一个齿轮直接传动连接于驱动电机轴。
本发明的自充电方法简单,易于实施;自充电系统结构简单,电能利用率高,可以对供电电池组进行自动切换和充电,能够根据行驶速度在高速时对电池组进行自动充电,实现一定的能量补充,而且对电池组的充电速度快,效率高,电量足,在40分钟电量充满的情况下可行驶达90分钟。本发明的电动车能够实现一次充电行驶相对更长的路程。
附图说明  图1本发明的自充电系统的结构原理示意图。图2为本发明的自充电电动车的传动连接结构示意图。
具体实施方式  现通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
本发明的自充电方法是设置一发电机,在通过切换开关控制二组电池组中的一组连接于驱动电机作为驱动车辆行驶的供电电源的同时,控制另一组电池组在车辆行驶时连接于一发电机,由发电机给其充电;并在切换开关中分别设置电池组的耗电和充电电压给定值;(或者手动控制切换开关切换若干电池组的供充电连接)。当供电电池组或充电电池组的电压分别消耗至或充至该耗电或充电给定值时,由切换开关自动将驱动电机改接至已充电的一组电池组,同时将发电机改接至消耗至电压低于相应的给定值的原供电电池组,(即将原供电和充电的电池组进行对调分别改连接至发电机和驱动电机),继续给驱动电机供电和接受发电机的充电。通过两组电池组的轮换供电和充电,从而实现使用两组电池组保持电动车的连续长途行驶。在对电池组进行充电时,同时采用由电压转换电路、或由稳压电路和电压转换电路构成的充电装置对发电机输出的电压进行均衡和调整、并控制充电的电压和电流的大小,以适应对不同类型和容量的电池组进行大电流快速充电。在充电装置与发电机之间设置隔离电路以避免充电装置与发电机之间的相互干扰,以实现充电电路工作的稳定可靠和对电池组的保护。
发电机的设置是采用发电机、驱动电机和电动车的驱动轮同轴的三体一轴的连体式连接方式设置,以提高传动效率,最大限度的节约动力消耗。
本发明的电动车的自充电系统,如图1示,两组电池组3a和3b的正负极分别连接于电子式切换开关4的相应的两对触头上;控制器1的输出端和输入端分别连接于驱动电机2和电子式切换开关4的相应的一对触头上;集成电路电压转换器5的输出端连接于电子式自切换开关4的相对应的一组触头上。集成电路电压转换器5的输入端连接于稳压器6的输出端,稳压器6的输入端的正极端和负极端分别连接于晶体二极管7的负极和发电机9的电压输出负极端;晶体二极管7的正极分别连接于电流表11和指示灯10的一端;指示灯10和电流表11的各自另一端分别连接于发电机9的励磁绕组的引出端和发电机9的电压输出正极端;两组电池组3a和3b分别连接于电子式切换开关4的相应的两对触头上。
在控制器1与电子式切换开关4之间、稳压器6与发电机9之间、和电流表11与发电机9之间分别连接有保险丝。
电子式切换开关设置有电池组的充电电压上限给定值和供电电压(即用作驱动电源时的放电)下限给定值
晶体二极管的作用是避免充电电路与发电机之间产生相互影响,以提高运行的稳定性和可靠性。稳压器的作用是克服因发电机输出的电压脉动过大而造成的充电电压对电池组产生的不良影响。
本发明的自充电电动车由车体和自充电发系统构成,发电机9和电动车的驱动轮19与驱动电机2由同一轴16传动连接。如图2所示。
本发明另一实施例中,发电机和电动车的驱动轮分别通过一个齿轮直接传动连接于驱动电机轴。
工作时,分别通过电子式切换开关将一组电池组通过控制器接入驱动电机,作为驱动电机的供电电源,将另一组电池组接入集成电路电压转换器,由发电机在车辆行驶时进行充电。当供电电池组电压降低至等于电子式切换开关设定的供电电压给定值时,电子式切换开关(或通过操作手动控制装置控制电子式切换开关)对调连接两组电池组于发电机和驱动电机,由两组电池组轮回供电即可保持电动车的连续长途行驶。
对于48伏的电池组其供电电压的下限给定值为47伏,充电电压的上限给定值为56伏。当供电电池组的电压低至47伏的给定值时、或者充电电池组的电压充至56伏的上限设定值时电子式切换开关将自动进行电池组的切换连接。电池组可在40分钟充满电量,充满后可行驶达90分钟。
本自充电系统的充电性能比普通充电快10倍,集成电路电压转换器还可以起到对电池组的充电保护作用。

Claims (10)

1.一种电动车的自充电方法,其特征是设置一发电机,在通过切换开关控制若干组电池组中的一组或多组连接于驱动电机作为驱动车辆的供电电源的同时,控制另一组或多组电池组在车辆行驶时连接于一发电机给电池组充电,并在切换开关中分别设置供电的电池组和充电的电池组的放电和充电电压给定值,当供电电池组或充电电池组的电压分别耗至或充至该耗或充电给定值时,由切换开关分别自动将驱动电机或发电机连接至相应的另一组已充的或待充的电池组给驱动电机供电或接受发电机的充电。
2.根据权利要求1所述电动车的自充电方法,其特征是在对电池组进行充电时,同时采用由电压转换电路、或由稳压电路和电压转换电路构成的充电装置对发电机输出的电压进行调整和稳压、并控制充电的电压和电流的大小,以适应对不同类型和容量的电池组进行大电流快速充电。
3.根据要利要求1或2所述电动车的自充电方法,其特征是在充电装置与发电机之间设置隔离电路以避免充电装置与发电机之间的相互干扰,以实现充电电路工作的稳定可靠。
4.根据权利要求1或2所述电动车的自充电方法,其特征是所述发电机的设置是采用发电机、驱动电机和电动车的驱动轮同轴的三体一轴的连体传动式连接方式设置。
5.一种实现权利要求1所述电动车的自充电方法的自充电系统,包括电池组,其特征是所述电池组设有至少二组,至少二组所述电池组分别连接于一控制开关,所述控制开关同时连接于或经一充电装置同时连接于一与驱动电机传动连接的发电机,所述驱动电机连接于控制开关、或通过一控制器连接于控制开关。
6.根据权利要求5所述自充电系统,其特征是所述充电装置包括电压转换器和/或稳压器构成;所述控制开关或充电装置通过一隔离电路连接于发电机;所述控制开关为一电子式切换开关。
7.根据权利要求6所述自充电电动车,其特征是所述至少二组电池组、和电压转换器的输出端分别连接于电子式切换开关的相应触头,所述电压转换器的输入端连接于稳压器的输出端,稳压器的输入端通过隔离电路连接于发电机。
8.根据权利要求6或7所述自充电系统,其特征是所述电压转换器为一集成电路电压转换器,所述隔离电路为一串接于稳压器输入端和发电机的输出端之间的晶体二极管。
9.根据权利要求5所述自充电系统,其特征是所述发电机的输出端串接有一电流表;发电机的励磁绕组串接有一指示灯;所述驱动电机连接于控制器;所述控制开关连接有手动操作装置,连接于控制开关的电池组设有二组。
10.一种自充电电动车,包括车体,连接于车体的驱动轮,其特征是所述车体设有权利要求5或6所述的自充电系统,所述驱动轮和自充电系统的发电机与驱动电机同轴、或分别通过一个齿轮直接传动连接于驱动电机轴。
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