CN109204004A - 一种新能源汽车及其供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新能源汽车，属于汽车技术领域；所述新能源汽车包括供电系统，用于为发动机提供能量；其特征在于，所述供电系统包括钒电池和太阳能薄膜电池；所述太阳能薄膜电池用于吸收太阳光并将其转换成电能；所述钒电池，用于储存所述电能并将其提供给发动机；所述太阳能薄膜电池与所述钒电池连接。所述供电系统功率大、容量大、效率高、寿命长、低污染，采用了该供电系统的新能源汽车充电时间大大缩短、续航里程显著提高。

Description

一种新能源汽车及其供电系统

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种新能源汽车及其供电系统。

背景技术

随着环保和能源问题的日益突出，人们的环保意识逐步增强，国家对新能源电动汽车的重视程度越来越高。电动汽车作为一种绿色环保的汽车，已经成为今后汽车发展的主要方向。

现有的电动汽车有以下三种形式：一是纯电动汽车，它完全是由电动机驱动的汽车。电动机的驱动电能来源于车载可充电蓄电池。但这种电动汽车由于受蓄电池容量、体积的制约，电动汽车续航里程有限，一般为一百公里左右。因此其使用和发展受到影响。二是混合动力电动汽车，它是在特定的工作条件下，可以从两种或两种以上车载储存的能量中获得动力的汽车。三是燃料电池电动汽车，它是以燃料电池作为动力电源的汽车。燃料电池的化学反应产生电能，过程不会产生有害产物，故燃料电池汽车是低污染汽车。

而太阳能作为一种新兴的可再生能源，并且在使用过程中低污染，受到人们的广泛关注。如果将太阳能技术应用于电动汽车领域中，既可以解决电动汽车的能源供应问题，使得电动汽车在行驶过程中不会出现因没有地方充电而无法开动的问题，还可以使污染降低到最低限度。

电动汽车使用的动力源主要是铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池等蓄电池，但这些蓄电池都存在一定的缺陷。铅酸电池技术较为成熟、成本低，但其单位体积储能低，无法满足电动汽车续航里程的需要；镍镉电池含有重金属，价位高，会对环境造成一定的污染；锂离子电池相对性能最好，但其成本较高，且无法承受过度的充放电。

传统电动汽车具有零排放、结构简单、噪音小等许多优点，但还有以下缺点：1、行驶的里程较短2、电动汽车的维护成本较高3、充电时间较长4、蓄电池的寿命较短。

发明内容

基于本领域存在的上述现有电动车行驶里程短、充电耗时长、电池寿命短等问题，本发明的目的在于提供一种采用了全新结构的供电系统的新能源汽车，所述供电系统功率大、容量大、效率高、寿命长、低污染，采用了该供电系统的新能源汽车充电时间大大缩短、续航里程显著提高。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下：

本发明首先提供一种结构简单的新能源汽车，该新能源汽车具有如下特点：它包括供电系统，用于为发动机提供能量；所述供电系统包括钒电池和太阳能薄膜电池；所述太阳能薄膜电池用于吸收太阳光并将其转换成电能；所述钒电池，用于储存所述电能并将其提供给发动机；所述太阳能薄膜电池与所述钒电池连接。钒电池和传统的蓄电池相比较，具有功率大、容量大、效率高、寿命长、低污染等优势，是一种清洁能源储存电池。钒电池与太阳能薄膜电池连接，可通过太阳能薄膜电池将吸收的太阳能转换成电能并储存在钒电池中。这样，本发明的新能源汽车主要是通过太阳能薄膜电池获取动力，在汽车行驶过程中太阳能薄膜电池产生的电能供汽车行驶，当汽车不行驶时，太阳能薄膜电池产生的电能存储到钒电池中，打破了传统电动汽车依靠外接充电器充电的形式，使用本发明中的电动汽车电池，在行驶过程中不会出现因电力不足而无法行驶的情况，使电动汽车使用更加方便。

在本发明的一些实施例中，所述太阳能薄膜电池具有可伸缩性，用于在汽车行驶过程中和/或汽车停止时展开或收缩卷曲。让太阳能薄膜电池实现可伸缩性，本领域有多种方式，例如：可以采取专利申请201510583363.7中记载的百叶窗伸缩模式，也可以是智能电动控制的卷帘伸缩模式：比如专利201220673387.3中记载的车载卷帘；也可以是附着固定在升降轴、升降杆、升降支架上的太阳能薄膜电池。将太阳能薄膜电池设置成可伸缩性的好处在于，在钒电池电量充足和/或汽车动力充足的情况下，太阳能薄膜电池能够自动卷曲收缩起来，节省空间，便于存放和保护；而在钒电池电量不足和/或汽车动力缺乏时，该太阳能薄膜电池又能够在汽车行驶过程中和/或停止运行时，自动地伸展开来，接受太阳光的照射进而产生电能，并将电能储存于与之相连接的钒电池中，使汽车动力充足。这样交替着吸收太阳光并将其转换成电能，对钒电池进行持续地充电，从而使汽车续航里程增加；甚至不需要通过任何外接充电器进行充电，即可保证在汽车行驶过程中提供充足的动力来源。

在进一步的实施例中，所述太阳能薄膜电池围绕连接在钒电池四周。这样设置的好处是，可以使展开状态下的太阳能薄膜电池全方位、多角度地吸收太阳光，提高能量转换效率。

在一些具体的实施例中，所述太阳能薄膜电池展开时可覆盖在汽车车身表面。这样设置可使太阳能薄膜电池与汽车最好地结合起来，并在有限的汽车三维空间内获得最大的太阳光吸收面积，以最高的效率将太阳能转换成电能。

在另一些实施例中，所述钒电池上还可以设置外接充电器。本发明提供的供电系统可以不设置任何外接充电器，就能保证足够的汽车续航里程；但也可以在钒电池上设置外接充电器，这样能使本发明的新能源汽车在连续阴雨天气和/或阳光照射较短较少的地区也能同样地保证可将钒电池充满电，维持续航行驶能力。

另一方面，本发明还提供一种移动电源，其包括钒电池和太阳能薄膜电池，二者相连接；所述钒电池用于储存电能；所述太阳能薄膜电池用于吸收太阳能并将其转换成电能。钒电池和传统的蓄电池相比较，具有功率大、容量大、效率高、寿命长、低污染等优势，是一种清洁能源储存电池。钒电池与太阳能薄膜电池连接，可通过太阳能薄膜电池将吸收的太阳能转换成电能并储存在钒电池中。

在一些实施例中，所述太阳能薄膜电池环绕连接在所述钒电池的四周。这样设置的好处是，可以使展开状态下的太阳能薄膜电池全方位、多角度地吸收太阳光，提高能量转换效率。

在另一些实施例中，优选地，所述太阳能薄膜电池具有可收缩性，用于展开接收太阳光或卷曲收缩在所述钒电池的周围。将太阳能薄膜电池设置成可伸缩性的好处在于，在钒电池电量充足的情况下，太阳能薄膜电池能够自动卷曲收缩起来，节省空间，便于存放和保护，缩小产品体积，便于携带，这点对于移动电源来说十分重要；而在钒电池电量不足时，该太阳能薄膜电池又能够自动地伸展开来，接受太阳光的照射进而产生电能，并将电能储存于与之相连接的钒电池中，使电源重新恢复电力充足。

在一些具体的实施例中，所述钒电池上还设置有充电器，用于外接充电。这种设置外接充电器的实例是一种备选方案，本发明的移动电源通过太阳能薄膜电池吸收太阳光并将其转换成电能，所述电能储存在大容量的钒电池中，太阳能薄膜电池具有可伸缩性，可在任何时间任意地点，只要有阳光的地方即可产生电能，因此即便不设置外接充电器，也能保证移动电源的电量。而在本实例中另外设置外接充电器，好处是可以在连续阴雨天气和/或阳光照射较短较少的地区也同样保证将钒电池充满电，增加一种可选的充电方式，使移动电源使用更为方便灵活。

本发明还请求保护所述移动电源在照明、空调、发电、机械、汽车领域方面的应用。本发明的电池能够作为移动电源用作家用，可以用作照明、空调的取暖制冷等，同时也可应用于卡车、皮卡车等大型货车上提供能量和动力。

传统的电动车采用的是铅酸蓄电池，但其能量低，充电速度慢，寿命短等缺点，而本发明的新能源汽车采用太阳能作为汽车的动力来源，用太阳能薄膜电池采集太阳光并转换成电能，以解决现有技术中燃油汽车使用过程中排放大量的污染物，对环境污染大的问题。并且，该新能源汽车还采用了钒电池对所述太阳能薄膜电池吸收采集而得的电能进行大容量储存，具有充、放电性能好，可进行大功率的充电和放电；有功率大、容量大、效率高、寿命长、可瞬间充电、安全性高等优势。因此，本发明提供的新能源汽车具有以下优越性：结构简单、生产方便、使用便捷、增大储能、有增程能力，供电系统具有续航里程长、使用寿命较长等优点，本发明的汽车在行驶过程中不会出现因没有地方充电而无法开动的问题。

附图说明

图1为本发明的一个具体实施例所提供的新能源汽车的供电系统的结构模型简图，图中：1—钒电池；2—太阳能薄膜电池.

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但并不限制本发明的范围。如无特殊说明，下述实施例中使用的操作均为常规方法，所采用的材料均可以商购获得。

第1组实施例：本发明的新能源汽车

本组实施例提供一种结构简单的新能源汽车，如图1所示，本组实施例的新能源汽车都具有如下共同特点：所述新能源汽车包括供电系统，用于为发动机提供能量；所述供电系统包括钒电池1和太阳能薄膜电池2；所述太阳能薄膜电池2用于吸收太阳光并将其转换成电能；所述钒电池1，用于储存所述电能并将其提供给发动机；所述太阳能薄膜电池2与所述钒电池1连接。钒电池和传统的蓄电池相比较，具有功率大、容量大、效率高、寿命长、低污染等优势，是一种清洁能源储存电池。钒电池与太阳能薄膜电池连接，可通过太阳能薄膜电池将吸收的太阳能转换成电能并储存在钒电池中。这样，本发明的新能源汽车主要是通过太阳能薄膜电池获取动力，在汽车行驶过程中太阳能薄膜电池产生的电能供汽车行驶，当汽车不行驶时，太阳能薄膜电池产生的电能存储到钒电池中，打破了传统电动汽车依靠外接充电器充电的形式，使用本发明中的电动汽车电池，在行驶过程中不会出现因电力不足而无法行驶的情况，使电动汽车使用更加方便。

进一步地，所述太阳能薄膜电池2具有可伸缩性，用于在汽车行驶过程中和/或汽车停止时展开或收缩卷曲。让太阳能薄膜电池2实现可伸缩性，本领域有多种方式，例如：可以采取专利申请201510583363.7中记载的百叶窗伸缩模式，也可以是智能电动控制的卷帘伸缩模式：比如专利201220673387.3中记载的车载卷帘；也可以是附着固定在升降轴、升降杆、升降支架上的太阳能薄膜电池。将太阳能薄膜电池设置成可伸缩性的好处在于，在钒电池电量充足和/或汽车动力充足的情况下，太阳能薄膜电池能够自动卷曲收缩起来，节省空间，便于存放和保护；而在钒电池电量不足和/或汽车动力缺乏时，该太阳能薄膜电池又能够在汽车行驶过程中和/或停止运行时，自动地伸展开来，接受太阳光的照射进而产生电能，并将电能储存于与之相连接的钒电池中，使汽车动力充足。这样交替着吸收太阳光并将其转换成电能，对钒电池进行持续地充电，从而使汽车续航里程增加；甚至不需要通过任何外接充电器进行充电，即可保证在汽车行驶过程中提供充足的动力来源。

优选地，所述太阳能薄膜电池2围绕连接在钒电池1四周。这样设置的好处是，可以使展开状态下的太阳能薄膜电池全方位、多角度地吸收太阳光，提高能量转换效率。

具体地，所述太阳能薄膜电池2展开时可覆盖在汽车车身表面。这样设置可使太阳能薄膜电池与汽车最好地结合起来，并在有限的汽车三维空间内获得最大的太阳光吸收面积，以最高的效率将太阳能转换成电能。

更进一步地，所述钒电池1上还可以设置外接充电器(图中未示出)。本发明提供的供电系统可以不设置任何外接充电器，就能保证足够的汽车续航里程；但也可以在钒电池上设置外接充电器，这样能使本发明的新能源汽车在连续阴雨天气和/或阳光照射较短较少的地区也能同样地保证可将钒电池充满电，维持续航行驶能力。

本实施例提供一种最优选的新能源汽车方案，它的特点是：采用钒电池1作为储能电池，在其四周连接四块太阳能薄膜电池2，该太阳能薄膜电池2具有可伸缩性，在汽车行驶过程中该薄膜电池2能够自动卷曲收缩在钒电池1的周围，而在汽车停止运行时，该太阳能薄膜电池2又能够自动的伸展开，接受太阳光的照射进而产生电能，当电能充足时可以储存于与之相连接的钒电池1中。

第2组实施例、本发明的移动电源

本组实施例提供一种移动电源。本组实施例的所有的移动电源都具有如下特征：结构如图1所示，所述移动电源包括钒电池1和太阳能薄膜电池2，二者相连接；所述钒电池1用于储存电能；所述太阳能薄膜电池2用于吸收太阳能并将其转换成电能。钒电池1和传统的蓄电池相比较，具有功率大、容量大、效率高、寿命长、低污染等优势，是一种清洁能源储存电池。钒电池与太阳能薄膜电池连接，可通过太阳能薄膜电池将吸收的太阳能转换成电能并储存在钒电池中。

进一步地，所述太阳能薄膜电池2环绕连接在所述钒电池1的四周。这样设置的好处是，可以使展开状态下的太阳能薄膜电池全方位、多角度地吸收太阳光，提高能量转换效率。

优选地，所述太阳能薄膜电池2具有可收缩性，用于展开接收太阳光或卷曲收缩在所述钒电池1的周围。将太阳能薄膜电池设置成可伸缩性的好处在于，在钒电池电量充足的情况下，太阳能薄膜电池能够自动卷曲收缩起来，节省空间，便于存放和保护，缩小产品体积，便于携带，这点对于移动电源来说十分重要；而在钒电池电量不足时，该太阳能薄膜电池又能够自动地伸展开来，接受太阳光的照射进而产生电能，并将电能储存于与之相连接的钒电池中，使电源重新恢复电力充足。

更进一步地，所述钒电池1上还设置有充电器(图中未示出)，用于外接充电。这种设置外接充电器的实例是一种备选方案，本发明的移动电源通过太阳能薄膜电池吸收太阳光并将其转换成电能，所述电能储存在大容量的钒电池中，太阳能薄膜电池具有可伸缩性，可在任何时间任意地点，只要有阳光的地方即可产生电能，因此即便不设置外接充电器，也能保证移动电源的电量。而在本实例中另外设置外接充电器，好处是可以在连续阴雨天气和/或阳光照射较短较少的地区也同样保证将钒电池充满电，增加一种可选的充电方式，使移动电源使用更为方便灵活。

本发明还请求保护所述移动电源在照明、空调、发电、机械、汽车领域方面的应用。本发明的电池能够作为移动电源用作家用，可以用作照明、空调的取暖制冷等，同时也可应用于卡车、皮卡车等大型货车上提供能量和动力。

实验例、证明本发明优势效果的对比数据

本实施例中，用第1组实施例任一所述的新能源汽车和/或加装了第2组实施例任一所述的移动电源的汽车，与市面上常见的几款电动车相比较，各品牌型号电动汽车在性能参数方面有如下差异，如下表1所示：

表1

由上表1可以看出，本发明的汽车无论是在阴天或阳光天气，它的续航里程都远远超出市面上常见电动汽车的续航里程，与全球市面上最高端的特斯拉电动车相比较，本发明的新能源汽车在续航里程方面，超出特斯拉最大里程的6％-31％。充电时间方面，阳光充足的天气，本发明的汽车几乎不需要再单独外接充电；而即便在阴天，本发明的汽车的充电时间也低于市面上已有电动汽车。经过上述比较，充分说明了本发明提供的新能源汽车在续航里程、充电时间等消费者最为关注的几点性能参数上都显著优于市面上的现有电动汽车。

Claims (10)

1.一种新能源汽车，包括供电系统，用于为所述新能源汽车的发动机提供能量；其特征在于，所述供电系统包括钒电池和太阳能薄膜电池；

所述太阳能薄膜电池用于吸收太阳光并将其转换成电能；

所述钒电池，用于储存所述电能并将其提供给发动机；

所述太阳能薄膜电池与所述钒电池连接。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车，其特征在于，所述太阳能薄膜电池具有可伸缩性，用于在汽车行驶过程中和/或汽车停止时展开或收缩卷曲。

3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车，其特征在于，所述太阳能薄膜电池围绕连接在钒电池四周。

4.根据权利要求2所述的新能源汽车，其特征在于，所述太阳能薄膜电池展开时可覆盖在汽车车身表面。

5.根据权利要求1所述的新能源汽车，其特征在于，所述钒电池上还设置有充电器，用于外接充电。

6.一种移动电源，其特征在于，包括钒电池和太阳能薄膜电池，二者相连接；所述钒电池用于储存电能；所述太阳能薄膜电池用于吸收太阳能并将其转换成电能。

7.根据权利要求6所述的移动电源，其特征在于，所述太阳能薄膜电池环绕连接在所述钒电池的四周。

8.根据权利要求6或7所述的移动电源，其特征在于，所述太阳能薄膜电池具有可收缩性，用于展开接收太阳光或卷曲收缩在所述钒电池的周围。

9.根据权利要求6-8任一所述的移动电源，其特征在于，所述钒电池上还设置有充电器，用于外接充电。

10.权利要求6-9任一所述的移动电源在照明、空调、发电、机械、汽车领域方面的应用。