CN110461631A - 发电制热器系统 - Google Patents

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CN110461631A
CN110461631A CN201780088918.8A CN201780088918A CN110461631A CN 110461631 A CN110461631 A CN 110461631A CN 201780088918 A CN201780088918 A CN 201780088918A CN 110461631 A CN110461631 A CN 110461631A
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尹栋九
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Accumulating Co
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Abstract

根据本发明，提供发电制热器系统，包括：燃料箱；燃烧器，通过上述燃料箱供给的燃料和空气中的氧来引起燃烧操作；反应槽，位于上述燃烧器的内侧，并通过上述燃烧器的热气来对上述燃料箱所供给的燃料进行热分解，从而产生氢；电池堆，接收来自上述反应槽的氢来产生电源；以及电池，通过从上述电池堆输出的充电电压来充电。

Description

发电制热器系统
技术领域
本发明涉及电动汽车系统，更详细地，涉及通过由燃烧及氢发生器(其接收辅助燃料箱的燃料)实现热交换的空气来使车辆内部得到制热，并通过从上述燃烧及氢发生器接收氢的电池堆(Stack)，使主电池和辅助电池得到充电控制，由此可以提高基于主电池的行驶距离，并可以防止在启动或行驶中发生暴冲的行驶距离延长型电动汽车系统。
并且，涉及主电池和辅助电池从外部的电源输入单元得到充电控制，从而可以提高基于主电池的行驶距离，并可以防止在启动或行驶中发生暴冲的电动汽车系统。
并且，涉及主电池和辅助电池从基于内燃机的发电单元得到充电控制，从而可以通过基于主电池的启动和基于辅助电池的控制部的驱动来防止在启动或行驶中发生暴冲的基于内燃机的汽车系统。
并且，本发明涉及发电制热器系统，更详细地，涉及通过由燃烧器(从燃料箱接收的燃料和空气中的氧来引起燃烧操作)实现热交换的空气来实现制热，并通过接收由燃烧器的热气来得到分解的氢的电池堆来使电池充电的发电制热器系统。
背景技术
与以往的发电方式相比，燃料电池(fuel cell)不仅发电效率高，而且完全不存在发电引起的公害物质的排出，从而被评价为未来的发电技术，并且，作为可以解决节能、环境污染问题及最近备受关注的全球变暖问题等的环保型车辆动力源，得到积极研究。
但是，在燃料电池车辆中仅使用燃料电池作为车辆动力源的情况下，由燃料电池负责包括车辆内部的制热等的全部车辆载荷，因此，在燃料电池效率低的驾驶区域中，存在发生动力性能的降低的缺点。
并且，在需要高输出的高速驾驶区域中，因输出电压急剧减少的输出特性而无法供给驱动马达所需的充分的电压而降低车辆的加速性能。
并且，在向车辆急剧施加载荷的情况下，有可能瞬间突降燃料电池的输出电压，并且不能给驱动马达供给充分的电力而降低车辆性能，而且，因燃料电池具有单向性输出特性，从而在进行车辆制动时，无法回收从驱动马达引入的能量，因此，存在车辆系统的效率性降低的问题。
为此，作为用于解决如上所述的问题的方案，韩国公开专利第10-2009-0104171号等，正在开发适用电动汽车的电池充电控制系统的混合动力车辆。
在此，现有的电动汽车的电池充电控制系统包括：作为辅助动力源的高电压电池(主电池)；燃料电池堆，用作主要动力源；作为双向直流转换装置的高电压DC/DC变换器(High Voltage DC/DC Converter，HV DC/DC，HDC)，以及马达控制器(Motor ControlUnit，MCU)等。上述高电压DC/DC变换器并联连接于高电压电池和燃料电池堆之间，一边安全地维持向驱动马达供给的电压，一边使高电压电池和燃料电池堆的互不相同的输出电压的均衡相匹配，并向高电压电池侧提供燃料电池堆的剩余电压及再生制动能量作为充电电压。上述马达控制器作为用于旋转驱动马达的电源模块，与高电压DC/DC变换器的输出端和作为低电压源的燃料电池堆的输出端相连接，由此接收直流电流来生成3相PWM(PulseWidth Modulation)，并控制马达驱动及再生制动。并且，与提供驱动马达的驱动电力的高电压电池一同搭载有用于提供车辆电子设备的驱动电力的低电压电池(辅助电池)，并在上述低电压电池连接有用于进行高电压和低电压之间的输出转换的低电压DC/DC变换器(LowVoltage DC/DC Converter，LV DC/DC，LDC)。
但是，如上所述的现有的电动汽车的电池充电控制系统因在启动车辆时，向马达控制器(MCU)或控制部供给来自高电压DC/DC变换器(其为用于旋转驱动马达的电源模块)的输出端的、用于马达驱动及再生制动的驱动电力，因此，当启动车辆时，从高电压电池突然向驱动马达供给驱动电力的情况下发生的冲击电流(Rush Current)导致的电压等级的变化，会给上述马达控制器(MCU)带来影响，从而发生车辆发生暴冲或发生故障的问题。
并且，即使具有如上所述的结构，也因具有车辆内部的制热被燃料电池堆或高电压电池等驱动电力驱动的结构，因此，在使用于天气冷的区域的车辆的情况下，存在由制热引起的驱动电力消耗增加的问题，由此，存在无法解决行驶距离降低等缺点的问题。
发明内容
发明所要解决的问题
因此，本发明的目的在于，提供行驶距离延长型电动汽车系统，其可通过由燃烧及氢发生器(其接收搭载于电动汽车的辅助燃料箱的燃料)实现热交换的空气来使车辆内部得到制热，从而可以提高基于主电池的行驶距离。
并且，本发明的另一目的在于，提供行驶距离延长型电动汽车系统，其可通过从上述燃烧及氢发生器接收氢的电池堆，使主电池和辅助电池得到充电控制，从而可以提高基于主电池的行驶距离，从辅助电池向控制部稳定地供给工作电源，由此可以防止启动或行驶中发生暴冲。
并且，本发明的还有一目的在于，提供电动汽车系统，其主电池和辅助电池通过外部的电源输入单元得到充电控制，从而可以提高基于主电池的行驶距离，并可以防止在启动或行驶中发生暴冲。
并且，本发明的又一目的在于，提供基于内燃机的汽车系统，其主电池和辅助电池通过基于内燃机的发电单元得到充电控制，从而可以通过基于主电池的启动和基于辅助电池的控制部的驱动来防止在启动或行驶中发生暴冲。
并且，本发明的又一目的在于，提供发电制热器系统，其通过由燃料器(从燃料箱接收的燃料和空气中的氧来引起燃烧操作)实现热交换的空气来实现制热，并可以通过接收由燃烧器的热气来得到分解的氢的电池堆来使电池充电。
另一方面，本发明的目的并不局限于以上所提及的目的，本发明所属技术领域的普通技术人员可从以下的记载中明确理解未提及的其他目的。
用于解决问题的方案
根据本发明，提供行驶距离延长型电动汽车系统，其包括：辅助燃料箱，搭载于车辆；氢产生单元，从上述辅助燃料箱接收燃料来产生氢；电池堆，接收来自上述氢产生单元的氢来产生电源；电压等级转换部，用于转换从上述电池堆产生的电源的电压等级；电池，通过从上述电压等级转换部输出的充电电压来充电；控制部，通过从上述电池输出的电源来驱动；以及驱动载荷部，包括驱动马达，上述驱动马达通过从上述电池或上述电池堆输出的电源来驱动。
并且，根据本发明，提供电动车汽车系统，其包括：电源输入部，用于通过外部电源进行充电；电压等级转换部，用于转换从上述电源输入部输入的电源的电压等级；主电池及辅助电池，通过从上述电压等级转换部输出的充电电压来充电；控制部，通过从上述辅助电池输出的电源来得到驱动；以及驱动载荷部，通过从上述主电池输出的电源来驱动。
并且，根据本发明，提供基于内燃机的汽车系统，其包括：燃料箱，搭载于车辆；内燃机，从上述燃料箱接收燃料来产生动力；发电机及启动马达，启动上述发动机，并在启动后通过上述发动机的动力来发电；电压等级转换部，用于转换从上述发电机及启动马达产生的电源的电压等级；主电池及辅助电池，通过从上述电压等级转换部输出的充电电压来充电；控制部，通过从上述辅助电池输出的电源来驱动；以及驱动载荷部，通过从上述主电池或上述发电机及启动马达输出的电源来驱动。
并且，根据本发明，提供发电制热器系统，其包括：燃料箱；燃烧器，通过上述燃料箱所供给的燃料和空气中的氧来引起燃烧操作；反应槽，位于上述燃烧器的内侧，并通过上述燃烧器的热气来对上述燃料箱所供给的燃料进行热分解，从而产生氢；电池堆，接收来自上述反应槽的氢来产生电源；以及电池，通过从上述电池堆输出的充电电压来充电。
发明效果
因此，根据本发明，可通过燃烧及氢发生器(其接收搭载于电动汽车的辅助燃料箱的燃料)实现热交换的空气来使车辆内部得到制热，由此，使主电池不用于制热的目的，从而提高基于主电池的行驶距离。
并且，可通过从上述燃烧及氢发生器接收氢的电池堆，使主电池和辅助电池得到充电控制，由此可以提高基于主电池的行驶距离，并通过从辅助电池供给的工作电源来使控制部工作，由此，即使基于启动或发动时发生的冲击电流导致主电池中存在电压瞬间下降，也可以防止通过辅助电池来工作的控制部的工作电压不受主电池的电压瞬间下降的影响，使得控制部可以稳定地工作，防止发生暴冲。
并且，主电池和辅助电池可从外部的电源输入单元得到充电控制，从而提高基于主电池的行驶距离，并防止在启动或行驶中发生暴冲。
并且，使主电池和辅助电池从基于内燃机的发电单元得到充电控制，从而可以提高基于主电池的行驶距离，并可以防止在启动(或发动)或行驶中发生暴冲。
另一方面，本发明的效果并不局限于以上所提及的效果，本发明所属技术领域的普通技术人员可从权利要求书中明确理解未提及的其他效果。
附图说明
图1为表示本发明的优选实施例的电动汽车系统的结构的框图。
图2为在图1的电动汽车系统及用于此的发电制热系统中表示燃烧及氢发生器的结构的剖视图。
图3为在图1的电动汽车系统中表示电压等级转换部的结构的框图。
图4为表示本发明另一实施例的电动汽车系统的结构的框图。
图5为表示本发明另一实施例的基于内燃机的汽车系统的结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选的实施例进行详细说明。
如图1至图3所示，本发明优选实施例的电动汽车系统100包括：辅助燃料箱110，储存有容易进行热分解的液化形态的LPG、丁烷、甲烷或它们的混合物形态(以下，表示为LPG)，而非液化状态的氢气；燃烧及氢发生器120，其为从辅助燃料箱110接收LPG，通过燃烧方式的热交换结构使空气得到热交换，并且，是对上述LPG进行分解来产生氢的单元中的一种；制热部130，向车辆内部供给从燃烧及氢发生器120得到热交换的空气，来提供制热功能；电池堆140，接收来自燃烧及氢发生器120的氢来产生电能；主电池150，利用从电池堆140生成的电能进行充电；辅助电池160，利用从电池堆140生成的电能进行充电；驱动马达170，从电池堆140及主电池150中的一个或至少一个接收驱动电力来提供用于车辆的行驶的驱动功能；电压等级转换部180，与电池堆140、主电池150、辅助电池160及驱动马达170电连接，实现用于驱动马达170和电池堆140、驱动马达170和主电池150及驱动马达170和辅助电池160的各自的电连接、电池堆140和主电池150及电池堆140和辅助电池160的各自的电连接及分别对主电池150和辅助电池160充电等的切换控制；控制部190，通过电压等级转换部180从辅助电池160接收工作电源来工作，并对控制向燃烧及氢发生器120供给的LPG的移动的阀进行控制，上述控制部对制热部130的制热操作进行控制，且对电压等级转换部180的切换进行控制。
辅助燃料箱110作为搭载于车辆的后备箱等并储存有LPG的燃料储存单元，可以被设计成铝内衬碳复合箱，并具有350巴左右的储存极限压力，也可以具有公知的结构，因此，省略详细的说明。
燃烧及氢发生器120包括：燃烧部120A，设置于车辆的相应位置，并从辅助燃料箱110接收LPG，通过燃烧方式的热交换结构使空气得到热交换；以及氢发生部120B，对上述LPG进行分解来产生氢。
燃烧部120A包括燃料流入口121、燃烧器122、热交换器124、燃烧气体排气口125等。其中，上述燃料流入口121用于使LPG从辅助燃料箱110流入。上述燃烧器122呈筒体结构，且从燃料流入口121流入的LPG被分叉，提供通过点火单元(未图示)来实现燃烧的空间。上述热交换器124与燃烧器122的端部相连接，提供用于使燃烧器122的燃烧热与外部空气进行热交换来以规定温度实现散热的规定空间，并且，通过外部的散热片124a使散热效果极大化。上述燃烧气体排气口125设置于热交换器124的端部，使得到散热处理的燃烧气体向外部排出。
其中，优选地，燃烧器122的内部具有“Y”字结构的圆筒结构，并且，与燃烧器122的内侧的反应槽127分离而成，使得从外部通过外部空气流入孔123a供给的空气经由辅助燃料喷射孔123b向燃烧器122的内侧喷射，从而实现LPG的燃烧。
并且，氢发生部120B包括燃料喷嘴126、反应槽127、捕集槽128、冷却水槽129等。其中，上述燃料喷嘴126用于使LPG从辅助燃料箱110流入，更优选地，其设置于燃烧器122的内部，使得流入于燃料流入口121的LPG中的一部分流入。上述反应槽127使通过燃料喷嘴126流入的LPG分散，更优选地，其设置于燃烧器122的内部，从而提供LPG在燃烧器122燃烧时以恒定温度得到加热而被分解为碳和氢的空间。上述捕集槽128与反应槽127的端部相连接，用于捕集所生成的上述碳和氢。上述冷却水槽129通过从捕集槽128延长的排出管129a来接收碳和氢，其中，碳在水中沉淀，而氢通过与电池堆140相连接的氢管129b供给至电池堆140。
其中，在反应槽127的内外部发生的燃料的分解反应分别如下。
反应槽127的外侧的燃烧器122通过化学反应式C3H8+5O2->3CO2+4H2O来实现，
反应槽127的内侧通过化学反应式C3H8->3C+4H2来实现。
另一方面，还可以在反应槽127的内部设置过滤器CF，上述过滤器CF使用碳纳米管之类的碳成分作为原材料，以促进上述燃料，即，LPG被分解为碳和氢的反应，此时，优选地，使上述过滤器CF利用导电性原材料来具有电极性，从而在燃料中得到分解的碳被沉积。
因此，根据燃烧及氢发生器120，通过燃烧部120A，可将基于LPG的燃烧的热交换器124的内部的热气通过散热片124a(设置于热交换器124的外侧)和用于提高散热效果的冷却风扇(或进气风扇，未图示)的驱动来得到热交换的空气供给至车辆内部，由此，可以防止在主电池150发生制热功能的载荷，从而可以提高基于主电池150的行驶距离。
并且，用于向电池堆140供给氢的氢发生部120B借助燃烧部120A来具有被加热至规定温度的状态，从而可以促进燃料，即，LPG的分解反应，由此，可以增加向电池堆140供给的氢量，并可以提高电池堆140的发电性能。
制热部130作为如下的单元，即外部的空气在燃烧及氢发生器120的燃烧部120A中通过燃烧器122或热交换器124得到热交换而使具有恒定温度的空气供给至车辆内部供给，其可以包括进气风扇、管道等。上述进气风扇位于燃烧器122或热交换器124的一侧来吸入燃烧器122周围的空气，并调节向外部空气流入孔123a流入的空气量或冷却热交换器124的外部的散热片(cooling fin)124a。上述管道从燃烧器或热交换器124的一侧至设置于车辆内部的前格栅(Front grille)为止，通过额外的配管单元(未图示)来连通，使得到热交换的上述空气向车辆内部流入。上述制热部130可以由包括空调等的公知的空调单元构成，因此，省略详细的说明，其中，上述空调控制上述进气风扇和管道及空气的移动量等。
优选地，电池堆140作为接收来自燃烧及氢发生器120的氢来产生电能的电能生成单元，具有包括膜电极组件(MEA)和分离器的数个乃至数十个单位燃料电池层叠的结构。
膜电极组件为阳极电极(燃料极或氧化电极)和阴极电极(空气极或还原电极)隔着高分子电解质膜相附着的结构，分离器对多个膜电极组件分别进行电分离。
在此，对电池堆140的工作原理进行简单说明如下。
上述膜电极组件包括高分子电解质膜、燃料极催化剂层及空气极催化剂层。在这种状态下，若从燃烧及氢发生器120的冷却水槽129通过氢管129b向燃料极催化剂层供给氢气或含有氢的燃料，则在燃料极催化剂层发生电化学氧化反应，并一边离子化为氢离子(H+)和电子(e-)，一边得到氧化。之后，被离子化的氢离子在燃料极催化剂层中通过高分子电解质膜向空气极催化剂层移动，电子则在燃料极催化剂层中通过外部电线向空气极催化剂层移动。之后，向空气极催化剂层移动的氢离子与供给于空气极催化剂层的氧发生电化学还原反应，来生成反应热和水，此时，通过电子的移动来产生电能，所生成的上述水通过排水管129c流入燃烧及氢发生器120的冷却水槽129，从而补充因捕集槽128所供给的高温的氢气及碳细粉的流入而蒸发的冷却水槽129内的冷却水。
主电池150作为接收在电池堆140中生成的电能的主要充电单元，可具有铅蓄电池、锂离子电池及钒氧化还原液流电池之类的公知的结构，因此，省略详细的说明。
辅助电池160作为接收在电池堆140生成的电能的辅助充电单元，可具有铅蓄电池、锂离子电池及钒氧化还原液流电池之类的公知的结构，因此，省略详细的说明。
一般情况下，在主电池150和辅助电池160中，电池的充电/放电容量特性会受外部温度的影响，尤其，在外部温度低的冬季，若外部的温度达到零下几度乃至数十度，则与常温相比，存在主电池150和辅助电池160的充电/放电容量特性显著降低的问题。
在本发明中，通过燃烧及氢发生器120的燃烧部120A中的燃烧器122实现的高温废气或从电池堆140排放的反应热并不直接排出至外部，而是经主电池150和辅助电池160的周围排出，并通过温度传感器(未图示)来控制电池周围的温度，使得主电池150和辅助电池160的周围成为主电池150及辅助电池160的充电/放电容量特性为最佳状态的温度，从而即使是在寒冷的冬季，也能够以最佳状态维持电动汽车的主电池150和辅助电池160的充电/放电工作状态。
以上虽然提出了对于主电池150和辅助电池160，利用基于燃烧及氢发生器120的燃烧部120A的排气或电池堆140工作时所排放的反应热来提高主电池150和辅助电池160的周围温度的方案，但还可以替换为如下的单元，即从燃烧及氢发生器120的捕集槽128流出的高温的碳粉和氢流入冷却水槽129之前，在捕集槽的排出管129a还设置散热片(未图示)，或可以使得对外部面设有散热片的冷却水槽129进行冷却时产生的热气流入主电池150和辅助电池160的周围，来提高电池的周围温度。
另一方面，在本发明中，优选地，主电池150和辅助电池160以通过凸缘(Bead)来使相互间的接地线相连接的结构实现接地，由此，阻断或缓解从各种驱动系统(其包括通过主电池150来驱动的驱动马达170)引发的接地线的噪音向通过辅助电池160来驱动的控制部190等的接地线流入。
驱动马达170作为从电池堆140及主电池150中的一个或至少一个接收驱动电力来提供用于使车辆行驶的驱动功能的驱动单元，可具有公知的结构，因此省略对马达驱动方式的详细说明。
控制部190对电池堆140的电源进行监测，在车辆行驶的状态下，根据主电池150的剩余量状态来判断是利用主电池150的电源来对包括驱动马达170的驱动载荷部的电源进行驱动，还是利用电池堆140的输出电源来进行驱动，从而使用相应电源向驱动马达170供给电源。
电压等级转换部180作为基于与电池堆140、主电池150、辅助电池160及驱动马达170电连接的一组切换(switching)方式的电源控制单元，实现用于驱动马达170和电池堆140、驱动马达170和主电池150及驱动马达170和辅助电池160的各自的电连接，电池堆140和主电池150及电池堆140和辅助电池160的各自的电连接及对主电池150和辅助电池160分别进行充电等的切换控制。
为此，电压等级转换部180包括：第一辅助电压等级转换器181、第二辅助电压等级转换器182、第一主电压等级转换器183、第二主电压等级转换器184、第一开关185、第二开关186及第三开关187等。其中，第一辅助电压等级转换器181使电池堆140的电能充电至辅助电池160。第二辅助电压等级转换器182，从辅助电池160向控制部190供给工作电源。第一主电压等级转换器183使电池堆140的电能充电至主电池150。第二主电压等级转换器184将来自电池堆140或主电池150的工作电源供给到驱动马达170。第一开关185在电池堆140和第一辅助电压等级转换器181之间进行切换操作，从而实现相互间的通电。第二开关186在电池堆140和第一主电压等级转换器183之间及电池堆140和第二主电压等级转换器184之间进行切换操作，从而实现相互间的通电。第三开关187在第一辅助电压等级转换器181和第一主电压等级转换器183之间进行切换操作，从而实现相互间的通电。
在此，电压等级转换部180通过控制部190控制相应的操作，其中，上述控制部190通过第二辅助电压等级转换器182从辅助电池160接收工作电源，对此进行说明如下。
首先，通过控制部190，在第一开关185连接的情况下，电池堆140的输出电源通过第一辅助电压等级转换器181充电至辅助电池160，而在第二开关186连接的情况下，电池堆140的输出电源通过第一主电压等级转换器183充电至主电池150。
并且，控制部190监测主电池150及辅助电池160的电压等级来确认各个电池的充电信息，即，电池的剩余量状态，之后，若判断为处于从电池堆140供给电源的状态，则在车辆行驶的情况下，将第一开关185转换为开启位置，从而借助第一辅助电压等级转换器181来对辅助电池160进行充电，并通过第二辅助电压等级转换器182来生成向控制部190供给的电源。
根据如何设计电压等级转换部180，上述状态下的第二辅助电压等级转换器182可以不依靠从电池堆140直接供给的电源，而是接收向辅助电池施加的第一辅助电压等级转换器181的输出电压作为电源来产生供给给控制部190的电源。
如果车辆并不在行驶中的情况下，在第二开关186连接的状态中，利用从电池堆140供给的电源，借助通过第一主电压等级转换器183对主电池150进行充电。
另一方面，即使车辆在行驶中的情况下，当控制部190的状态监测结果确认为，即便通过从电池堆140供给的电源来对驱动马达170进行驱动，从电池堆140检测的输出电压也并不急剧减少的状态时，就会通过第一主电压等级转换器183来执行对主电池150的充电操作。
并且，即便是在如上所述的状态下，当判断为尽管电池堆140的输出电源状态为通过控制部190对辅助电池160进行充电，仍保持电压等级不显著降低的状态时，电池堆140的电能通过第一辅助电压等级转换器181充电至辅助电池160。
此时，若从电池堆140输出的电压降至标准值以下，则控制部190可以控制辅助燃料流量控制阀来增加辅助燃料的流量，从而可以增加向电池堆140供给的氢发生量。
但是，可以改变体现方式并替换为如下方式，控制部190供给电池堆140的电源作为驱动载荷部(其包括驱动马达170)的电源，并在试图利用从电池堆140输出的电源来对主电池150进行充电操作之前，能够通过事先设定的值(Look-up Table)来控制辅助燃料流量控制阀来增加辅助燃料的流量，从而增加向电池堆140供给的氢发生量。
当控制部190判断为在车辆关闭启动的状态下从电池堆140供给的电源被阻断时，若判断出主电池150和辅助电池160的各个电压等级发生预先设定的允许值以上的差异，则转换第三开关187为连接的状态，从而通过第一辅助电压等级转换器181和第一主电压等级转换器183，从电压等级高的电池向电压等级低的电池进行充电，接着，若判断主电池150和辅助电池160的各个电压等级发生小于预先设定的允许值的差异，则转换第三开关187为未连接的状态，从而解除主电池150和辅助电池160的相互间的充电操作。
并且，当控制部190在车辆关闭启动的状态或在并非行驶中的状态下检测到从电池堆140供给的电源，则通过第一辅助电压等级转换器181，借助从电池堆140输出的电源对辅助电池160进行充电，并通过第一主电压等级转换器183，借助电池堆140的输出电源来对主电池150进行充电。
此时，控制部190根据主电池150和辅助电池160的剩余量状态来判断对主电池150进行充电还是对辅助电池160进行充电，从而利用电池堆140的输出电源只对相应电池进行充电，或者将第一开关185和第二开关186均转换为连接的状态来对两个电池同时充电，直到变成充满为止的状态。
因此，电压等级转换部180根据控制部190的控制来实现用于驱动马达170和电池堆140、驱动马达170和主电池150及驱动马达170和辅助电池160的各自的电连接、电池堆140和电池150及电池堆140和辅助电池160的各自的电连接及分别对主电池150和辅助电池160充电的切换控制。
控制部190通过电压等级转换部180从辅助电池160接收工作电源来工作，并执行针对用于控制LPG(供给到燃烧及氢发生器120)的移动的辅助燃料流入量控制阀的阀控制模式、用于控制制热部130的制热操作的制热控制模式及用于控制电压等级转换部180的切换的充电控制模式等操作。
在此，由于控制部190通过电压等级转换部180的第二辅助电压等级转换器182，从辅助电池160接收工作电源，因此，不会受到车辆启动时从主电池150向驱动马达170突然供给驱动电力而产生的冲击电流(Rush Current)及基于此的电压等级变化的影响，从而阻断或抑制由于接地信号的连接(通过上文提及的主电池和辅助电池之间的凸缘(Bead)实现)导致通过主电池驱动的驱动载荷部所产生的接地线噪音向辅助电池侧的接地线噪音流入，与此同时，防止车辆发生暴冲或发生故障的问题。
上述阀控制模式是针对用于控制LPG(供给到燃烧及氢发生器120)的移动的辅助燃料流入量控制阀的控制模式，当进行上述制热控制模式或充电控制模式等工作时，控制辅助燃料流入量控制阀的开闭，以便控制从辅助燃料箱110向燃烧及氢发生器120供给的LPG的移动量，由此可以调节制热控制模式上的制热和充电控制模式上的电池充电。
在此，根据图2的构成燃烧及氢发生器120的方法，辅助燃料流入量控制阀既可在燃料流入口121侧仅设置一个，又可以分别区分为燃烧器122专用辅助燃料流入量控制阀和反应槽127专用辅助燃料流入量控制阀来设置为连接于喷嘴126的辅助燃料流入量控制阀，并且，可以提高制热及反应槽127的加热温度或视情况调节向反应槽127流入的LPG来用作增减氢发生量的用途。
上述制热控制模式是将通过上述阀控制模式在燃烧及氢发生器120得到热交换的空气供给到汽车内部来提供制热功能的控制模式，可通过燃烧及氢发生器120的燃烧部120A中的燃烧器122或热交换器124使热交换器124的内部/外部的空气得到热交换，从而向车辆内部供给规定温度的空气。
上述充电控制模式作为控制电压等级转换部180的切换的控制模式，控制信号基于从辅助电池160供给的电源来工作。
另一方面，本发明中，由用于测定车辆内部的二氧化碳、有机化合物及灰尘等的浓度的传感器及用于测定室内温度的传感器等构成的的传感器部与一组吸气/排气用风扇一同相连接在上述控制部190中，从而使控制部190在执行上述多个控制模式之外还可以执行空气控制模式的操作，在上述空气控制模式中，可以探测/通知/警告所泄漏的辅助燃料，并使车辆内部的空气保持与预先设定的项目相对应的空气状态。
以下，对本发明的优选实施例的电动汽车系统的作用进行说明。
首先，对本发明的电动汽车的制热控制系统的作用进行说明如下。
在通过阀控制模式来控制向燃烧及氢发生器120供给的辅助燃料箱110的LPG移动的状态下，通过驾驶人员的操作，在制热控制模式中，LPG从辅助燃料箱110流入燃烧及氢发生器120的燃烧部120A的燃料流入口121。
之后，流入燃料流入口121的LPG通过设置于燃烧器122的内壁的辅助燃料喷射孔123b被分叉，通过设置于燃烧器122的一侧面的外部空气流入孔123a从外部供给的空气向燃烧器122的内侧喷射，并在燃料和空气相混合的状态下，通过点火单元(未图示)实现点火，使得LPG燃烧。
之后，在通过与燃烧器122的端部相连接的热交换器124来使燃烧器122的燃烧热与外部空气进行热交换，并散热至规定温度的状态下，通过设置于热交换器124的端部的燃烧气体排气口125向外部排出。
之后，通过位于燃烧器122或热交换器124的一侧的制热部130的进气风扇而流入的外部空气在与燃烧部120A进行热交换的状态下，向用于连通上述进气风扇至设置于车辆内部的前格栅的管道流入，从而向车辆内部提供制热功能。
另一方面，对本发明的电动汽车的电池充电控制系统的作用进行说明如下。
首先，在通过阀控制模式来控制向燃烧及氢发生器120供给的LPG的移动的状态下，通过制热控制模式，LPG从辅助燃料箱110流入燃烧及氢发生器120的燃烧部120A燃料流入口121。
之后，流入燃料流入口121的LPG通过燃料喷嘴126向反应槽127的内部喷射，并且在由于被燃烧器122加热的反应槽127的高温而使LPG被分解为碳和氢的状态下，通过设置于反应槽127的端部的捕集槽128来捕集所生成的上述碳和氢后，在从捕集槽128延长的冷却水槽129中，碳发生沉淀，氢则供给至电池堆140。
此时，由于在冷却水槽129的内部的左侧/右侧形成有电极，因此，只要沉淀的碳的浓度越高，就将在左侧/右侧电极之间流动的电流量的变化转换为电压的变化，并由控制部190对此进行检测，由此，向额外的回收桶排出沉淀于冷却水槽129的高浓度的碳，并补充一定量的水。
另一方面，电池堆140接收来自燃烧及氢发生器120的氢来产生电能。
之后，通过充电控制模式来实现电压等级转换部180的切换控制，上述电压等级转换部用于驱动马达170和电池堆140、驱动马达170和主电池150及驱动马达170和辅助电池160的各自的电连接、电池堆140和主电池150及电池堆140和辅助电池160的各自的电连接及分别对主电池150和辅助电池160进行充电。
因此，如上所述，通过从搭载于电动汽车的辅助燃料箱110供给到燃料(LPG)的燃烧及氢发生器120进行热交换的空气来使车辆内部得到制热，并在得到加热的反应槽127的内部向电池堆140供给从燃料提取的氢而产生的电来对驱动载荷部的制冷用马达等进行驱动，从而尽可能使主电池150仅用于车辆的行驶目的，从而可以持续保障基于电动汽车所出示的配置的行驶距离。
并且，在长途行驶过程中，即使是主电池150的剩余量所剩无几的状态，且电池充电站也不在附近的情况下，也可以提供驾驶人员通过向电池堆140供给辅助燃料箱110的燃料来提取的氢所产生的的电，直接对驱动马达170进行驱动的环境，由此，不仅可以延长行驶距离，而且可以维持驾驶人员的心理稳定性。
并且，在行驶过程中，通过从燃烧及氢发生器120接收氢的电池堆140来使主电池150和辅助电池160得到充电控制，从而提高基于主电池150的行驶距离，并通过从辅助电池160供给的工作电源来使控制部190工作，由此，即使启动或发动时发生冲击电流导致主电池的输出端中存在电压瞬间下降及接地线的噪音，通过辅助电池160来驱动的控制部190也不会发生故障，从而可以防止发生暴冲。
并且，即使是在车辆关闭启动的状态下，长时间启动车载用黑匣子之类的需要持续驱动的持续驱动部200的情况下，也不使用主电池150，而是借助被转换为辅助电池160的电源来驱动设备，从而可以提前防止主电池150因持续驱动部200而放电，由此，在辅助电池160的剩余量降低至一定水平以下的情况下，借助通过搭载于辅助燃料箱110的燃料来启动燃烧及氢发生器120而产生的电，重新对辅助电池160自动充电；或者在车辆长时间未运行而导致电池放电时，也可以借助通过控制部190的控制来以相同的方法启动燃烧及氢发生器120而产生的电，使主电池150的剩余量状态维持在持续缓慢充电的状态。
当控制部190监测到车辆因长时间未运行而导致主电池150或辅助电池160中的一个电池处于允许标准值以下的电池剩余量状态的情况下，可控制辅助燃料流量控制阀及燃烧及氢发生器120来产生氢，从而借助由燃烧及氢发生器120生成的氢供给至电池堆140而从电池堆140输出的电源，对允许标准值以下的相应电池进行充电操作或对主电池及辅助电池均执行充电操作。
最后，在因长途驾驶而处于疲惫状态下，为了第二天的车辆的运行而需要通过充电器充电，但因情况不允许而难以充电的情况下，将燃烧及氢发生器120以较弱的阶段长时间启动，从而以缓速模式对电池进行充电的同时，以大致的制热状态维持冬季车辆的室内，从而即使是在下雪的天气，也不会在前挡风玻璃上堆积积雪，从而提供可以直接驾驶车辆的环境。
另一方面，在本发明的优选实施例的电动汽车系统100中，主电池150、辅助电池160、驱动马达170及控制部190与通过辅助燃料箱110来接收氢的电池堆140相连接，来实现操作控制，在上述辅助燃料箱110储存有容易进行热分解的液化形态的LPG、丁烷、甲烷或它们的混合物形态(以下，表示为LPG)，而非液化状态的氢气。
但是，如图4所示，在本发明另一实施例的电动汽车系统100A中，主电池150、辅助电池160、驱动马达170及控制部190通过电源输入部与外部电源输入的电源相连接，来实现操作控制。
本发明另一实施例的电动汽车系统100A包括：电源输入部，用于通过外部电源进行充电；电压等级转换部180，用于转换从上述电源输入部输入的电源的电压等级；主电池150及辅助电池160，通过从上述电压等级转换部输出的充电电压来充电；控制部190，通过从上述辅助电池输出的电源来驱动；以及驱动载荷部，其包括驱动马达170，上述驱动马达通过从上述主电池150输出的电源来驱动。
在本发明另一实施例的电动汽车系统100A，优选地，上述主电池和上述辅助电池之间的接地线也不会直接连接，而是通过追加设置的凸缘(BEAD)来连接，从而防止由上述主电池导致的驱动载荷侧的接地线噪音对通过上述辅助电池来驱动的控制部侧的接地线的接地信号等级产生影响。
并且，本发明还应该设有通过上述辅助电池的输出电源来驱动的持续驱动部200。
并且，上述控制部监测从上述辅助电池输出的电压等级来确认剩余量状态，并通过借助上述辅助电池的输出电源来驱动的持续载荷部，当上述辅助电池的剩余量降低至标准值以下时，为了启动车辆而切断从上述辅助电池向持续载荷部供给的电源。
并且，上述控制部监测从上述辅助电池输出的电压等级来确认剩余量状态的结果显示，在确认出上述辅助电池的输出电压为预先设定的充电需求剩余量值(不足以此后驱动上述控制部)的情况下，从上述主电池对辅助电池进行充电，直到上述辅助电池成为规定水准以上的剩余量。
并且，上述控制部监测从上述辅助电池输出的电压等级来确认剩余量状态的结果显示，在确认出上述辅助电池的输出电压为预先设定的充电需求剩余量值(不足以此后驱动上述控制部)的情况下，当启动车辆时，在利用主电池的电源代替辅助电池而供给至控制部的状态下，上述控制部驱动上述发电机及启动马达。
另一方面，在本发明的优选实施例的电动汽车系统100中，主电池150、辅助电池160、驱动马达170及控制部190与通过辅助燃料箱110来接收氢的电池堆140相连接，来实现操作控制，在上述辅助燃料箱110储存有容易进行热分解的液化形态的LPG、丁烷、甲烷或它们的混合物形态(以下，表示为LPG)，而非液化状态的氢气。
但是，如图5所示，在本发明另一实施例的电动汽车系统100B中，主电池150、辅助电池160、驱动马达170及控制部190可以与发电机及启动马达340相连接来实现操作控制，上述发电机及启动马达340与接收燃料的内燃机320相连接。
本发明另一实施例的基于内燃机的汽车系统100B包括：燃料箱310，搭载于车辆；发动机320，从燃料箱310接收燃料来产生动力；发电机及启动马达340，启动发动机320，并在启动之后以发动机320的动力进行发电；电压等级转换部180，用于转换从发电机及启动马达340产生的电源的电压等级；主电池150及辅助电池160，通过从电压等级转换部180输出的充电电压来充电；控制部190，通过从辅助电池160输出的电源来驱动；以及驱动载荷部，其包括驱动马达170，上述驱动马达通过从主电池150或发电机及启动马达340输出的电源来驱动。
在此，优选地，主电池150和辅助电池160之间的接地线也不会直接连接，而是通过追加设置的凸缘(BEAD)来连接，从而防止由主电池150导致的驱动载荷侧的接地线噪音对通过辅助电池160来驱动的控制部190侧的接地线的接地信号的等级产生影响。
并且，本发明另一实施例的电动汽车系统100B还可以设置有通过辅助电池160的输出电源来驱动的持续驱动部200。
控制部190监测从辅助电池160输出的电压等级来确认剩余量状态，并通过借助辅助电池160的输出电源来驱动的持续载荷部200，当辅助电池160的剩余量降低至标准值以下时，为了启动车辆而切断从辅助电池160向持续载荷部200供给的电源。
并且，控制部190监测从辅助电池160输出的电压等级来确认剩余量状态的结果显示，在确认出辅助电池160的输出电压为预先设定的充电需求剩余量值(不足以此后驱动上述控制部190)的情况下，从主电池150对辅助电池160进行充电，直到辅助电池160成为规定水准以上的剩余量。
并且，控制部190检测从辅助电池160输出的电压等级来确认剩余量状态的结果显示，在确认出辅助电池160的输出电压为预先设定的充电需求剩余量值(不足以此后驱动上述控制部190)的情况下，当启动车辆时，在利用主电池150的电源代替辅助电池而供给至控制部190的状态下，控制部190驱动发电机及启动马达340。
因此，如上所述，可提供基于内燃机的汽车系统，其中，主电池、辅助电池、驱动马达及控制部与发电机及启动马达相连接来实现操作控制，上述发电机及启动马达与接收燃料的发动机相连接。
另一方面，本发明可以提供发电制热器系统，其中，虽然由电池堆140接收氢来对主电池150及辅助电池160进行充电，但根据本发明的另一实施例，可以通过燃料箱供给的燃料和空气中的氧引起燃烧操作的燃烧器所进行的热交换的空气来实现制热，并通过接收借助燃烧器的热气来得到分解的氢的电池堆，使电池得到充电。
为此，本发明的发电制热器系统包括：燃料箱110；燃烧器122，通过上述燃料箱所供给的燃料和空气中的氧来引起燃烧操作；反应槽127，位于上述燃烧器的内侧，通过上述燃烧部的热气来对上述燃料箱所供给的燃料进行热分解，从而产生氢；电池堆140，接收来自上述反应槽的氢来产生电源；电压等级转换部180，用于转换从上述电池堆产生的电源的电压等级；以及电池150或电池160，通过从上述电压等级转换部输出的充电电压来充电。
在此，优选地，本发明的发电制热器系统还可以具有燃料流量控制阀，上述燃料流量控制阀在上述燃料箱110和燃烧器122及反应槽127之间控制燃料的流入量，而设置于上述燃料箱110的燃料优选为容易热分解的液化形态的LPG、丁烷、甲烷或它们的混合物。
并且，本发明的发电制热器系统包括：反应槽127，对从燃料箱流入的燃料进行热分解；以及燃烧器122，从上述燃料箱110接收燃料，并以在与上述反应槽127之间具有一定间隔的燃烧空间的形态包围上述反应槽127的外壁。
在此，上述燃烧器122在与上述反应槽127相邻的面设有一组燃料喷射孔123b，并且，在燃料流入口121的一面设有用于使外部空气流入的外部空气流入孔123a，由此，通过在上述反应槽127和上述燃烧器122之间的空间发生的燃烧操作来使上述反应槽127得到加热。
上述反应槽127在燃料流入口121侧还设有燃料喷射喷嘴126，上述燃料喷射喷嘴126使流向上述反应槽的燃料向反应槽的内部喷射，并防止在通过上述燃烧器的热来分解上述燃料为氢和碳的过程中得到热分解的产物向燃料流入口侧逆流，而在燃料流入口的相反侧包括用于捕集热分解后的氢和碳的捕集槽128。
在上述反应槽127和上述捕集槽128之间还设有用于促进热分解反应的碳成分的过滤器CF。
并且，本发明的发电制热器系统具有热交换器124，上述热交换器124与上述燃烧器122相结合来内置上述反应槽127和上述捕集槽128，而在上述热交换器124的外皮面具有一组散热片124a，使得上述燃烧器122的燃烧热与外部空气顺畅地实现热交换，在上述燃烧器122的相反侧的热交换器的纵剖面具有用于排出上述燃烧器122的燃烧气体的排气口125。
本发明设置有制热部130，上述制热部130包括散热风扇(未图示)及感测部(未图示)，上述散热风扇在上述热交换器的外侧促进热交换，上述感测部用于检测上述热交换器124或上述燃烧器122的气体泄漏状态。
在此，上述感测部还具有控制部190，并由燃料泄漏传感器、二氧化碳浓度检测传感器或温度传感器中的一种或混合的形态的传感器构成，上述控制部190根据上述感测部的检测结果来执行与上述燃料流量控制阀相关联的控制。
并且，本发明还具有冷却水槽129，其用于冷却从上述捕集槽流入的高温的氢并以低温的状态排出，并且将高温的碳沉淀于水中。
因此，根据本发明的另一实施例，可以提供发电制热器系统，其中，可通过燃料箱127供给的燃料和空气中的氧引起燃烧操作的燃烧器122所进行的热交换的空气来实现制热，并通过接收借助燃烧器的热气来得到分解的氢的电池堆140，使电池150或电池160得到充电。
上述的本发明虽然对具体的实施例进行了说明，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以实施多种变形。因此，不应通过所说明的实施例来指定发明的范围，而是应由权利要求和权利要求的等同技术方案来指定。

Claims (14)

1.一种发电制热器系统，其特征在于，包括：
燃料箱；
燃烧器，通过所述燃料箱供给的燃料和空气中的氧来引起燃烧操作；
反应槽，位于所述燃烧器的内侧，并通过所述燃烧器的热气来对所述燃料箱所供给的燃料进行热分解，从而产生氢；
电池堆，接收来自所述反应槽的氢来产生电源；以及
电池，通过从所述电池堆输出的充电电压来充电。
2.根据权利要求1所述的发电制热器系统，其特征在于，包括：
电压等级转换部，用于转换从所述电池堆产生的电源的电压等级；以及
电池，通过从所述电压等级转换部输出的充电电压来充电。
3.根据权利要求1所述的发电制热器系统，其特征在于，
在所述燃料箱与所述燃烧器及所述反应槽之间还设有用于控制燃料的流入量的燃料流量控制阀。
4.根据权利要求1所述的发电制热器系统，其特征在于，所述燃料箱所具有的燃料为容易进行热分解的液化形态的LPG、丁烷、甲烷或它们的混合物。
5.根据权利要求1所述的发电制热器系统，其特征在于，包括：
反应槽，对从所述燃料箱流入的燃料进行热分解；以及
燃烧器，从所述燃料箱接收燃料，并在与所述反应槽之间以具有规定间隔的燃烧空间的形态包围所述反应槽的外壁。
6.根据权利要求5所述的发电制热器系统，其特征在于，
在所述燃烧器中，在与所述反应槽相邻的面设有一组燃料喷射孔，并在燃料流入口面设有用于使外部空气流入的外部空气流入孔，从而借助在所述反应槽和所述燃烧器之间的空间发生的燃烧操作来使所述反应槽得到加热。
7.根据权利要求1所述的发电制热器系统，其特征在于，
所述反应槽在燃料流入口侧还设有燃料喷射喷嘴，所述燃料喷射喷嘴使流向所述反应槽的燃料向反应槽的内部喷射，并防止在通过来自所述燃烧器的热来分解所述燃料为氢和碳的过程中得到热分解的产物向燃料流入口侧逆流，在燃料流入口的相反侧设有用于捕集热分解后的氢和碳的捕集槽。
8.根据权利要求7所述的发电制热器系统，其特征在于，
在所述反应槽和所述捕集槽之间还设有用于促进热分解反应的碳成分的过滤器。
9.根据权利要求7所述的发电制热器系统，其特征在于，包括：
热交换器，其与所述燃烧器相结合，使得所述反应槽和所述捕集槽内置于所述热交换器，并且，在所述热交换器的外皮面设有一组散热片，使得所述燃烧器的燃烧热与外部空气顺畅地实现热交换，在所述燃烧器的相反侧的纵剖面设有用于排出所述燃烧器的燃烧气体的排气口。
10.根据权利要求9所述的发电制热器系统，其特征在于，
包括制热部，所述制热部包括包括散热风扇及感测部，所述散热风扇在所述热交换器的外侧促进热交换，所述感测部用于检测所述热交换器或所述燃烧器的气体泄漏状态。
11.根据权利要求10所述的发电制热器系统，其特征在于，所述感测部还具有控制部，并由燃料泄漏传感器、二氧化碳浓度检测传感器或温度传感器中的一种或混合形态的传感器构成，
所述控制部根据所述感测部的检测结果来执行与燃料流量控制阀相关联的控制。
12.根据权利要求7所述的发电制热器系统，其特征在于，
还具有冷却水槽，所述冷却水槽用于冷却从所述捕集槽流入的高温的氢并以低温的状态排出，并且将高温的碳沉淀于水中。
13.根据权利要求1所述的发电制热器系统，其特征在于，
所述电池通过控制从所述燃烧器排出的热气来防止受周围的低温的影响，从而防止电池的充电/放电特性降低。
14.根据权利要求1所述的发电制热器系统，其特征在于，
所述电池通过控制从所述反应槽排出的热气或所述电池堆工作时产生的反应热的排出来防止受周围的低温的影响，从而防止电池的充电/放电特性降低。
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