CN111497629A - 一种电动汽车及供电控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种一种电动汽车及供电控制方法。电动汽车包括:辅助发电设备、逆变器和蓄电池;所述辅助发电设备用于产生电能;所述辅助发电设备的电能输出端连接至所述逆变器,所述逆变器的第一输出端连接至电动汽车的电动机的第一供电端;所述逆变器的第二输出端连接至所述蓄电池的充电端;所述蓄电池的电能输出端与所述电动机的第二供电端连接。本发明可以提高电动汽车的续航能力,降低电动汽车充电成本。

Description

一种电动汽车及供电控制方法
技术领域
本发明涉及电动汽车领域,特别是涉及一种电动汽车及供电控制方法。
背景技术
随着人类对汽车这一交通工具的依赖,使得能源的消耗不断增加,随之引发的能源危机又造成了地球的环境和气候的变化,这样使得人类赖以生存的地球不堪重负,出现能源枯竭、气候恶劣、全球变暖等问题。所以电动汽车近几年来发展迅猛,技术变革非常大,但技术的研究领域多在将电能尽可能的转化为动能,也取得了很多成就,但是也存在很多问题,比如:(1)通过充电桩给电动汽车的蓄电池充电时间长,续航能力低,行驶的距离短,蓄电池的电源用完后需要重新充电;(2)电动汽车的蓄电池依靠充电桩充电,充电桩充电需要固定场地和设备,在一次充电充满后,完全依靠蓄电池储能行驶的公里数有限,行驶在无充电桩的公路上或者停车场,蓄电池的电源用完后,汽车将无法行驶,因此,经常会出现电动汽车完全没有电行驶时还没有到达充电桩充电的情况;(3)目前使用的蓄电池体积大重量重不易更换,用充电桩给蓄电池充电需要时间较长,蓄电池充电过程占用大量的时间和空间,这样也变相的增加了充电成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车及供电控制方法,以提高电动汽车的续航能力,降低电动汽车充电成本。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种电动汽车,包括:辅助发电设备、逆变器和蓄电池;所述辅助发电设备用于产生电能;所述辅助发电设备的电能输出端连接至所述逆变器,所述逆变器的第一输出端连接至电动汽车的电动机的第一供电端;所述逆变器的第二输出端连接至所述蓄电池的充电端;所述蓄电池的电能输出端与所述电动机的第二供电端连接。
可选的,所述辅助发电设备为风力发电机,多个所述风力发电机分别安装于所述电动汽车的车头前端、车身顶端和车身侧边。
可选的,所述辅助发电设备为燃料发电机,所述燃料发电机安装于所述电动汽车的车头机盖中;所述燃料发电机的发动机为冷却液降温式发动机或风冷降温式发动机;所述燃料发电机包括:汽油发电机、柴油发电机、天然气发电机、液化气发电机、酒精发电机和多燃料混合发电机。
可选的,所述辅助发电设备包括一台燃料发电机和多个风力发电机,所述燃料发电机的电能输出端和多个所述风力发电机的电能输出端均连接至所述逆变器;所述燃料发电机安装于所述电动汽车的车头机盖中,多个所述风力发电机分别安装于所述电动汽车的车头前端;所述燃料发电机的发动机为冷却液降温式发动机或风冷降温式发动机;所述燃料发电机包括:汽油发电机、柴油发电机、天然气发电机、液化气发电机、酒精发电机和多燃料混合发电机。
可选的,所述辅助发电设备为光能发电板,多个所述光能发电板分别安装于所述电动汽车的车头机盖、车顶棚和车位后备箱外表面上。
可选的,所述辅助发电设备包括光能发电板、多个风能发电机和一台燃料发电机,多个所述光能发电板的电能输出端、多个所述风力发电机的电能输出端和所述燃料发电机的电能输出端均连接至所述逆变器;所述光能发电板安装于所述电动汽车的车顶棚,多个所述风力发电机分别安装于所述电动汽车的车头前端和车身侧边,所述燃料发电机安装于所述电动汽车的车头机盖中;所述燃料发电机的发动机为冷却液降温式发动机或风冷降温式发动机;所述燃料发电机包括:汽油发电机、柴油发电机、天然气发电机、液化气发电机、酒精发电机和多燃料混合发电机。
可选的,当所述风力发电机的扇叶相对风速为20.7米/秒以上时,所述风力发电机正常工作。
可选的,所述逆变器还包括第三输出端,所述逆变器的第三输出端的输出电压为220V或者380V,所述逆变器的第三输出端用于连接外部用电设备;所述逆变器的第一输出端和第二输出端的输出电压均为12V。
可选的,所述逆变器包括多个逆变单元,多个所述逆变单元对应的输出电压分别为12V、220V和380V;
或者所述辅助发电设备包括多个发电功率,多个所述发电功率对应的输出电压分别为12V、220V和380V。
本发明还提供一种电动汽车的供电控制方法,所述电动汽车的供电控制方法应用于上述的电动汽车,所述电动汽车的供电控制方法包括:
获取蓄电池的剩余电量;
判断所述蓄电池的剩余电量是否小于电量阈值;
当所述蓄电池的剩余电量小于所述电量阈值时,开启辅助发电设备;
当所述蓄电池的剩余电量不小于所述电量阈值时,判断所述蓄电池的剩余电量是否小于饱和阈值;
当所述蓄电池的剩余电量不小于所述饱和阈值时,关闭所述辅助发电设备。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明具有传统电动汽车的优势,可以通过充电桩给汽车蓄电池充电,汽车行驶通过蓄电池给电动机输电,电动机将电能转化为动能使汽车行驶。同时,本发明的电动汽车不需要必须在固定车位、固定充电桩和固定里程数内的情况下进行充电,并且也不会出现电动汽车因为没有电停在路上或路边的情形,本发明的辅助发电设备可以在多种情况下使用,可以实时给电动汽车供电,提高了电动汽车的续航能力,降低了蓄电池充电成本。
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为本发明电动汽车实施例1的结构示意图;
图2为本发明电动汽车实施例1的侧视图;
图3为本发明电动汽车实施例1的前视图;
图4为本发明电动汽车实施例2的结构示意图;
图5为本发明电动汽车实施例2中柴油发电机的结构示意图;
图6为本发明电动汽车实施例2中柴油发电机的参数示意图;
图7为本发明电动汽车实施例3的结构示意图;
图8为本发明电动汽车实施例4的结构示意图;
图9为本发明电动汽车实施例5的结构示意图。
符号说明:1-1:风力发电机,1-2:燃料发电机,1-3:光能发电板,2:逆变器,3:蓄电池,4:电动机,5充电桩。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
传统电动汽车需要在具有充电桩的情况下,利用时间和空间给电动汽车的蓄电池充电,电动汽车在行驶时完全依靠蓄电池存储的电能输出给电动机,将电能转化为动能使车辆行驶。而本发明的电动汽车可以依靠蓄电池和辅助发电设备产生的电能共同输出至电动机,同时辅助发电设备产生的多余的电能还可以对蓄电池充电。本发明的电动汽车包括:辅助发电设备、逆变器和蓄电池;所述辅助发电设备用于产生电能。所述辅助发电设备的电能输出端连接至所述逆变器,本发明的逆变器包括至少三个输出端,所述逆变器的第一输出端连接至电动汽车的电动机的第一供电端;所述逆变器的第二输出端连接至所述蓄电池的充电端,逆变器的第三输出端用于连接外部用电设备,例如空调、电饭煲等设备。本发明中逆变器输出的电压至少包括12V、220V和380V三种,第一输出端和第二输出端由于连接电动汽车内部,输出的电压均为12V。电压220V和380V可以由同一个输出端即第三输出端输出;也可以由不同的输出端输出,由不同的输出端输出时,逆变器还包括第四输出端,此时由第三输出端输出220V电压,由第四输出端输出380V电压。不同电压的输出可以有两种方式实现,(1)采用包括多个逆变单元的逆变器,不同逆变单元对应不同的输出电压。例如,需要输出12V、220V和380V三类电压,此时至少包括三个逆变单元,每个逆变单元对应一个输出电压,此时如果逆变器有3个输出端,则第一逆变单元对应第一输出端和第二输出端,输出12V电压,第二逆变单元和第三逆变单元对应第三输出端,输出220V或380V电压,用户根据用电需求控制对应逆变单元的接通与断开便可选择输出电压。(2)采用包括多个发电功率的辅助发电设备,多个发电功率对应的输出电压分别为12V、220V和380V,此时逆变器只需包括三个输出端即可,用户根据用电需求调节辅助发电设备的发电功率即可实现调节输出电压。
所述蓄电池的电能输出端与所述电动机的第二供电端连接。本发明的电动汽车,在蓄电池电量充足时由蓄电池为电动机供电,当蓄电池电量不足时,由辅助发电设备为电动机供电,辅助发电设备多余的电能还可以存储至蓄电池中。在整个电动汽车工作过程中,辅助发电设备优先为电动机供电,在保证电动机正常工作的状态下,辅助发电设备产生的多余的电量为蓄电池充电。
实施例1
本实施例的辅助发电设备为风力发电机。图1为本发明电动汽车实施例1的结构示意图,图2为本发明电动汽车实施例1的侧视图,图3为本发明电动汽车实施例1的前视图。结合图1-图3所示,本实施例在电动汽车的车头前端、车身顶端,车身侧边安装多个风力发电机1-1,在电动汽车行驶中产生的风动能,通过风能发电机1-1将风能转化为电能,通过逆变器2将电能输送给电动机4,电动机4再将电能转化为动能使电动汽车行驶;同时,风力发电机1-1产生的多余的电量还可以经过逆变器3转变后存储于蓄电池3中,供给电动汽车平时和其他配件的用电的使用。本实施例中的风力发电机1-1采用大功率风力发电机,相比于传统风力发电机,本实施例中的风力发电机1-1发电效能更高,对于风力的要求更严格,通常风力发电机的扇叶感受到的相对风速为20.7米/秒(8级风)以上时,风力发电机1-1工作效率最高,发电效能最好。
实施例2
与实施例1所不同的是,本实施例的辅助发电设备为燃料发电机。图4为本发明电动汽车实施例2的结构示意图,如图4所示,本实施例在电动汽车的车头机盖中安装一台燃料发电机1-2,在电动车行驶的过程中,燃料发电机1-2将能源转化为电能,再通过逆变器2将电能输送给电动机4,电动机4再将电能转化为动能使电动汽车行驶;燃料发电机1-2产生的多余的电量还可以存储于蓄电池3中,供给电动汽车平时和其他配件的用电使用。本实施例中的燃料发电机1-2的发动机为冷却液降温式发动机或风冷降温式发动机。燃料发电机1-2包括:汽油发电机、柴油发电机、天然气发电机、液化气发电机、酒精发电机和多燃料混合发电机,多燃料混合发电机是指包括一台发电机中包括多种燃料,例如汽油和天然气一体发电机,汽油和酒精一体发电机等。
若燃料发电机1-2采用柴油发电机,可采用YT6800X\YT6800E\YT6800E3型号的柴油发电机,具体结构和参数如图5和图6所示,图5为本发明电动汽车实施例2中柴油发电机的结构示意图,图6为本发明电动汽车实施例2中柴油发电机的参数示意图。
实施例3
与实施例1所不同的是,本实施例的辅助发电设备为一台燃料发电机和多个风力发电机结合的设备。图7为本发明电动汽车实施例3的结构示意图,如图7所示,本实施例首先在电动汽车的车头机盖中安装一台燃料发电机1-2,燃料发电机1-2与实施例2中的燃料发电机1-2相同,在电动车行驶的过程中,燃料发电机1-2将能源转化为电能,再通过逆变器2将电能输送给电动机4,电动机4再将电能转化为动能使电动汽车行驶;其次是在电动汽车的车头前端安装多个风力发电机1-1,风力发电机1-1与实施例1中的风力发电机1-1相同,在车辆行驶时将风能转化为电能,再通过逆变器2将电能输送给电动机4,电动机4再将电能转化为动能使电动汽车行驶,风力发电机1-1产生的多余的电量还可以存储于蓄电池3中,供给电动汽车平时和其他配件的用电使用。车辆行驶时优先由蓄电池3为电动机4供电,当蓄电池3电量不足时,燃料发电机1-2优先工作,给电动汽车供电,风力发电机1-1发电优先辅助蓄电池蓄电。
实施例4
与实施例1所不同的是,本实施例的辅助发电设备为光能发电板1-3。图8为本发明电动汽车实施例4的结构示意图,如图8所示,本实施例在电动汽车的车头机盖、车顶棚和车尾后备箱外表面上覆盖光能发电板1-3,电动车在行驶和停放的时候只要有太阳光、灯光或其他光源照射其表面,光能发电板1-3将光能转化为电能,再通过逆变器2将电能输送给电动机4,电动机4再将电能转化为动能使电动汽车行驶,光能发电板1-3产生的多余的电量还可以存储于蓄电池3中,供给电动汽车平时和其他配件的用电使用。本实施例的电动汽车在长时间停放时,光能发电板1-3始终为蓄电池3充电,源源不断的产生电能供给蓄电池3,不仅保护了蓄电池3主板,使其不会因为缺电对蓄电池造成伤害,而且还会保护电动汽车各部件停放时正常运转。
实施例5
与实施例2所不同的是,本实施例的辅助发电设备为光能发电板、多个风能发电机和一台燃料发电机结合的设备。图9为本发明电动汽车实施例5的结构示意图。如图9所示,本实施例中燃料发电机1-2和多个风力发电机1-1的安装位置以及连接关系与实施例3相同,本实施例中光能发电板1-3的安装位置以及连接关系与实施例4相同,此处不再赘述。本实施例的电动汽车可以在任何情况下使用。
对于上述实施例所提供的电动汽车,具体的供电控制方式如下:
获取蓄电池的剩余电量;
判断所述蓄电池的剩余电量是否小于电量阈值;
当所述蓄电池的剩余电量小于所述电量阈值时,开启辅助发电设备;
当所述蓄电池的剩余电量不小于所述电量阈值时,判断所述蓄电池的剩余电量是否小于饱和阈值;
当所述蓄电池的剩余电量不小于所述饱和阈值时,关闭所述辅助发电设备。
对于光能发电板是不需要关闭的,在停车时可以持续产生电能,为蓄电池充电。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电动汽车,其特征在于,包括:辅助发电设备、逆变器和蓄电池;所述辅助发电设备用于产生电能;所述辅助发电设备的电能输出端连接至所述逆变器,所述逆变器的第一输出端连接至电动汽车的电动机的第一供电端;所述逆变器的第二输出端连接至所述蓄电池的充电端;所述蓄电池的电能输出端与所述电动机的第二供电端连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车,其特征在于,所述辅助发电设备为风力发电机,多个所述风力发电机分别安装于所述电动汽车的车头前端、车身顶端和车身侧边。
3.根据权利要求1所述的电动汽车,其特征在于,所述辅助发电设备为燃料发电机,所述燃料发电机安装于所述电动汽车的车头机盖中;所述燃料发电机的发动机为冷却液降温式发动机或风冷降温式发动机;所述燃料发电机包括:汽油发电机、柴油发电机、天然气发电机、液化气发电机、酒精发电机和多燃料混合发电机。
4.根据权利要求1所述的电动汽车,其特征在于,所述辅助发电设备包括一台燃料发电机和多个风力发电机,所述燃料发电机的电能输出端和多个所述风力发电机的电能输出端均连接至所述逆变器;所述燃料发电机安装于所述电动汽车的车头机盖中,多个所述风力发电机分别安装于所述电动汽车的车头前端和车身侧边;所述燃料发电机的发动机为冷却液降温式发动机或风冷降温式发动机;所述燃料发电机包括:汽油发电机、柴油发电机、天然气发电机、液化气发电机、酒精发电机和多燃料混合发电机。
5.根据权利要求1所述的电动汽车,其特征在于,所述辅助发电设备为光能发电板,多个所述光能发电板分别安装于所述电动汽车的车头机盖、车顶棚和车位后备箱外表面上。
6.根据权利要求1所述的电动汽车,其特征在于,所述辅助发电设备包括光能发电板、多个风能发电机和一台燃料发电机,多个所述光能发电板的电能输出端、多个所述风力发电机的电能输出端和所述燃料发电机的电能输出端均连接至所述逆变器;所述光能发电板安装于所述电动汽车的车顶棚,多个所述风力发电机分别安装于所述电动汽车的车头前端和车身侧边,所述燃料发电机安装于所述电动汽车的车头机盖中;所述燃料发电机的发动机为冷却液降温式发动机或风冷降温式发动机;所述燃料发电机包括:汽油发电机、柴油发电机、天然气发电机、液化气发电机、酒精发电机和多燃料混合发电机。
7.根据权利要求2、4、6任一项所述的电动汽车,其特征在于,当所述风力发电机的扇叶相对风速为20.7米/秒以上时,所述风力发电机正常工作。
8.根据权利要求1所述的电动汽车,其特征在于,所述逆变器还包括第三输出端,所述逆变器的第三输出端的输出电压为220V或者380V,所述逆变器的第三输出端用于连接外部用电设备;所述逆变器的第一输出端和第二输出端的输出电压均为12V。
9.根据权利要求1所述的电动汽车,其特征在于,所述逆变器包括多个逆变单元,多个所述逆变单元对应的输出电压分别为12V、220V和380V;
或者所述辅助发电设备包括多个发电功率,多个所述发电功率对应的输出电压分别为12V、220V和380V。
10.一种电动汽车的供电控制方法,其特征在于,所述电动汽车的供电控制方法应用于权利要求1-9任一项所述的电动汽车,所述电动汽车的供电控制方法包括:
获取蓄电池的剩余电量;
判断所述蓄电池的剩余电量是否小于电量阈值;
当所述蓄电池的剩余电量小于所述电量阈值时,开启辅助发电设备;
当所述蓄电池的剩余电量不小于所述电量阈值时,判断所述蓄电池的剩余电量是否小于饱和阈值;
当所述蓄电池的剩余电量不小于所述饱和阈值时,关闭所述辅助发电设备。
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