CN1325168A - 电动车的自动循环充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动车的自动循环充电系统,其由多个串联的电瓶组、一直流/交流转换器(UPS)、一稳压变压器、一交流/直流转换器(PUS)、一小型变压器、一充电机以及补充性的太阳能充电板、轮轴驱动发电机等构成,由多个串联的电瓶组所输出的直流电,通过直流/交流转换器转换为交流电经变压、稳压后供给高耗能车用电器使用,或由充电机对使用中的电瓶进行充电,尤其在停驶状态中,仍能籍由自动循环充电系统得到电源补充,甚至由太阳能板、轮轴发电机补充电源,从而解决了目前电动车因耗电量大续航力不足等问题。

Description

电动车的自动循环充电系统
本发明涉及电动车的供电系统技术领域，尤指一种电动车的自动循环充电系统。
电动车是以电瓶为动力来源，由于不会产生内燃机燃烧后所排放的有毒废气，且具备环保概念，因此一直被视为新世纪取代内燃机车辆的未来产物。所以全世界各大车厂，无不加紧脚步开发电动车的相关技术，时至今日，虽已有若干车厂批量生产电动车上市，但仍难大众化，究其原因，主要并不在马力不如一般汽油引擎，而在于“续航力”的问题。简而言之，即便目前最先进的电动车，其电池所能提供的行程也不过一百公里而已，以台湾本岛而言，其供电能力尚无法满足台北到台中的距离，而且，车辆必备的冷暖气机因属高耗能电器对电动车的电力耗损相当大，也造成电动车电力捉襟见肘的窘态。
另外，现有电动汽车充电时间常需耗费数小时，与汽油车辆加油仅需短短数分钟简直无法比较；因此电动车若不能解决上述电力供应的“续航力”问题与充电时间过长等问题，则电动车想要大众化、普及化将极为困难；即使各国政府以法令奖励推广电动车，其预期效果亦将极为有限。
再有，一种内建有小型柴油发电机的电动车，因仍会排出废气，有违电动车是为改善环境污染的发展初衷，充其量不过是一种过渡型的产物。
目前电动车研发上所遇到的瓶颈之一是：当直流电(DC)欲转成交流电(AC110V)供应给小型AC110V变压器(充电机)时，因为AC110V耗电量大但输出电流小，而当电动车马达在瞬间启动时剧增的耗电量，可能发生断电而无法运转。
综上所述可以看出，以电瓶为动力的电动车现今存在诸多无法突破的问题，比如自动充电问题、启动时的大量耗电问题、停(塞)车时因无停驶充电能力(没有发电机)、冷暖气耗电问题等。
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种电动车的自动循环充电系统，以一种静态的恒续充电甚至是循环充电方式，使电动车能保有长时间与稳定的电源，使电动车在续航里程上有效延长，以利普及化与大众化。
本发明的又一目的在于提供一种电动车的自动循环充电系统，使独立的电瓶组能提供冷暖气所需的电源，通过变电、变压等转换取得稳定的交流电源提供冷暖气机运转所需；进而在车缓行或停滞时，通过正常供电使冷暖气机无需另设发电机仍能有效运转。
本发明的再一目的在于提供一种电动车的自动循环充电系统，使电瓶寿命得以大幅延长，进而减少因弃置电瓶而对大地或水源所造成的汞污染，进而解决了另一层面的环保问题。
为达到上述目的，本发明提供了一种电动车的自动循环充电系统，其至少包括一组循环充电的电瓶组以直流电供电给一直流/交流转换器，转换成交流电后再供给至一变压稳压器，经变压后供电给一小型变压器充电机，由充电机输出直流返回电瓶组加以充电；其中，该组循环充电的电瓶组，是由两个DC12V/200A的电瓶串联而成，用以输出DC24V/200A的直流电给直流/交流转换器(UPS)，通过直流/交流转换器(UPS)将其转换为AC110V/50A的交流电输出，再进入变压稳压器；籍变压稳压器以AC220V/50A的交流电输出给小型变压器的充电机，经转换成DC24V/50A的直流电，以对循环充电的电瓶组加以充电。
所述的变压稳压器以AC220V/50A的交流电输出给一交流/直流转换器(PUS)以产生DC24V/200A的直流电给汽车马达。所述的变压稳压器以AC220V的交流电输出给一AC220V空调机使用。
利用装设于车顶或其它适当位置的太阳能充电板所产生的DC24V/50A的直流电对电瓶组充电。利用如以皮带或链轮驱动一轮轴驱动发电机可产生DC24V/50A的直流电对电瓶组充电。
本发明的系统可将直流电转换成交流电，并以较大的电压减少电流消耗。比如标准电压为24V的电动车，由电瓶组供电至直流/交流转换器(UPS)，将直流电(DC24V)转换为交流电AC110V再变压稳压为AC220V，再供给小型变压器的充电器，转换为直流电DC24V而对所有的电瓶充电，扣除直流/交流转换器(UPS)所消耗的电力，其耗电减少一倍，输出功率增加两倍。且该系统在动态的、静态的补充电源下，可以延长电动车的续航里程。另外，该循环充电系统足够供应整部车辆包括冷气、暖气、除污等空调机所需，就是在车辆停滞的状态下，也无需另设发电机来独立供应冷暖气机运转所需的电源，使得电动车在塞车时保证冷暖气的供应不致中断。再有，其所产生的充电电力可回馈至循环充电的电瓶组成为一循环系统，而长保电瓶的蓄电力以延长电池的寿命。
由此可见，本发明所提供的电动车的自动循环充电系统，使电动车能保持长时间与稳定的电源，且在车辆停滞时也能正常供应冷暖气，使电动车更具成熟度以利普及化与大众化；同时，电瓶的寿命得以大幅延长，从而减少了因电瓶弃置对大地或水源所造成的汞污染，进而解决另一层面的环保问题。
有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下：
图1为本发明较佳实施例的系统配置图。
请参见图1所示，图1为本发明一较具体实施例。本发明的电动车自动循环充电系统，提供了一种动态与静态交互使用、恒续充电的充电系统。其构成大致包括一组可循环充电的电瓶组1，以直流电供电给直流/交流转换器(UPS)2，转换后的交流电再供给一变压稳压器3，经变压后供电给一交流/直流转换器(PUS)5，再提供汽车马达6所需的电源。
变压稳压器3也对一小型变压器充电机4供电，再由充电机4输出直流电对该组可循环充电的电瓶组1加以充电；该小型变压器充电机4在汽车停驶时自动由轮轴发电机8切换至此一充电系统，以对静止中车辆的电瓶组1继续充电。
再有，变压稳压器3也直接对一种综合冷气、暖器、除湿等功能的空调机7提供运转电源，该种袖珍型空调机一般运转时消耗电流量AC220V/3A，平启动时则为AC220V/6A。
另外，一组装设于车顶或其它适当位置的太阳能充电板9、一组装置于轮轴附近、籍由轮轴转动而发电的轮轴驱动发电机8切换产生电源而对电瓶组1充电。
其中，该循环充电的电瓶组1，是以两个DC12V/200A的电瓶串联而成，用以输出DC24V/200A的直流电给全电子式直流/交流转换器(UPS)2，通过直流/交流转换器(UPS)2转换为AC110V/50A-220A的交流电输出，其中直流/交流转换器(UPS)2本身消耗电流量视转换电流(50A-220A)大小在10A-50A之间，之后再进入变压稳压器3，转换成AC220V/50A，其中变压稳压器3本身一般运转时消耗电流量AC110V/5A，平启动时则为AC110V/10A。
上述全电子式直流/交流转换器(UPS)2，经多年来持续发展其转换电流量已从过去50A、100A、150A发展到最大可达到220A的境界，而且体积小，本身耗电量低都是全电子式直流/交流转换器(UPS)2的优点，早期在飞机或商船上负责担纲空调等重任的就是全电子式直流/交流转换器(UPS)。
当车辆处于停驶状态时，该变压稳压器3以AC220V/50A的交流电输出给小型变压器的充电机4，经转换成DC24V/50A的直流电，再对电瓶组1加以充电(充电机4的电流量可依需求自行调整)。
当车辆处于行驶状态，该变压稳压器3以AC220V/50A的交流电输出给一交流/直流转换器(PUS)5，以产生DC24V/200A的直流电给汽车马达6。其中交流/直流转换器(PUS)5本身一般运转时消耗的电流量为AC220V/8A，平启动时则为AC220V/16A，此耗电流量与坊间矽整流充电器(DCV)所能转换的极限DC24V/40A-50A相当，因此，本发明所设计的交流/直流转换器(PUS)是一低耗电量但高输出，且电压稳定的设备。
此外，变压稳压器3以AC220V的交流电输出供给一综合冷气、暖器、除湿等功能的空调机7，使车室内具备独立的冷、暖、除湿等空调效果。其中空调机7本身一般运转时消耗的电流量为AC220V/3A，平启动时则为AC220V/6A。
关于电瓶组1电源的补充，除了上述由小型变压器充电机4作静态式循环充电外，尚可利用装设于车顶或其它适当位置的太阳能充电板9利用太阳能产生DC24V/50A的直流电来补充电瓶组1的电源；再者，车辆行驶中，利用以皮带或链轮驱动一轮轴驱动发电机8，也能产生DC24V/50A的直流电源，对电瓶组1作动态式充电。
本系统未经一般耗能高的机械发电设备，因此转换过程中仅有DC24V/10A-40A的电能损耗，然而通过直流/交流的转换与电压升降的切换，自DC24V/200A的电瓶组1，取得DC24V/100A-200A的充电电力，而且在电动车的使用中，不断的加以补充电力，使电瓶的电力获得连续性的补充。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的保护范围。

Claims (5)

1、一种电动车的自动循环充电系统，至少包括一组循环充电的电瓶组以直流电供电给一直流/交流转换器，转换成交流电后再供给至一变压稳压器，经变压后供电给一小型变压器充电机，由充电机输出直流返回电瓶组加以充电；其特征在于：其中，该组循环充电的电瓶组，是由两个DC12V/200A的电瓶串联而成，用以输出DC24V/200A的直流电给直流/交流转换器(UPS)，通过直流/交流转换器(UPS)将其转换为AC110V/50A的交流电输出，再进入变压稳压器；籍变压稳压器以AC220V/50A的交流电输出给小型变压器的充电机，经转换成DC24V/50A的直流电，以对循环充电的电瓶组加以充电。
2、根据权利要求1所述的电动车的自动循环充电系统，其特征在于：所述的变压稳压器以AC220V/50A的交流电输出给一交流/直流转换器(PUS)以产生DC24V/200A的直流电给汽车马达。
3、根据权利要求1所述的电动车的自动循环充电系统，其特征在于：所述的变压稳压器以AC220V的交流电输出给一AC220V空调机使用。
4、根据权利要求1所述的电动车的自动循环充电系统，其特征在于：利用装设于车顶或其它适当位置的太阳能充电板所产生的DC24V/50A的直流电对电瓶组充电。
5、根据权利要求1所述的电动车的自动循环充电系统，其特征在于：利用如以皮带或链轮驱动一轮轴驱动发电机可产生DC24V/50A的直流电对电瓶组充电。
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