CN1328079C - 一种可适应于多种能源装置的电动汽车 - Google Patents

Abstract

一种能适应多种能源装置的电动汽车，涉及电动汽车的改进和提高。这种电动车采用了两个设置电源装置的舱位，其中一个为基本电源舱，用于设置蓄电池组，另一个用以设置蓄电池组或汽油发电机组。由于采用了动力装置小型化及总体布置方面的楼层结构，解决了电源舱所需的空间，同时又采取了对蓄电池及汽油发电机组进行了规范化模块处理，可以在辅助电源舱设置蓄电池组，也可以快速更换成汽油发电机组。这种电动车可以按纯电动车模式运行，也可以通过快速更换方式，变换成混合动力电动车的模式运行。本发明主要适用于电动轿车，也可适用于其它类型的电动车。

Description

一种可适应于多种能源装置的电动汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车能源装置设置的改进

背景技术

电动汽车是解决当前和长远石油能源紧张的重要举措，又是缓解大中城市环境污染的重要手段，作为未来的绿色环保型交通工具，其重要意义是十分清楚的。世界上许多国家的科研部门和跨国汽车企业，都在不遗余力地研制开发电动汽车，开发采用不同类型能源装置的电动汽车。就目前的情况而言，主要有燃料电池、混合动力和以蓄电池作为能源载体的纯电动汽车三种。在上述三种电动汽车中，除了燃料电池电动汽车由于技术上还存在一些问题，造价过分昂贵，目前还不具备进入市场的条件而外，混合动力和纯电动汽车都已具备一定的实用性，可以进入或逐步进入市场。但是这两种电动汽车又各有特点，混合动力电动汽车能充分利用现有的能源保障系统，在生产上能利用现有的汽车生产厂家的生产设备，易于推广，但其造价较高，难以适应普及型的中低档轿车；而纯电动汽车由于其运行距离受到制约，而能源保障体系必须重新建设，尽管其造价要低于混合动力电动汽车，可是其推广普及的难度要远大于混合动力电动汽车。申请人为解决纯电动车运行距离短、充电时间长和造价高等问题，曾开发了多项专利技术，但建设充电站网络，以解决电动车保障系统的问题，一直未能解决。因此，开发一种能适用于多种能源装置的电动汽车，将会促进电动汽车进入市场的速度，为电动汽车的商业化运营提供新的动力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种新的可适应于多种能源装置的电动汽车平台，作为纯电动汽车使用时，不仅可采用锂电池、镍氢电池、锌空气电池，也可配置铅酸电池，以适应不同档次和不同性能电动车的要求；同时在结构上不作变动的情况下，可以方便地将纯电动汽车变换成混合动力汽车。从而为电动汽车进入市场提供新的动力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能适应于多种能源装置的电动汽车平台，其至少包括由复合材料制作的轻量化车身，由2台或2台以上驱动电机、驱动器、控制器构成的小型化动力装置，由2个或2个以上设置电源装置的电源舱构成的电源系统，以及与传统汽车通用的行走装置、转向系统、制动机构等，其特征在于：所述的电源舱(例如前舱)为基本电源舱，用以设置蓄电池组的主体部分，后舱设计为辅助电源舱，设置辅助电池或发电机组；将蓄电池及汽油发电机组作规范化模块处理，并采用快速拆卸、安装及紧固的装置，使之便于不同模块之间的互换；在总体布置上，对前、后舱的设计采用楼层结构，将电源装置设置在动力舱的上面，为电源装置提供所需的空间。并以此作为电动汽车的平台，在车身结构不作变动的情况下，将辅助电源舱中的蓄电池组更换成汽油发电机组，既可适应不同类型蓄电池构成的纯电动汽车，也可适应于混合动力电动汽车。在燃料电池技术成熟后，也可以将相应的装置设置在这样的电动汽车平台上。

其工作原理是这样的：当电动汽车以纯电动汽车的模式运行时，电动汽车的前、后电源舱均装配蓄电池组，前舱为基本电源舱，承担蓄电池装载量的60％，后舱-辅助电源舱装载40％。电源舱中设置的蓄电池组是经过规范化处理的标准模块，蓄电池组是由若干蓄电池组合而成的，其电压与整车电源系统的电压相同，前、后舱的电池组通过并联的方式组成整车的电源系统，以加大电源系统的容量，当电动汽车运行时，由前、后舱组成的电源系统向驱动电机供电。每个蓄电池组都是外形尺寸一致的标准模块，并与前、后电源舱的快速更换装置相适应，可以快速拆卸、安装和锁紧，当电动汽车需要补充电源时，可以通过快速更换装置迅速补充电能。当电动汽车以混合动力的模式运行时，电动汽车的前舱设置蓄电池组，而后舱设置汽油发电机组，汽油发电机组也是经过规范化的标准模块，可以适应快速更换装置，由蓄电池组及发电机组构成混合动力电源系统，给电动汽车提供电能。当电动汽车运行时，由蓄电池组构成的电源系统向驱动电机供电，保证电动汽车的正常运行，当蓄电池系统的电压降低到设定值时，汽油发电机组自动起动，向驱动电机供电，同时也向蓄电池组充电，当蓄电池系统的电压达到某设定值时，汽油发电机组自动关机，仍由蓄电池组向驱动电机供电。

本发明的有益效果是：1)电动汽车对电源装置的兼容性加大了，成为一种能适应不同的能源装置的电动车平台，可以不同的模式运行；2)对于社会保障系统的要求降低了，作为纯电动汽车必须有充电站网络作为能源支撑系统，这个网络的建设是缓慢的过程，必将制约电动汽车的推广普及，这种电动汽车可以充分利用现有的加油站，有利于电动汽车的推广使用；3)电动汽车的推广必将减少汽油的消耗，减少对石油资源对外依赖，有利于国家的能源安全及外汇支出；4)这种电动汽车保持了纯电动车结构简单和造价低廉的优点，有利于电动车的普及推广；5)电动汽车的推广，减少了石油消耗，减少了污染排放，有利于大中城市的环境保护。

附图说明

图1为电动轿车(纯电动车模式)的侧视图

图2为电动轿车(纯电动车模式)的俯视图

图3为电动轿车(混合动力模式)的侧视图

图4为电动轿车(混合动力模式)的俯视图

图中：101--前舱；  102--载人舱；  103--复合材料车身；

104--油箱；        105--后舱；    106--行李舱；

107--蓄电池组；    108--驱动电机；109--传动轴；

110--减速机箱；    111--汽油机；  112--发电机。

具体实施方式

在图1、图2中，前舱101及后舱105中均设置蓄电池组107，前舱中设3组，后舱中设两组。这5组蓄电池可由两种方式组成：第一种方式是采用标准的高电压动力蓄电池组，单个蓄电池组的电压与电源系统的电压相同，其尺寸是符合标准的模块，5个蓄电池组通过并联的方式连接，以增加电源系统的容量和电源系统的可靠性；第二种方式是采用组合式的蓄电池组，利用现有的蓄电池通过串联的方式，构成组合式的蓄电池组模块，蓄电池组的尺寸是规范化的，能够适应快速更换装置，可以快速拆卸、安装和锁紧，通过二次串联将5个蓄电池组连接成电动车的电源系统。蓄电池组的电压为构成蓄电池组的各蓄电池的电压之和，电源系统的电压为5个蓄电池组的电压和。电源系统通过控制装置向驱动电机供电，通过减速箱和传动轴，驱动电动轿车运行，形成标准的纯电动车运行模式。

在图3图4中，前舱101中设置蓄电池组107，而后舱中则设置汽油发电机组，包括汽油机111、发电机112及油箱104等。前舱101中的蓄电池组107可由两种方式组成：第一种方式是采用标准的高电压蓄电池组，单个蓄电池组的电压与电源系统的电压相同，前舱中的3组蓄电池通过并联的方式连接，以增加电源系统的容量；第二种方式是采用组合式的蓄电池组，利用现有的蓄电池通过串联的方式，组成蓄电池组107，并通过二次串联将三个蓄电池组组合成电源系统的蓄能部分，其电压为3个蓄电池组电压之和，与电源系统的电压相同。前舱的蓄电池组及后舱的汽油发电机组都进行了规范化处理，其外形是符合标准的规范化模块，并且适应电动车的快速更换装置当电动车运行时，电源系统的蓄能部分向驱动电机108供电，保证电动车的正常运行，蓄电池组的电压随着供电量的增多逐步下降，当电压U小于设定值U₁时，后舱的汽油机111起动，带动发电机112工作，除了向驱动电机供电，保证电动车运行而外，并可向蓄电池组充电，当蓄电池的电压升高，电压U达到设定值U₂时，汽油发电机组自动关闭。当电动车处于高速运行或爬坡状态时，发电机供给的电流小于驱动电机的需要电流时，则由发电机及蓄电池组同时供电。从而形成以纯电动车为基础的混合动力运行模式。这种混合动力电动车的主要特点是：保持了纯电动车结构简单、造价低廉的优点，有利于电动车的推广应用。当本发明处于混合动力模式时，蓄电池组与汽油发电机组的设置位置并不是一成不变的，根据采用的装置不同，也可以将汽油发电机组设置于前舱，而后舱设置蓄电池组。实施方案仅只是为了说明本发明的实施办法，而不是用于限制本发明。

Claims (3)

1、一种能适应于多种能源装置的电动汽车，其至少包括由复合材料制作的轻量化车身，由2台或2台以上驱动电机、驱动器、控制器构成的动力装置，由2个或2个以上设置电源装置的电源舱构成的电源系统，以及与传统汽车通用的行走装置及制动、转向机构，其特征在于，当这种电动汽车以纯电动汽车方式配置时，所述的电源舱中，包括基本电源舱及辅助电源舱均用以设置蓄电池组；当这种电动汽车以混合动力汽车方式运行时，其中一个电源舱设置蓄电池组，另一个电源舱设置汽油发电机组。

2、根据权利要求1所述的能适应多种能源装置的电动汽车，其特征在于：所采用的蓄电池组及汽油发电机组，均进行了规范化的模块处理，并且能适应于电动汽车上的快速更换装置的要求，对于不同模块之间的更换，能适应快速拆卸、安装和锁紧。

3、根据权利要求1所述的能适应多种能源装置的电动汽车，其特征在于，在总体布置上，对电源舱及动力舱的设计采用了楼层结构，小型化的多动力装置设置在电源舱下的动力舱中，为电源装置提供了所需的空间，用以设置蓄电池组及汽油发电机组。

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