CN202389226U - 一种超级电容驱动电动汽车动力装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型一种超级电容驱动电动汽车动力装置，属于电动汽车驱动技术领域；解决的技术问题是：提供一种比功率大，续航能力强的电动汽车动力装置；采用的技术方案是：充电模块的输出端串接超级电容容量平衡控制模块后与超级电容组的输入端相连，超级电容组的输出端依次串接直流-直流转换模块、电机控制器和常闭开关SW1后与同轴直流电动机发电机组中的直流电动机的电源端相连，直流电动机的动力输出端与变速器相连，直流发电机的输出端与谐振控制器的输入端相连，谐振控制器的输出端串接常开开关SW2后与电机控制器相连，谐振控制器的输出端串接常开开关SW3后与超级电容容量平衡控制模块的输入端口相连；本实用新型适用于电动汽车领域。

Description

一种超级电容驱动电动汽车动力装置
技术领域
本实用新型一种超级电容驱动电动汽车动力装置，属于电动汽车驱动技术领域。
背景技术
随着全球能源紧缺和环境污染的加剧，节能减排和低碳生活已成为我国政府的重要工作；对于汽车行业主要是对产品进行升级换代，国家“863计划”中专门设立了电动汽车项目，根据国家新能源开发计划，混合动力汽车将逐步向纯电动汽车、燃料汽车过渡，目前，研发的电动汽车的主要瓶颈是作为汽车动力源的蓄电池寿命、比功率等方面与汽车用户的期望值存在着较大的差距，推广使用存在着一定难度。
实用新型内容
本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是：提供一种比功率大，续航能力强的电动汽车动力装置。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种超级电容驱动电动汽车动力装置，包括：充电模块、超级电容容量平衡控制模块、超级电容组、直流-直流转换模块、电机控制器、谐振控制器、制动踏板、加速踏板、同轴直流电动机发电机组和变速器；同轴直流电动机发电机组由同轴相连的直流电动机和直流发电机组成；制动踏板与常闭开关SW1和常开开关SW3相连，加速踏板与常开开关SW2相连；
超级电容驱动电动汽车动力装置的电路结构为：充电模块的输出端串接超级电容容量平衡控制模块后与超级电容组的输入端相连，所述超级电容组的输出端依次串接直流-直流转换模块、电机控制器和常闭开关SW1后与同轴直流电动机发电机组中的直流电动机的电源端相连，所述直流电动机的动力输出端与变速器相连；
上述直流发电机的输出端与谐振控制器的输入端相连，所述谐振控制器的输出端串接常开开关SW2后与电机控制器相连，谐振控制器的输出端串接常开开关SW3后与超级电容容量平衡控制模块的输入端口相连。
上述谐振控制器由微处理器、LC谐振电路和整流滤波电路构成，LC谐振电路的输入端为谐振控制器的输入端，整流滤波电路的输出端为谐振控制器的输出端；所述LC谐振电路的控制端与微处理器相连，LC谐振电路的输出端与整流滤波电路的输入端相连。
上述充电模块由市电充电模块和手摇发电机充电模块构成。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。
一、本实用新型通过超级电容组无充放电记忆效应，允许上百万次充放电而不会有任何容量上的损失和承受大电流快速充电的特点，为电动汽车提供充沛的动力和尽可能大的续航能力，并且提高了电动汽车的充电效率。
二、本实用新型通过同轴相连的直流电动机和直流发电机构成同轴直流电动机发电机组，极大地减小能量传递中的损耗，发电机产生的电能与超级电容提供的电能叠加为电动机供电。
三、本实用新型通过控制器中的微处理器和LC谐振电路能达到以较小的电源容量积累获取较大的电源能量的目的，制动时对超级电容组充电实现能量回收。
四、本实用新型通过超级电容容量平衡控制模块，防止超级电容足过压损坏和减少电能损耗。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是本是实用新型的电路结构示意图。
图中：1为充电模块、2为超级电容容量平衡控制模块、3为超级电容组、4为直流-直流转换模块、5为电机控制器、6为谐振控制器、7为同轴直流电动机发电机组，8为直流电动机、9为直流发电机、10为微处理器、11为LC谐振电路、12为整流滤波电路、13为市电充电模块、14为手摇发电机充电模块、15为变速器。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种超级电容驱动电动汽车动力装置，包括：充电模块1、超级电容容量平衡控制模块2、超级电容组3、直流-直流转换模块4、电机控制器5、谐振控制器6、制动踏板、加速踏板、同轴直流电动机发电机组7和变速器15；同轴直流电动机发电机组7由同轴相连的直流电动机8和直流发电机9组成，利用直流电动机8和直流发电机9同轴极大地减小能量传递中的损耗；制动踏板与常闭开关SW1和常开开关SW3相连，加速踏板与常开开关SW2相连，上述踏板与开关相连的方式可以采用电气连接，也可以采用机械连接，当采用电气连接时，上述开关可采用传感器、继电器或者接触器。
超级电容驱动电动汽车动力装置的电路结构为：充电模块1的输出端串接超级电容容量平衡控制模块2后与超级电容组3的输入端相连，所述超级电容组3的输出端依次串接直流-直流转换模块4、电机控制器5和常闭开关SW1后与同轴直流电动机发电机组7中的直流电动机8的电源端相连，所述直流电动机8的动力输出端与变速器15相连；
上述直流发电机9的输出端与谐振控制器6的输入端相连，所述谐振控制器6的输出端串接常开开关SW2后与电机控制器5相连，谐振控制器6的输出端串接常开开关SW3后与超级电容容量平衡控制模块2的输入端口相连。
上述谐振控制器6由微处理器10、LC谐振电路11和整流滤波电路12构成，L C谐振电路11的输入端为谐振控制器6的输入端，整流滤波电路12的输出端为谐振控制器6的输出端；所述LC谐振电路11的控制端与微处理器10相连，LC谐振电路11的输出端与整流滤波电路12的输入端相连。
上述充电模块1由市电充电模块13和手摇发电机充电模块14构成，所述市电充电模块13和手摇发电机充电模块14均与超级电容容量平衡控制模块2相连，当超级电容组3没电时，可采用其中一种为超级电容组3充电；所述超级电容容量平衡控制模块2对超级电容组3构成单个蓄电电容进行平衡充电，防止电容过压损坏和减少电能损耗。
上述超级电容组3通过直流-直流转换模块4和电机控制器模块5提供同轴直流电动机发电机组7工作电压，同轴直流电动机发电机组7中的直流电动机8通过变速器15为电动汽车提供动力，同时直流发电机9同轴发电，生成一定容量的电能，直流发电机9产生的电能通过LC谐振电路11形成高品质因数的电压或者电流，以较小的电源容量积累获取大的电源能量，经过整流滤波电路12后形成理想电源。
当加速踏板动作时，与之相连的常开开关SW2闭合，上述理想电源和超级电容组3的电能叠加一起，为直流电动机8提供动力，最大限度的增加了电动车的动力，提高了比功率；当制动踏板动作时，与之相连的常闭开关SW1打开，切断直流电动机8的电能供给，同时常开开关SW3闭合，变速器15带动直流发电机9发电，此时理想电源通过超级电容容量平衡控制模块2为超级电容组3充电，最大限度的提高了电动汽车的续航能力。
本实用新型通过超级电容组3无充放电记忆效应，允许上百万次充放电而不会有任何容量上的损失和承受大电流快速充电的特点，为电动汽车提供充沛的动力和尽可能大的续航能力，并且提高了电动汽车的充电效率。

Claims (3)

1.一种超级电容驱动电动汽车动力装置，包括：充电模块（1）、超级电容容量平衡控制模块（2）、超级电容组（3）、直流-直流转换模块（4）、电机控制器（5）、谐振控制器（6）、制动踏板、加速踏板、同轴直流电动机发电机组（7）和变速器（15）；其特征在于：同轴直流电动机发电机组（7）由同轴相连的直流电动机（8）和直流发电机（9）组成；制动踏板与常闭开关SW1和常开开关SW3相连，加速踏板与常开开关SW2相连；
超级电容驱动电动汽车动力装置的电路结构为：充电模块（1）的输出端串接超级电容容量平衡控制模块（2）后与超级电容组（3）的输入端相连，所述超级电容组（3）的输出端依次串接直流-直流转换模块（4）、电机控制器（5）和常闭开关SW1后与同轴直流电动机发电机组（7）中的直流电动机（8）的电源端相连，所述直流电动机（8）的动力输出端与变速器（15）相连；
上述直流发电机（9）的输出端与谐振控制器（6）的输入端相连，所述谐振控制器（6）的输出端串接常开开关SW2后与电机控制器（5）相连，谐振控制器（6）的输出端串接常开开关SW3后与超级电容容量平衡控制模块（2）的输入端口相连。
2.根据权利要求1所述的一种超级电容驱动电动汽车动力装置，其特征在于：上述谐振控制器（6）由微处理器（10）、LC谐振电路（11）和整流滤波电路（12）构成，LC谐振电路（11）的输入端为谐振控制器（6）的输入端，整流滤波电路（12）的输出端为谐振控制器（6）的输出端；所述LC谐振电路（11）的控制端与微处理器（10）相连，LC谐振电路（11）的输出端与整流滤波电路（12）的输入端相连。
3.根据权利要求1所述的一种超级电容驱动电动汽车动力装置，其特征在于：上述充电模块（1）由市电充电模块（13）和手摇发电机充电模块（14）构成。
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