CN203637590U - 混合动力电动车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合动力电动车辆，包括：太阳能储能装置，用于存储以太阳能方式获取的能源；车载充电电池，与太阳能储能装置连接，用于向车辆提供动力；传感器，与车载充电电池连接，用于采集车载充电电池的电量信息；动力切换电路，分别与太阳能储能装置、车载充电电池和传感器连接，用于以所述电量信息为依据，将太阳能储能装置与车载充电电池串联以向车辆提供动力，或使太阳能储能装置向车载充电电池充电。本实用新型的混合动力电动车辆与现有技术单纯依靠电力作为动力的电动车辆相比，能够提高电动车辆的行驶距离，且有效利用清洁能源。

Description

混合动力电动车辆

技术领域

本实用新型涉及能源运用技术领域，尤其涉及一种混合动力电动车辆。

背景技术

在全球变暖的大背景下，电动汽车作为新能源车辆的代表，向以化石能源为代表的传统车辆行业注入了新生的力量。化石能源作为一次性能源，开发使用后不可再生。随着全球能源供求加剧，在现有工程热物理技术的限制下，化石能源车辆的使用范围将缩小。取而代之，电动汽车作为新能源的代表，在缓解能源消耗，促进人类与环境和谐发展等方面具有先天优势，是推进交通发展模式转变的有效载体。

然而，由于车载电池的比能量与化石能源相比差距非常大，电动汽车的续驶里程短，制约了电动汽车的推广普及。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种混合动力电动车辆，用以提高电动车辆的行驶距离，该混合动力电动车辆包括：

太阳能储能装置，用于存储以太阳能方式获取的能源；

车载充电电池，与太阳能储能装置连接，用于向车辆提供动力；

传感器，与车载充电电池连接，用于采集车载充电电池的电量信息；

动力切换电路，分别与太阳能储能装置、车载充电电池和传感器连接，用于以所述电量信息为依据，将太阳能储能装置与车载充电电池串联以向车辆提供动力，或使太阳能储能装置向车载充电电池充电。

一个实施例中，动力切换电路进一步用于当所述电量信息表示车载充电电池能满足车辆行驶的动力要求时，使太阳能储能装置为车载充电电池充电；当所述电量信息表示车载充电电池不能满足车辆行驶的动力要求时，将太阳能储能装置与车载充电电池串联以向车辆提供动力。

一个实施例中，所述传感器固定设置于框架式车身内。

一个实施例中，所述太阳能储能装置包括太阳能蓄电池和/或太阳能电池板。

一个实施例中，所述太阳能储能装置包括太阳能蓄电池和太阳能电池板；太阳能电池板，覆盖于车辆顶部，与太阳能蓄电池连接，用于为太阳能蓄电池提供电能。

一个实施例中，所述的混合动力电动车辆进一步包括：电驱动单元，包括嵌入轮毂的驱动电机和行走机构，所述车载充电电池通过电驱动单元向车辆提供动力。

一个实施例中，所述驱动电机与行走机构之间设有传动轴。

一个实施例中，所述每个行走机构内都嵌入有驱动电机，车辆控制系统通过电机转矩获取行走机构滑转和/或滑移动力学信息，控制车辆行驶状态。

一个实施例中，所述混合动力电动车辆不具有变速器，车辆控制系统通过CAN（Controller Area Network，控制器局域网）总线与驱动轮连接，以控制驱动电机运行，进而控制车辆行驶。

一个实施例中，所述混合动力电动车辆为在分布式驱动电动汽车基础上，植入太阳能动力源的混合动力汽车。

在本实用新型实施例提供的混合动力电动车辆中，不仅包括现有向车辆提供动力的车载充电电池，还包括太阳能储能装置，能够以传感器采集的车载充电电池的电量信息为依据，来将太阳能储能装置与车载充电电池串联以向车辆提供动力，或者太阳能储能装置为车载充电电池充电。由于增加了太阳能来提供动力，所以，与现有技术单纯依靠电力作为动力的电动车辆相比，能够提高电动车辆的行驶距离。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本实用新型实施例中混合动力电动车辆结构示意图；

图2为本实用新型实施例中以太阳能作为辅助能源供给的混合动力电动汽车逻辑示意框图；

图3为本实用新型实施例中动力源切换原理示意图；

图4为本实用新型实施例中以太阳能作为辅助能源供给的混合动力电动汽车总布置示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

发明人在实现本实用新型的过程中发现：由于车载电池的能量与化石能源相比差距非常大，电动汽车的续驶里程短，制约了电动汽车的推广普及。所以，选择辅助能源作为电动汽车的备用能源是提高续驶里程的有效方法。而太阳能作为一种清洁能源，日益受到人们的关注。因此可以综合利用太阳能储能装置和车载充电电池，在一定程度上缓解车载充电电池耗电时长较短的问题，提高续驶里程。

图1为本实用新型实施例中混合动力电动车辆的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例中混合动力电动车辆中可以包括：

太阳能储能装置101，用于存储以太阳能方式获取的能源；

车载充电电池102，与太阳能储能装置101连接，用于向车辆提供动力；

传感器103，与车载充电电池102连接，用于采集车载充电电池的电量信息；

动力切换电路104，分别与太阳能储能装置101、车载充电电池102和传感器103连接，用于以所述电量信息为依据，将太阳能储能装置101与车载充电电池102串联以向车辆提供动力，或使太阳能储能装置101向车载充电电池102充电。

具体实施时，动力切换电路还可以进一步用于当所述电量信息表示车载充电电池能满足车辆行驶的动力要求时，使太阳能储能装置为车载充电电池充电；当所述电量信息表示车载充电电池不能满足车辆行驶的动力要求时，将太阳能储能装置与车载充电电池串联以向车辆提供动力。

具体实施时，传感器可以固定设置于框架式车身内。举一例，以太阳能作为辅助能源供给的混合动力电动汽车，可以主要由以下四部分构成：动力系统模块、车辆电子电器模块、传感器和框架式车身；其中，动力系统模块可以包括上述太阳能储能装置和车载充电电池，车辆电子电器模块可以包括上述动力切换电路；动力系统模块和传感器可以分别固定设置于框架式车身内，车辆电子电器模块分别与传感器和动力系统模块相连。实施时，框架式车身可以包括车架、覆盖件。

具体实施时，本实用新型实施例的混合动力电动车辆中的太阳能储能装置可以是太阳能蓄电池，或者是太阳能电池板。太阳能储能装置也可以包括太阳能蓄电池和太阳能电池板。太阳能电池板可存储少量以太阳能方式获取的能源，在太阳能电池板存储容量不足的情况下，可进一步在太阳能蓄电池中存储以太阳能方式获取的能源。太阳能电池板可覆盖于车辆顶部，用于为太阳能蓄电池提供电能。其中，太阳能电池板作为延长续驶里程的能源供给单元，覆盖于驾驶室顶部，并与太阳能蓄电池连接。

具体实施时，本实用新型实施例的混合动力电动车辆可以进一步包括：电驱动单元，包括嵌入轮毂的驱动电机和行走机构，所述车载充电电池通过电驱动单元向车辆提供动力。实施时，驱动电机与行走机构之间可以设有传动轴。实施时，每个行走机构内都可以嵌入有驱动电机，车辆控制系统通过电机转矩获取行走机构滑转和/或滑移动力学信息，控制电动车辆行驶状态，以提高车辆行驶稳定性。

具体实施时，本实用新型实施例的混合动力电动车辆可以不具有变速器，车辆控制系统通过CAN总线与驱动轮连接，以控制驱动电机运行，进而控制车辆行驶。

具体实施时，本实用新型实施例的以太阳能作为辅助能源供给的混合动力电动汽车可以是在分布式驱动电动汽车基础上，植入太阳能动力源的混合动力汽车，是针对现阶段电动汽车续驶里程不足、充电时间长的弊端，提出的利用太阳能增程的方案。

下面举一实例说明，图2为本例中以太阳能作为辅助能源供给的混合动力电动汽车逻辑示意框图，如图2所示，可以将该车模块化分为：动力系统模块、车辆电子电器模块、传感器和框架式车身。其中，动力系统模块包括太阳能蓄电池和车载充电电池，还包括电驱动单元；车辆电子电器模块包括车辆控制系统和车载小型用电器充电；框架式车身饭知车架和覆盖件。本例中利用分布式驱动电动汽车易于控制的特点，对太阳能蓄电池与车载充电电池之间的动力切换电路进行二次开发。以传感器发出信号为特征，控制太阳能蓄电池与车载充电电池之间的串联开关，以达到太阳能作为辅助动力源提高电动汽车续驶里程的目的。当车载充电电池能量存储足以满足车辆行驶要求时，太阳能蓄电池为车辆充电，例如为车载充电电池充电，还可以为车辆电子电器模块充电，包括为车辆控制系统如电池管理系统BMS，和车载小型用电器充电；当车载充电电池能量存储不足以满足车辆行驶要求时，太阳能蓄电池与车载充电电池串联，提供车辆行驶所需电能。实施时，车载充电电池与太阳能蓄电池之间存在动力切换电路，该动力切换电路例如可以是位于车辆电子电器模块中。传感器信号控制太阳能蓄电池在车载充电电池、车载小型用电器之间的切换方式。

图3为本实用新型一具体实例中动力源切换原理示意图，如图3所示，包括：太阳能蓄电池17，车载小型用电器阻抗18，驱动阻抗19，车载充电电池20，切换开关K121，切换开关K222。当车载充电电池20能量存储足以满足车辆行驶要求时，切换开关K121和切换开关K222断开，太阳能蓄电池17为车载小型用电器电阻18充电；当车载充电电池20能量存储不足以满足车辆行驶要求时，切换开关K121断开，切换开关K222闭合，将太阳能蓄电池17与车载充电电池20串联以向车辆提供动力。

图4为本实用新型一具体实例中以太阳能作为辅助能源供给的混合动力电动汽车总布置示意图，如图4所示，车辆中包括有：转向传感器13，中央控制器14，电动轮控制器15，灯光控制模块16。其中，上述传感器实施为转向传感器13，动力切换电路实施为中央控制器14，车辆控制系统实施为电动轮控制器15和灯光控制模块16。图4中略去太阳能蓄电池和车载充电电池等设备。

由上述实施例可见，与纯电动汽车相比，本实用新型实施例中以太阳能作为辅助能源供给的混合动力电动汽车的特点是，在阳光照射量充足的情况下，太阳能电池板可以随时随地将太阳能转化为电能，并储存至太阳能蓄电池，以增大储能单元的整体比能量。另一方面，太阳能蓄电池储能效率高，相比驾驶室顶部覆盖件，太阳能蓄电池密度小，对整车质量改变的影响不大，进而确保整车动力性能不发生过大变化。

与太阳能电动汽车相比，本实用新型实施例中以太阳能作为辅助能源供给的混合动力电动汽车的特点是，以锂离子蓄电池为车载充电电池的电动汽车具有可靠的能源储备，动力源供给不受日光强度、雾霾指数等因素的影响。

本实用新型实施例将纯电动汽车与太阳能电动汽车集成为一体，规避弊端，发挥优势，两者协同作业，有利于推动混合动力电动汽车的发展。

本实用新型实施例还可实施于分布式驱动电动汽车，与集中式驱动电动汽车相比，分布式驱动电动汽车灵敏度高，方便控制。在车辆控制系统完善的基础上，单位时间内的耗能较均匀。相比其它可在车辆行驶时的充电方式（如，在车顶部采集风能并发电），太阳能充电方式较稳定，适合单位时间内耗能较均匀的耗电产品，即适用于应用在分布式驱动电动汽车上。

本实用新型实施例的混合动力电动汽车利用现代电子电器系统的柔度高、灵活性强等诸多特点，解决了现代汽车存在的大量过度设计问题，使得电动汽车利用现有成熟产品的性能和技术条件，以较为低廉的成本就可以满足日常交通的需求。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力电动车辆，其特征在于，包括： 

太阳能储能装置，用于存储以太阳能方式获取的能源； 

车载充电电池，与太阳能储能装置连接，用于向车辆提供动力； 

传感器，与车载充电电池连接，用于采集车载充电电池的电量信息； 

动力切换电路，分别与太阳能储能装置、车载充电电池和传感器连接，用于以所述电量信息为依据，将太阳能储能装置与车载充电电池串联以向车辆提供动力，或使太阳能储能装置向车载充电电池充电。 

2.如权利要求1所述的混合动力电动车辆，其特征在于，动力切换电路进一步用于当所述电量信息表示车载充电电池能满足车辆行驶的动力要求时，使太阳能储能装置为车载充电电池充电；当所述电量信息表示车载充电电池不能满足车辆行驶的动力要求时，将太阳能储能装置与车载充电电池串联以向车辆提供动力。 

3.如权利要求1所述的混合动力电动车辆，其特征在于，所述传感器固定设置于框架式车身内。 

4.如权利要求1所述的混合动力电动车辆，其特征在于，所述太阳能储能装置包括太阳能蓄电池和/或太阳能电池板。 

5.如权利要求4所述的混合动力电动车辆，其特征在于，所述太阳能储能装置包括太阳能蓄电池和太阳能电池板；太阳能电池板，覆盖于车辆顶部，与太阳能蓄电池连接，用于为太阳能蓄电池提供电能。 

6.如权利要求1所述的混合动力电动车辆，其特征在于，进一步包括：电驱动单元，包括嵌入轮毂的驱动电机和行走机构，所述车载充电电池通过电驱动单元向车辆提供动力。 

7.如权利要求6所述的混合动力电动车辆，其特征在于，所述驱动电机与行走机构之间设有传动轴。 

8.如权利要求6所述的混合动力电动车辆，其特征在于，每个所述行走机构内都嵌入有驱动电机，车辆控制系统通过电机转矩获取行走机构滑转和/或滑移动力学信息，控制车辆行驶状态。 

9.如权利要求6所述的混合动力电动车辆，其特征在于，所述混合动力电动车辆不具有变速器，车辆控制系统通过控制器局域网CAN总线与驱动轮连接，以控制驱动电机运 行，进而控制车辆行驶。 

10.如权利要求1至9任一项所述的混合动力电动车辆，其特征在于，所述混合动力电动车辆为在分布式驱动电动汽车基础上，植入太阳能动力源的混合动力汽车。 

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