CN205059297U - 太阳能增程式电动汽车及其电源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能增程式电动汽车及其电源系统，该电源系统包括薄膜太阳能发电机构、増程器、蓄电池和电量监控模块，所述増程器连接汽车的电动机，所述蓄电池分别与所述薄膜太阳能发电系统、増程器和所述电动机连接；所述电量监控模块用以检测所述蓄电池的电量，并通过车载智能系统的网络模块反馈至终端设备；所述増程器还用以通过车载智能系统的网络模块响应终端设备的命令进行自身的启动以及为所述蓄电池的充电。

Description

太阳能增程式电动汽车及其电源系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车，尤其涉及一种太阳能增程式电动汽车及其电源系统。

背景技术

电动汽车在最近几年得到了快速的发展，尤其是城市公共汽车领域，由于车辆的行驶工况和线路固定，便于布置集中式充电设施，采用了大量的电动客车。但是在私人领域，尤其是在以乘用车为主的城市，电动汽车的推广始终很缓慢。

从2014年起，受益于国家的大力补贴和适用车型的不断出现，如BYD的秦等，电动汽车开始快速走入百姓的家庭。但是在上海等大城市的推广过程发现，许多车主在购买了BYD的秦主要是冲着高额的补贴和免费的牌照而来，车主在购车之后依然延续着发动机行驶的习惯，使得政府高额补贴促进新能源汽车的发展的思路变了味道。上海市政府随后调整政策，要求车主必须安装了充电桩之后才可以购买新能源电动汽车，该政策的出台使得新能源汽车的销售迅速冷却。

究其原因，新能源汽车在大城市的销售遇冷的原因在于其充电的不方便。乘用车的市场主体在大城市，但是大城市由于其人口密度高，决定多数人口都住在高层公寓，多数汽车无法找到固定的室内车位。包括外出办事之后，绝大多数车主停车的主要选择还是在室外的临时停车场，他们无法得到固定的停车位以安置充电桩，因此也不方便使用纯电动汽车或插电式混合动力汽车。车主们因为使用不方便而不考虑新能源电动汽车也就成为必然。

在赵永丽等的实用新型专利《201420164625.7：多功能混合增程式电动车》提出了类似的解决方案。其专利所述的电动汽车的动力来源于太阳能、风能和发薄膜收放电机组，并且采用铅酸蓄电池作为动力，以平板太阳能板作为太阳能发电系统的发电来源。

上述专利是一款针对低速电动车的设计。如采用行驶中的风能将明显增大汽车的风阻，铅酸蓄电池有动力性不足和政策不支持的问题，安装平板太阳能板会影响整车的风阻和外观，以上因素决定了上述专利项下的电动汽车只能是不为政策鼓励的低速电动车，无法进入城市。

张一熙、刘吉人等的实用新型专利201020630950.X《具有透明薄膜太阳能板的汽车》整合了太阳能和电动汽车。菲斯科汽车公司的发明专利201080011568.3《车辆中的太阳能动力》以不同的方式整合了太阳能和电动汽车。但是上述两个专利无法解决电动汽车的里程焦虑的问题；而且，两者的太阳能薄膜都安装在车顶的有限面积，发电量有限，对于汽车的里程贡献非常有限，实际意义不大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是如何切实解决里程焦虑问题。

为了解决这一技术问题，本实用新型提供了一种增程式电动汽车的电源系统，包括薄膜太阳能发电机构、増程器、蓄电池和电量监控模块，所述増程器连接汽车的电动机，所述蓄电池分别与所述薄膜太阳能发电系统、増程器和所述电动机连接；

所述电量监控模块用以检测所述蓄电池的电量，并通过车载智能系统的网络模块反馈至终端设备；所述増程器还用以通过车载智能系统的网络模块响应终端设备的命令进行自身的启动以及为所述蓄电池的充电。

可选的，所述増程器包括发动机和发电机，所述发电机由所述发动机驱动，所述发电机连接所述电动机，所述发动机与所述车载智能系统连接。

可选的，所述薄膜太阳能发电机构包括第一薄膜体，以及第二薄膜体与第三薄膜体两者至少之一，所述第一薄膜体固定设于汽车的车体的车顶上，所述第二薄膜体与第三薄膜体两者至少之一活动设于所述汽车的车体上。

可选的，所述薄膜太阳能发电机构包括第二薄膜体与第三薄膜体，所述太阳能薄膜发电机构还包括薄膜收放电机和控制器，所述第二薄膜体和第三薄膜体的数量至少为一个，且在活动展开的状态下：

所述第二薄膜体覆盖于车前窗与前盖的部分或全部，或者车后窗与后盖的部分或全部；所述第三薄膜体覆盖于车左窗与左侧面的部分或全部，或者车右窗与右侧面的部分或全部；

在非活动状态下，所述第二薄膜体和第三薄膜体收置于所述车体的车顶上，所述第二薄膜体和第三薄膜体分别由一个所述薄膜收放电机驱动实现非活动状态与活动展开状态的转化，所述薄膜收放电机由所述控制器驱动控制。

可选的，所述太阳能薄膜发电机构还包括设于所述车体的车顶的架体，以及设于所述架体上的转轴，所述转轴由薄膜收放电机驱动，所述第二薄膜体和第三薄膜体分别缠绕于一个所述转轴上，且通过所述转轴的旋转实现活动展开状态与非活动状态的转化。

可选的，所述太阳能薄膜发电机构还包括设于所述车体上的导轨以及沿着所述导轨移动的移动机构，所述第二薄膜体和第三薄膜体分别铺设于一个所述移动机构上，且通过所述移动机构实现位置的移动，进而实现活动展开状态与非活动状态的转化。

可选的，所述移动机构包括滑动件和与所述滑动件同轴且相对旋转连接的齿轮轴，所述导轨上设有齿条，所述齿轮由薄膜收放电机驱动，所述滑动件通过所述齿轮沿着所述齿条的旋转实现沿所述导轨的移动，所述第二薄膜体和第三薄膜体分别固定设于一个所述滑动件上。

可选的，在非活动状态下，所述第二薄膜体位于所述第一薄膜体的下侧。

可选的，所述第二薄膜体和第三薄膜体的数量为两个，在活动展开状态时，两个所述第二薄膜体分别位于所述车顶的前侧与后侧，两个所述第三薄膜体分别位于所述车顶的左侧与后侧。

可选的，该电源系统还包括制动能力回收机构，所述制动能力回收机构与所述蓄电池连接。

本实用新型还提供了一种增程式电动汽车，包括本实用新型提供的电源系统、电动机和车载智能系统。

本实用新型为了突破现有技术中的困局，结合了太阳能、远程电量管理和增程式电动汽车的原理，其无论是在行驶状态还是办事临时停车、或者上下班期间停车，只要有太阳，汽车都可以随时随地地充电。在有充电桩的条件下也可以利用充电桩进行充电，蓄电池电量不足的时候也可以通过远程遥控増程器，自动或者手动控制发电，驱动汽车以及给蓄电池充电。

进一步的，本发明可选的方案中通过固定的第一薄膜体以及活动的第二薄膜体、第三薄膜体的综合使用，使得太阳能薄膜的作用面积可以被有效增大，极大地扩展了电动汽车太阳能发电的发电量。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中增程式电动汽车及其电源系统的示意图；

图2是本实用新型一实施例中的使用示意图；

图3是本实用新型一实施例中第一薄膜体与第二薄膜体的示意图；

图4是本实用新型一实施例中第一薄膜体、第二薄膜体和第三薄膜体的示意图；

图5是本实用新型一实施例中充电方式的示意图。

具体实施方式

以下将结合图1至图5对本实用新型提供的增程式电动汽车及其电源系统进行详细的描述，其为本实用新型可选的实施例，可以认为，本领域的技术人员在不改变本实用新型的范围内对其进行修改和润色。

请参考图1，并结合图2至图5，本实用新型提供了一种增程式电动汽车的电源系统，包括薄膜太阳能发电机构、増程器、蓄电池和电量监控模块，所述増程器连接汽车的电动机，所述蓄电池分别与所述薄膜太阳能发电系统、増程器和所述电动机连接；

所述电量监控模块用以检测所述蓄电池的电量，并通过车载智能系统的网络模块反馈至终端设备；所述増程器还用以通过车载智能系统的网络模块响应终端设备的命令进行自身的启动以及为所述蓄电池的充电。

所述终端设备可选为手机，车主在手机端安装了软件之后，就可以随时随地与车辆对话，监控现有电量并遥控充电模式；还可以自动或者手动设置充电启动点和截止点，使车辆在停车的时候自己给蓄电池充电。进一步具体来说，通过开发的手机端软件，手机与车辆可以进行对话。车辆安装了智能系统，拥有独立的手机号码和唯一的IP地址。车载智能系统通过电量监控模块的传感器检测蓄电池的电压，通过算法转变为现有电量，并将信号传输到手机端。

有关増程器，请参考图1，所述増程器包括发动机和发电机，所述发电机由所述发动机驱动，所述发电机连接所述电动机，所述发动机与所述车载智能系统连接。手机端可以通过发送命令到车载智能系统，指挥增程器的启动并以正常速度或者快速给蓄电池充电到某个设定电压值。

本实用新型可选的实施例中，还能引入制动能量回收模块，请参考图4，该电源系统还包括制动能力回收机构，所述制动能力回收机构与所述蓄电池连接。由于太阳能、制动能量回收模块和增程器的在远程电量控制系统下的有机结合，通过太阳能的持续补充充电、制动能量回收模块高效回收能量、增程器的远程遥控自动充电，在有条件的地方也可以使用充电桩或者户用电源线进行充电，多种模式可以确保蓄电池始终处于95％以上满电状态，解决了普通电动汽车的续航里程焦虑问题，实现了大城市使用电动汽车彻底摆脱充电桩的功能。

在本发明大多数可选的实施例中，所述薄膜太阳能发电机构包括第一薄膜体11，以及第二薄膜体12与第三薄膜体13两者至少之一，在图3示意的实施例中，包括第一薄膜体11与第二薄膜体12，在图4示意的实施例中，包括第一薄膜体11、第二薄膜体12和第三薄膜体13，所述第一薄膜体11固定设于汽车的车体的车顶上，所述第二薄膜体12与第三薄膜体两者至少之一活动设于所述汽车的车体上。本发明可选的方案中通过固定的第一薄膜体11以及活动的第二薄膜体12和第三薄膜体13的综合使用，使得太阳能薄膜的作用面积可以被有效增大，极大地扩展了电动汽车太阳能发电的发电量。

进一步可选的方案中，所述薄膜太阳能发电机构包括第二薄膜体12与第三薄膜体13，所述太阳能薄膜发电机构还包括薄膜收放电机和控制器，所述第二薄膜体12和第三薄膜体13数量至少为一个，且在活动展开的状态下，所述第二薄膜体12覆盖于车前窗与前盖的部分或全部，或者车后窗与后盖的部分或全部；所述第三薄膜体13覆盖于车左窗与左侧面的部分或全部，或者车右窗与右侧面的部分或全部；在非活动状态下，所述第二薄膜体12和第三薄膜体13收置于所述车体的车顶上，所述第二薄膜体12和第三薄膜体13分别由一个所述薄膜收放电机驱动实现非活动状态与活动展开状态的转化，所述薄膜收放电机由所述控制器驱动控制。

可选的，所述第二薄膜体12和第三薄膜体13的数量为两个，在活动展开状态时，两个所述第二薄膜体12分别位于所述车顶的前侧与后侧，两个所述第三薄膜体分别位于所述车顶的左侧与右侧。在图3示意的实施例中，在非活动状态下，所述第二薄膜体12和第三薄膜体13层叠位于所述第一薄膜体11的下侧，具体来说，两个第二薄膜体12层叠于第一薄膜体11以下，两个第三薄膜体13层叠于第二薄膜体12以下。

有关具体如何实现展开，以下通过两个实施例进行介绍：

其中一可选的实施例中，所述太阳能薄膜发电机构还包括设于所述车体的车顶的架体，以及设于所述架体上的转轴，所述转轴由薄膜收放电机驱动，所述第二薄膜体12和第三薄膜体13分别缠绕于一个所述转轴上，且通过所述转轴的旋转实现活动展开状态与非活动状态的转化。

在另一可选的实施例中，所述太阳能薄膜发电机构还包括设于所述车体上的导轨以及沿着所述导轨移动的移动机构，所述第二薄膜体12和第三薄膜体13分别铺设于一个所述移动机构上，且通过所述移动机构实现位置的移动，进而实现活动展开状态与非活动状态的转化。进一步具体来说，所述移动机构包括滑动件和与所述滑动件同轴且相对旋转连接的齿轮轴，所述导轨上设有齿条，所述齿轮由薄膜收放电机驱动，所述滑动件通过所述齿轮沿着所述齿条的旋转实现沿所述导轨的移动，所述第二薄膜体12和第三薄膜体13分别固定设于一个所述滑动件上。

综合以上两种可选方案可见，太阳能薄膜发电机构包括第一薄膜体11、第二薄膜体12、薄膜收放电机和控制器，所述第二薄膜体12由所述电机驱动展开，所述薄膜收放电机由所述控制器驱动控制。3块太阳能薄膜可以经由控制器的控制都收回到固定在汽车车顶的薄膜组件里面，汽车在行驶的时候薄膜收回，只有最顶上的1块车顶薄膜可以发电。在停车的时候，控制器通过收放电机将车头和车尾的2块太阳能薄膜沿着固定在车头和车尾外轮廓上的导轨打开，车头、车顶和车尾的3块太阳能薄膜同时发电。

汽车上会安装三块不同尺寸的太阳能薄膜，分别对应车头、车顶和车尾的尺寸。汽车在行驶的时候，车头和车尾的2块太阳能薄膜会通过控制电机收回到车顶，只有车顶的太阳能薄膜可以发电；汽车停车的时候，可以自动打开车头和车尾的太阳能薄膜，使太阳能薄膜的发电面积扩大到车顶的2-3倍，大大提高可发电量。

此外，由于增程式电动汽车只需要解决基本的50-100KM以下的续航里程，不需要像纯电动汽车一样考虑200-400KM的续航里程，增程式电动汽车的蓄电池容量一般采用远小于纯电动汽车的蓄电池容量，如增程式电动汽车的最大蓄电池容量一般不超过12KWH，远低于纯电动汽车的蓄电池的18-60KWH。较小的蓄电池容量意味着可以通过目前普通的家用充电线路，在1个晚上的时间之内给蓄电池充满电，而不需要专门的电网线路改造，为电动汽车走进千家万户扫清了一个巨大的障碍。如家用线路一般是220V5A的最大输出，也即充电功率为1.1KW,给12KWH的蓄电池充电也只需要11小时。考虑到蓄电池一般至少设定20％的余量，其实一般不到9个小时就可以充满电了；再考虑到太阳能等的补充，8个小时以下的充电时间就可以得到普通的车主的接受了。

综上所述，本实用新型为了突破现有技术中的困局，结合了太阳能、远程电量管理和增程式电动汽车的原理，其无论是在行驶状态还是办事临时停车、或者上下班期间停车，只要有太阳，汽车都可以随时随地地充电。在有充电桩的条件下也可以利用充电桩进行充电，蓄电池电量不足的时候也可以通过远程遥控増程器，自动或者手动控制发电，驱动汽车以及给蓄电池充电。

Claims (10)

1.一种太阳能增程式电动汽车的电源系统，其特征在于：包括薄膜太阳能发电机构、増程器、蓄电池和电量监控模块，所述増程器连接汽车的电动机，所述蓄电池分别与所述薄膜太阳能发电系统、増程器和所述电动机连接；

所述电量监控模块用以检测所述蓄电池的电量，并通过车载智能系统的网络模块反馈至终端设备；所述増程器还用以通过车载智能系统的网络模块响应终端设备的命令进行自身的启动以及为所述蓄电池的充电。

2.如权利要求1所述的太阳能增程式电动汽车的电源系统，其特征在于：所述増程器包括发动机和发电机，所述发电机由所述发动机驱动，所述发电机连接所述电动机，所述发动机与所述车载智能系统连接。

3.如权利要求1所述的太阳能增程式电动汽车的电源系统，其特征在于：所述薄膜太阳能发电机构包括第一薄膜体，以及第二薄膜体与第三薄膜体两者至少之一，所述第一薄膜体固定设于汽车的车体的车顶上，所述第二薄膜体与第三薄膜体两者至少之一活动设于所述汽车的车体上。

4.如权利要求3所述的太阳能增程式电动汽车的电源系统，其特征在于：所述薄膜太阳能发电机构包括第二薄膜体与第三薄膜体，所述太阳能薄膜发电机构还包括薄膜收放电机和控制器，所述第二薄膜体和第三薄膜体的数量至少为一个，且在活动展开的状态下：

所述第二薄膜体覆盖于车前窗与前盖的部分或全部，或者车后窗与后盖的部分或全部；所述第三薄膜体覆盖于车左窗与左侧面的部分或全部，或者车右窗与右侧面的部分或全部；

在非活动状态下，所述第二薄膜体和第三薄膜体收置于所述车体的车顶上，所述第二薄膜体和第三薄膜体分别由一个所述薄膜收放电机驱动实现非活动状态与活动展开状态的转化，所述薄膜收放电机由所述控制器驱动控制。

5.如权利要求4所述的太阳能增程式电动汽车的电源系统，其特征在于：所述太阳能薄膜发电机构还包括设于所述车体的车顶的架体，以及设于所述架体上的转轴，所述转轴由薄膜收放电机驱动，所述第二薄膜体和第三薄膜体分别缠绕于一个所述转轴上，且通过所述转轴的旋转实现活动展开状态与非活动状态的转化，所述薄膜收放电机由所述控制器控制。

6.如权利要求4所述的太阳能增程式电动汽车的电源系统，其特征在于：所述太阳能薄膜发电机构还包括设于所述车体上的导轨以及沿着所述导轨移动的移动机构，所述第二薄膜体和第三薄膜体分别铺设于一个所述移动机构上，且通过所述移动机构实现位置的移动，进而实现活动展开状态与非活动状态的转化。

7.如权利要求6所述的太阳能增程式电动汽车的电源系统，其特征在于：所述移动机构包括滑动件和与所述滑动件同轴且相对旋转连接的齿轮轴，所述导轨上设有齿条，所述齿轮由薄膜收放电机驱动，所述滑动件通过所述齿轮沿着所述齿条的旋转实现沿所述导轨的移动，所述第二薄膜体和第三薄膜体分别固定设于一个所述滑动件上，所述薄膜收放电机由所述控制器控制。

8.如权利要求4所述的太阳能增程式电动汽车的电源系统，其特征在于：所述第二薄膜体和第三薄膜体的数量为两个，在活动展开状态时，两个所述第二薄膜体分别位于所述车顶的前侧与后侧，两个所述第三薄膜体分别位于所述车顶的左侧与右侧。

9.如权利要求1所述的太阳能增程式电动汽车的电源系统，其特征在于：还包括制动能量回收机构，所述制动能量回收机构与所述蓄电池连接。

10.一种太阳能增程式电动汽车，其特征在于：包括如权利要求1至9任意之一所述的电源系统、电动机和车载智能系统。