專利名稱：混合電能載體驅(qū)動車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及車輛，尤其涉及電動車，特別是一種混合電能載體驅(qū)動車輛。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，電能驅(qū)動車輛的技術(shù)普遍得到應(yīng)用。電能驅(qū)動車輛利用鉛酸電池儲存電能，鉛酸電池驅(qū)動電機，電機使車輛運行。車輛運行過程中，發(fā)生制動時，通過變頻控制器的控制，將整車動能回饋為電能。由于回饋電流較大，而鉛酸電池只能以小電流充電，因此，鉛酸電池容易損壞，電池使用效率容易降低。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的使提供一種混合電能載體驅(qū)動車輛，所述的這種混合電能載體驅(qū)動車輛要解決現(xiàn)有技術(shù)中電動車輛制動時產(chǎn)生的回饋電流容易損壞鉛酸電池的技術(shù)問題。
本實用新型的這種混合電能載體驅(qū)動車輛由一個電動車構(gòu)成，所述的電動車中設(shè)置有驅(qū)動電機、控制器和電池組，所述的驅(qū)動電機與控制器連接，控制器與電池組連接，其中，所述的控制器分別連接有一個速度給定器和一個制動力給定器，所述的控制器連接有一個電容組，所述的電容組與電池組并聯(lián)，控制器與并聯(lián)的電容組和電池組之間串聯(lián)連接有一個總驅(qū)動控制開關(guān)，所述的總驅(qū)動控制開關(guān)與電池組之間串聯(lián)連接有一個電池控制開關(guān)，所述的總驅(qū)動控制開關(guān)與電容組之間串聯(lián)連接有一個電容控制開關(guān)，所述的電容控制開關(guān)、電池控制開關(guān)和總驅(qū)動控制開關(guān)均與一個轉(zhuǎn)換控制器連接。
進一步的，所述的速度給定器是腳踏式速度給定器。
進一步的，所述的制動力給定器是腳踏式制動力給定器。
進一步的，所述的驅(qū)動電機是電動機。
進一步的，所述的驅(qū)動電機是變頻交流電機。
進一步的，所述的控制器是電機控制器。
進一步的，所述的電容組和電池組由兩個并聯(lián)的電能載體構(gòu)成。
進一步的，所述的電容組是超級電容組。
進一步的，所述的電池組為鉛酸電池組。
本實用新型的工作原理是通過轉(zhuǎn)換控制器選擇電池組向控制器輸出電能，控制器驅(qū)動電機運行，車輛行駛，通過速度給定器或者制動力給定器向控制器輸出控制信號，控制器根據(jù)控制信號控制驅(qū)動電機的運行狀態(tài)。在發(fā)生制動時，整車動能通過控制器的控制回饋為電能，車輛動能的大小與車輛運動速度成正比，控制器控制將動能回饋為電能的技術(shù)采用公知技術(shù)，在此不作贅述。轉(zhuǎn)換控制器切換電容組控制開關(guān)和電池控制開關(guān)，使回饋的電能大部分進入電容組，小部分在控制過程中進入電池。當(dāng)電容組得到能量后，電壓逐步上升，在電壓上升的過程中，電容組對電池組進行小電流的充電，這樣有效地保護了電池免受制動回饋電流的沖擊，延長了電池的壽命，同時，回饋的電能也得到了最大的利用。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相對比，其效果是積極和明顯的。本實用新型充分利用了電容組所具有的大電流充放電能力，規(guī)避了電池的小電流充電的缺點，使電動車在制動過程中能將回饋的動能以最大的效率回收到電容組和電池中去，而不至于回饋電流太大而使電池損壞或降低電池使用效率。本實用新型將電容組和電池這兩種存儲電能的載體有機結(jié)合，在轉(zhuǎn)換控制器的協(xié)調(diào)控制下，通過驅(qū)動電機使車輛進行受控制運行，可以實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的效益。


圖1是本實用新型混合電能載體驅(qū)動車輛的電驅(qū)動原理示意圖。
圖2是本實用新型混合電能載體驅(qū)動車輛的一個優(yōu)選實施例中的運行啟動、加速過程的電驅(qū)動原理示意圖。
圖3是本實用新型混合電能載體驅(qū)動車輛的一個優(yōu)選實施例中的運行制動、能量回饋過程的電驅(qū)動原理示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的混合電能載體驅(qū)動車輛由一個電動車(圖中未示)構(gòu)成，所述的電動車中設(shè)置有驅(qū)動電機1、變頻控制器2和鉛酸電池組3，所述的驅(qū)動電機1與變頻控制器2連接，變頻控制器2與鉛酸電池組3連接，其中，所述的變頻控制器2分別連接有一個速度給定器4和一個制動力給定器5，所述的變頻控制器2與鉛酸電池組3之間串聯(lián)連接有一個總驅(qū)動控制開關(guān)6，所述的總驅(qū)動控制開關(guān)6與鉛酸電池組3之間串聯(lián)連接有一個鉛酸電池控制開關(guān)7，所述的變頻控制器2通過總驅(qū)動控制開關(guān)6連接有一個超級電容組8，所述的超級電容8與鉛酸電池組3并聯(lián)，所述的總驅(qū)動控制開關(guān)6與超級電容組8之間串聯(lián)連接有一個超級電容控制開關(guān)9，所述的超級電容控制開關(guān)9、鉛酸電池控制開關(guān)7和總驅(qū)動控制開關(guān)6均與一個轉(zhuǎn)換控制器10連接。
進一步的，所述的驅(qū)動電機1是變頻交流電機。
進一步的，所述的速度給定器4是腳踏式速度給定器。
進一步的，所述的制動力給定器5是腳踏式制動力給定器。
如圖2所示，當(dāng)電動車在運行過程中需要加速、啟動時，由腳踏式速度給定器4給出信息，變頻控制器2發(fā)出提升大電流驅(qū)動電動機，電動車加速、啟動電流取自總回路，總回路電流為超級電容組8和鉛酸電池組3的電流之和，其中，超級電容組8提供足夠大的電流，瞬間約為95％以上，用以產(chǎn)生很大的驅(qū)動力矩，而鉛酸電池組3僅僅提供少量的電流，這個過程充分利用了超級電容8瞬間提供大電流的能力，從而減少了鉛酸電池組3的負擔(dān)，有效地延長了鉛酸電池組3的壽命。由于超級電容8的突發(fā)電流給出，使超級電容組8和鉛酸電池組3將有電壓的瞬間小幅跌落。圖2中的箭頭符號表示了電流的方向。
當(dāng)腳踏式速度給定器4的給定要求趨于平穩(wěn)，即操作者要求穩(wěn)速運行時，超級電容8和鉛酸電池組3的電流分配趨于平衡，由于超級電容組8和鉛酸電池組3的內(nèi)阻不同的，因此根據(jù)等電位原則，電壓相同，電流不同。
如圖3所示，當(dāng)電動車的操作者通過腳踏式制動力給定器5給出制動要求信號時，變頻驅(qū)動器2給出一個反向的電流，電動機電壓與電流的方向相反，用以對驅(qū)動電機1進行制動，變頻器驅(qū)動器2這時的電流與運行過程時反向，這時的制動電流很大，電流與當(dāng)時電動車的行駛速度成正比，假如這時沒有超級電容組8的存在，必然會導(dǎo)致鉛酸電池組3損傷，能量回饋將無法實現(xiàn)。在本實用新型中，超級電容8起到了回收瞬間大電流、大能量的效果，這時，幾乎95％以上的能量回收到超級電容8中，而只有小部分的電能回收入鉛酸電池組3，回收效果明顯而有效，同樣對電池組也起到了保護的作用。然后，鉛酸電池組3的電壓趨于再次的平衡，由于鉛酸電池組3的電壓是緩變過程，這樣就延長了電池組的使用壽命。圖3中的箭頭符號表示了電流的方向。
當(dāng)電動車恢復(fù)到穩(wěn)定運行時，超級電容8的輸出電流和鉛酸電池組3的電流再次趨于平穩(wěn)。
權(quán)利要求1.一種混合電能載體驅(qū)動車輛，由一個電動車構(gòu)成，所述的電動車中設(shè)置有驅(qū)動電機、控制器和電池組，所述的驅(qū)動電機與控制器連接，控制器與電池組連接，其特征在于所述的控制器分別連接有一個速度給定器和一個制動力給定器，所述的控制器連接有一個電容組，所述的電容組與電池組并聯(lián)，控制器與并聯(lián)的電容組和電池組之間串聯(lián)連接有一個總驅(qū)動控制開關(guān)，所述的總驅(qū)動控制開關(guān)與電池組之間串聯(lián)連接有一個電池控制開關(guān)，所述的總驅(qū)動控制開關(guān)與電容組之間串聯(lián)連接有一個電容控制開關(guān)，所述的電容控制開關(guān)、電池控制開關(guān)和總驅(qū)動控制開關(guān)均與一個轉(zhuǎn)換控制器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的混合電能載體驅(qū)動車輛，其特征在于所述的速度給定器是腳踏式速度給定器。
3.如權(quán)利要求1所述的混合電能載體驅(qū)動車輛，其特征在于所述的制動力給定器是腳踏式制動力給定器。
4.如權(quán)利要求1所述的混合電能載體驅(qū)動車輛，其特征在于所述的驅(qū)動電機是電動機。
5.如權(quán)利要求4所述的混合電能載體驅(qū)動車輛，其特征在于所述的驅(qū)動電機是變頻交流電機。
6.如權(quán)利要求1所述的混合電能載體驅(qū)動車輛，其特征在于所述的控制器是電機控制器。
7.如權(quán)利要求1所述的混合電能載體驅(qū)動車輛，其特征在于所述的電容組和電池組由兩個并聯(lián)的電能載體構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1所述的混合電能載體驅(qū)動車輛，其特征在于所述的電容組是超級電容組。
9.如權(quán)利要求1所述的混合電能載體驅(qū)動車輛，其特征在于所述的電池組為鉛酸電池組。
專利摘要一種混合電能載體驅(qū)動車輛，由一個電動車構(gòu)成，電動車中設(shè)置有驅(qū)動電機、變頻控制器、超級電容和鉛酸電池組，變頻控制器分別連接有速度給定器和制動力給定器，變頻控制器與超級電容、鉛酸電池組之間串聯(lián)連接有總驅(qū)動控制開關(guān)，總驅(qū)動控制開關(guān)與鉛酸電池組之間串聯(lián)連接有鉛酸電池控制開關(guān)，總驅(qū)動控制開關(guān)與超級電容之間串聯(lián)連接有超級電容開關(guān)、變頻控制器通過總驅(qū)動控制開關(guān)連接有并聯(lián)的超級電容組和鉛酸電池組，超級電容控制開關(guān)、鉛酸電池控制開關(guān)和總驅(qū)動控制開關(guān)均與一個轉(zhuǎn)換控制器連接。利用超級電容回收制動過程動能，避免回饋電流太大而使電池組損壞。本實用新型將超級電容和鉛酸電池這兩種存儲電能的載體有機結(jié)合，可以實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。
文檔編號B60L7/10GK2863540SQ20062003930
公開日2007年1月31日 申請日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者陸政德, 冒勇, 張曄, 劉慶凱 申請人:上海瑞華(集團)有限公司