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一种混合电能载体驱动的电动车

阅读:612发布:2021-06-11

专利汇可以提供一种混合电能载体驱动的电动车专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种混合 电能 载体驱动的 电动车 ,由一个电动车构成,电动车中设置有驱动 电机 、变频 控制器 、超级电容和铅酸 电池 组 ,变频控制器分别连接有速度给定器和 制动 力 给定器,变频控制器与超级电容、铅酸电池组之间 串联 连接有总驱动控制 开关 ,总驱动控制开关与铅酸电池组之间串联连接有铅酸电池控制开关,总驱动控制开关与超级电容之间串联连接有超级电容开关、变频控制器通过总驱动控制开关连接有并联的超级电容组和铅酸电池组,超级电容控制开关、铅酸电池控制开关和总驱动控制开关均与一个转换控制器连接。利用超级电容回收制动过程 动能 ,避免回馈 电流 太大而使电池组损坏。本 发明 将超级电容和铅酸电池这两种存储电能的载体有机结合,可以实现节能环保。,下面是一种混合电能载体驱动的电动车专利的具体信息内容。

1.一种混合电能载体驱动的电动车,由一个电动车构成,所述的电动车 中设置有驱动电机控制器电池组,所述的驱动电机与控制器连接, 控制器与电池组连接,其特征在于:所述的控制器分别连接有一个速度给 定器和一个制动给定器,所述的控制器连接有一个电容组,所述的电容 组与电池组并联,控制器与并联的电容组和电池组之间串联连接有一个总 驱动控制开关,所述的总驱动控制开关与电池组之间串联连接有一个电池 控制开关,所述的总驱动控制开关与电容组之间串联连接有一个电容控 制开关,所述的电容控制开关、电池控制开关和总驱动控制开关均与一个 转换控制器连接。
2.如权利要求1所述的混合电能载体驱动的电动车,其特征在于:所述 的速度给定器是脚踏式速度给定器。
3.如权利要求1所述的混合电能载体驱动的电动车,其特征在于:所述 的制动力给定器是脚踏式制动力给定器。
4.如权利要求1所述的混合电能载体驱动的电动车,其特征在于:所述 的驱动电机是电动机
5.如权利要求4所述的混合电能载体驱动的电动车,其特征在于:所述 的驱动电机是变频交流电机。
6.如权利要求1所述的混合电能载体驱动的电动车,其特征在于:所述 的控制器是电机控制器。
7.如权利要求1所述的混合电能载体驱动的电动车,其特征在于:所述 的电容组和电池组由两个并联的电能载体构成。
8.如权利要求1所述的混合电能载体驱动的电动车,其特征在于:所述 的电容组是超级电容组。
9.如权利要求1所述的混合电能载体驱动的电动车,其特征在于:所述 的电池组为铅酸电池组。

说明书全文

技术领域

发明涉及车辆,尤其涉及电动车,特别是一种混合电能载体驱动的 电动车。

背景技术

现有技术中,电能驱动车辆的技术普遍得到应用。电能驱动车辆利用 铅酸电池储存电能,铅酸电池驱动电机,电机使车辆运行。车辆运行过程 中,发生制动时,通过变频控制器的控制,将整车动能回馈为电能。由于 回馈电流较大,而铅酸电池只能以小电流充电,因此,铅酸电池容易损坏, 电池使用效率容易降低。

发明内容

本发明的目的使提供一种混合电能载体驱动的电动车,所述的这种混 合电能载体驱动的电动车要解决现有技术中电动车辆制动时产生的回馈 电流容易损坏铅酸电池的技术问题。
本发明的这种混合电能载体驱动的电动车由一个电动车构成,所述的 电动车中设置有驱动电机、控制器和电池组,所述的驱动电机与控制器连 接,控制器与电池组连接,其中,所述的控制器分别连接有一个速度给定 器和一个制动给定器,所述的控制器连接有一个电容组,所述的电容组 与电池组并联,控制器与并联的电容组和电池组之间串联连接有一个总驱 动控制开关,所述的总驱动控制开关与电池组之间串联连接有一个电池控 制开关,所述的总驱动控制开关与电容组之间串联连接有一个电容控制 开关,所述的电容控制开关、电池控制开关和总驱动控制开关均与一个转 换控制器连接。
进一步的,所述的速度给定器是脚踏式速度给定器。
进一步的,所述的制动力给定器是脚踏式制动力给定器。
进一步的,所述的驱动电机是电动机
进一步的,所述的驱动电机是变频交流电机。
进一步的,所述的控制器是电机控制器。
进一步的,所述的电容组和电池组由两个并联的电能载体构成。
进一步的,所述的电容组是超级电容组。
进一步的,所述的电池组为铅酸电池组。
本发明的工作原理是:通过转换控制器选择电池组向控制器输出电 能,控制器驱动电机运行,车辆行驶,通过速度给定器或者制动力给定器 向控制器输出控制信号,控制器根据控制信号控制驱动电机的运行状态。 在发生制动时,整车动能通过控制器的控制回馈为电能,车辆动能的大小 与车辆运动速度成正比,控制器控制将动能回馈为电能的技术采用公知技 术,在此不作赘述。转换控制器切换电容组控制开关和电池控制开关,使 回馈的电能大部分进入电容组,小部分在控制过程中进入电池。当电容组 得到能量后,电压逐步上升,在电压上升的过程中,电容组对电池组进行 小电流的充电,这样有效地保护了电池免受制动回馈电流的冲击,延长了 电池的寿命,同时,回馈的电能也得到了最大的利用。
本发明与现有技术相对比,其效果是积极和明显的。本发明充分利用 了电容组所具有的大电流充放电能力,规避了电池的小电流充电的缺点, 使电动车在制动过程中能将回馈的动能以最大的效率回收到电容组和电 池中去,而不至于回馈电流太大而使电池损坏或降低电池使用效率。本发 明将电容组和电池这两种存储电能的载体有机结合,在转换控制器的协调 控制下,通过驱动电机使车辆进行受控制运行,可以实现节能环保的效益。
附图说明
图1是本发明一种混合电能载体驱动的电动车的电驱动原理示意图。
图2是本发明一种混合电能载体驱动的电动车的一个优选实施例中 的运行启动、加速过程的电驱动原理示意图。
图3是本发明一种混合电能载体驱动的电动车的一个优选实施例中 的运行制动、能量回馈过程的电驱动原理示意图。

具体实施方式

如图1所示,本发明的一种混合电能载体驱动的电动车由一个电动车 (图中未示)构成,所述的电动车中设置有驱动电机1、变频控制器2和 铅酸电池组3,所述的驱动电机1与变频控制器2连接,变频控制器2与 铅酸电池组3连接,其中,所述的变频控制器2分别连接有一个速度给定 器4和一个制动力给定器5,所述的变频控制器2与铅酸电池组3之间串 联连接有一个总驱动控制开关6,所述的总驱动控制开关6与铅酸电池组 3之间串联连接有一个铅酸电池控制开关7,所述的变频控制器2通过总 驱动控制开关6连接有一个超级电容组8,所述的超级电容8与铅酸电池 组3并联,所述的总驱动控制开关6与超级电容组8之间串联连接有一个 超级电容控制开关9,所述的超级电容控制开关9、铅酸电池控制开关7 和总驱动控制开关6均与一个转换控制器10连接。
进一步的,所述的驱动电机1是变频交流电机。
进一步的,所述的速度给定器4是脚踏式速度给定器。
进一步的,所述的制动力给定器5是脚踏式制动力给定器。
如图2所示,当电动车在运行过程中需要加速、启动时,由脚踏式速 度给定器4给出信息,变频控制器2发出提升大电流驱动电动机,电动车 加速、启动电流取自总回路,总回路电流为超级电容组8和铅酸电池组3 的电流之和,其中,超级电容组8提供足够大的电流,瞬间约为95%以 上,用以产生很大的驱动力矩,而铅酸电池组3仅仅提供少量的电流,这 个过程充分利用了超级电容8瞬间提供大电流的能力,从而减少了铅酸电 池组3的负担,有效地延长了铅酸电池组3的寿命。由于超级电容8的突 发电流给出,使超级电容组8和铅酸电池组3将有电压的瞬间小幅跌落。 图2中的箭头符号表示了电流的方向。
当脚踏式速度给定器4的给定要求趋于平稳,即操作者要求稳速运行 时,超级电容8和铅酸电池组3的电流分配趋于平衡,由于超级电容组8 和铅酸电池组3的内阻不同的,因此根据等电位原则,电压相同,电流不 同。
如图3所示,当电动车的操作者通过脚踏式制动力给定器5给出制动 要求信号时,变频驱动器2给出一个反向的电流,电动机电压与电流的方 向相反,用以对驱动电机1进行制动,变频器驱动器2这时的电流与运行 过程时反向,这时的制动电流很大,电流与当时电动车的行驶速度成正比, 假如这时没有超级电容组8的存在,必然会导致铅酸电池组3损伤,能量 回馈将无法实现。在本发明中,超级电容8起到了回收瞬间大电流、大能 量的效果,这时,几乎95%以上的能量回收到超级电容8中,而只有小 部分的电能回收入铅酸电池组3,回收效果明显而有效,同样对电池组也 起到了保护的作用。然后,铅酸电池组3的电压趋于再次的平衡,由于铅 酸电池组3的电压是缓变过程,这样就延长了电池组的使用寿命。图3 中的箭头符号表示了电流的方向。
当电动车恢复到稳定运行时,超级电容8的输出电流和铅酸电池组3 的电流再次趋于平稳。
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