專利名稱：油電式電動車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動車輛領(lǐng)域，尤其涉及一種油電式電動車輛。
背景技術(shù)：
隨著人們對環(huán)境要求的不斷提高，近年來電動車輛的開發(fā)與應(yīng)用正在突飛猛進的 發(fā)展。但是其仍然存在很多不足，第一，由于蓄電池儲存的電量有限，限制著車輛的單次充 電行程，長途行駛時蓄電池容量不足，這是目前制約電動車發(fā)展的主要問題，而且，這一問 題很難在短時間內(nèi)解決。第二，電動車輛蓄電池充電所需要的時間一般說來要遠遠大于傳 統(tǒng)車輛加油的時間，這一問題也是制約電動車輛發(fā)展和應(yīng)用范圍的重要問題之一。第三，為 了盡可能的提高現(xiàn)有電動車輛的續(xù)航時間，必須加大蓄電池的儲電能力，使得蓄電池必須 做的十分龐大，而如此龐大的蓄電池不僅成本高昂、增加車輛的總重量、擠占車輛的有效空 間，而且在報廢時對環(huán)境也將是十分巨大的污染。第四，雖然說電能的使用不會產(chǎn)生污染， 在我國國內(nèi)發(fā)電主要是利用高污染物排放的煤的情況下，電動車輛只不過是解決了污染的 空間和時間配置問題，并不能降低污染物的排放總量。為此，需要發(fā)明一種能夠?qū)﹄妱榆囕v 蓄電池進行動態(tài)和靜態(tài)充電的新型電動車輛，即在車輛行進過程中和靜止過程中均能對蓄 電池進行充電的新技術(shù)，這樣一方面可以在保持電動車輛的續(xù)航時間不變的情況下，大大 降低蓄電池的儲電能力，從而降低蓄電池的成本、體積和重量；另一方面在外充電不方便時 利用發(fā)動機給蓄電池充電，從而大大增加電動車輛的續(xù)航時間。傳統(tǒng)發(fā)動機式車輛中第一，由于車輛負荷的變化的快而廣泛，即車輛的負荷變化 速度快，且幅度大，當負荷發(fā)生變化時，由于無法實現(xiàn)完全及時的負荷響應(yīng)，造成的發(fā)動機 內(nèi)的燃燒狀況不理想，使得車輛的燃油效率和排放性均受到嚴重影響，但是，如果將小功率 發(fā)動機固定在恒定工況下工作，帶動發(fā)電機對蓄電池進行充電，則可以實現(xiàn)發(fā)動機的高效 率和低排放性。第二，每個型號的發(fā)動機都有一個最佳的理想工作工況，在該理想工作工況 下發(fā)動機的效率和排放處于綜合最佳狀態(tài)，但是在現(xiàn)有車輛的工作過程中，負荷和工況的 變化是十分頻繁的，使得發(fā)動機大多數(shù)情況下都不在該理想工況下工作，從而使得發(fā)動機 的效率和排放性能大大降低。如果能夠找到一種方法，將發(fā)動機恒定在理想工況下工作，則 將大大改善發(fā)動機的經(jīng)濟性和排放性。現(xiàn)有的發(fā)動機式充電發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)動機一般處于恒定轉(zhuǎn)速，但并沒有相應(yīng)的控 制系統(tǒng)使其不受用電負荷變化的影響，即轉(zhuǎn)速恒定但功率等工況并不恒定，而且大多在標 定工況下工作，而標定工況是以大功率輸出為基礎(chǔ)的并沒有充分考慮低排放性?，F(xiàn)有的燃料電池車輛主要由燃料電池直接給電動機輸出電能，驅(qū)動車輛前進，這 樣，由于路況的復雜，電動機需要輸出的動力是不斷變化的，因此燃料電池需要輸出的電能 功率也是不斷變化的。為了滿足這一變化的功率輸出范圍，尤其是在車輛需要大功率驅(qū)動 時，燃料電池要有足夠的電能功率輸出，燃料電池必須做的很大，而這必然會加大燃料電池 車輛的成本。但如果在車輛負荷較小燃料電池電能富余時給一個蓄電池充電，而在車輛負 荷較大僅有燃料電池供電電能不足時由蓄電池同時給電動機供電，這樣可以大大降低燃料電池所需的額定功率儲備，燃料電池可以做的很小。同時，由于車輛不會全時需要大功率驅(qū) 動，而燃料電池可以全時產(chǎn)生電能，因此燃料電池可以進一步做的很小，利用燃料電池長時 間的工作來彌補瞬時功率的不足，從而大大降低燃料電池車輛的成本。申請?zhí)枮?01001144. 2的中國發(fā)明專利公開了一種新型的無污染、高節(jié)能、低噪 聲的電動小車輛，在行駛過程中，由蓄電池組供電，無刷直流電動機驅(qū)動，電子調(diào)速器調(diào)速， 自動離心式離合器傳輸輸出功率，電極轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換電極的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)前進或倒車，離合 器從動輪傳動左右兩個發(fā)動機發(fā)電補充電能，在電能不足的情況下啟動微型燃氣發(fā)動機帶 動另一個發(fā)電機發(fā)電或在停車時用220V交流電通過內(nèi)置充電器直接充電。該專利雖然提 到了利用微型燃氣發(fā)動機為蓄電池充電，但是，一方面其并沒有提到對燃氣發(fā)動機的工況 進行改善，即沒有限定在恒定理想工況下，無法保證微型燃氣發(fā)動機的經(jīng)濟和排放性能；另 一方面其只在電能不足的情況下啟動微型燃氣發(fā)動機為蓄電池充電，充電時間短，整個工 作過程中依然主要利用蓄電池儲存的電能儲備來工作，從而無法有效降低對蓄電池儲量的 要求，無法降低蓄電池的重量和體積。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下一種油電式電動車輛，包括電動機、車輛驅(qū)動系統(tǒng)和蓄電池，所述蓄電池與所述電 動機連通，所述電動機與所述車輛驅(qū)動系統(tǒng)連通，所述油電式電動車輛還包括燃料供給系 統(tǒng)和至少一套恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)，所述燃料供給系統(tǒng)與所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)連 通，所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)與所述蓄電池連通，所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)的額定功 率為所述電動機的額定功率的三分之一以下，所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)設(shè)為發(fā)動機式恒 定理想充電發(fā)電系統(tǒng)或燃料電池式恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)；當所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)設(shè)為發(fā)動機式恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)時，所述恒定 理想充電發(fā)電系統(tǒng)包括發(fā)動機和發(fā)電機，所述燃料供給系統(tǒng)與所述發(fā)動機連通，所述發(fā)動 機與所述發(fā)電機聯(lián)通，所述發(fā)電機與所述蓄電池連通，所述發(fā)動機工作時不受所述車輛驅(qū) 動系統(tǒng)負荷變化的影響在偏離恒定理想工況不超過百分之二十的范圍內(nèi)工作；當所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)設(shè)為燃料電池式恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)時，所述恒 定理想充電發(fā)電系統(tǒng)為燃料電池，所述燃料電池工作時不受所述車輛驅(qū)動系統(tǒng)負荷變化的 影響在偏離恒定理想工況不超過百分之二十的范圍內(nèi)工作。所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)的額定功率為所述電動機的額定功率的四分之一以 下。所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)的額定功率為所述電動機的額定功率的五分之一以 下。所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)的額定功率為所述電動機的額定功率的十分之一以 下。所述發(fā)動機或者所述燃料電池工作時不受所述車輛驅(qū)動系統(tǒng)負荷變化的影響在 恒定理想工況下工作。所述發(fā)動機或者所述燃料電池至少在車輛行進時間的二分之一以上的時間內(nèi)處 于工作狀態(tài)。
當所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)設(shè)為發(fā)動機式恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)時，在至少一 套所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)和所述車輛驅(qū)動系統(tǒng)之間設(shè)有離合器和動力傳動裝置。當所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)設(shè)為發(fā)動機式恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)時，在所述恒 定理想充電發(fā)電系統(tǒng)和所述車輛驅(qū)動系統(tǒng)之間不設(shè)任何動力傳動裝置。當所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)大于等于兩套時，在所述油電式電動車輛處于小負 荷工況時，所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)的至少一套不工作。所述蓄電池上設(shè)有外電源充電接口和/或當剎車時所述電動機在所述車輛驅(qū)動 系統(tǒng)的驅(qū)動下發(fā)電并為所述蓄電池充電。本發(fā)明所謂恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)動機、發(fā)電機和充電自動控制單元等 部分，或者包括燃料電池和充電自動控制單元等部分，即將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為電能，用來 給蓄電池充電。這里的發(fā)動機指內(nèi)燃機、外燃機等熱機，如汽油機、柴油機、燃氣輪機、自由 活塞式發(fā)動機等。所謂的充電自動控制單元可以是傳統(tǒng)的車輛電控裝置，也可是常用的單 片機控制單元等自動控制單元，也可以是能夠根據(jù)蓄電池中電能儲量的多少自動控制發(fā)動 機給蓄電池充電的裝置。本發(fā)明所謂的動力傳動裝置，指的是將發(fā)動機的動力進行傳動的裝置，可以是傳 統(tǒng)的齒輪箱傳動系統(tǒng)，也可以是液力傳動系統(tǒng)等工業(yè)中常用的動力傳動裝置。本發(fā)明所謂的恒定理想工況中所謂理想工況是指從發(fā)動機或燃料電池的燃料效 率和排放性能等方面綜合考慮得出的發(fā)動機或燃料電池的最佳工作工況，在該最佳工作工 況下，發(fā)動機或燃料電池內(nèi)部的燃燒或反應(yīng)處于最佳狀況，發(fā)動機或燃料電池的效率、排放 (例如發(fā)動機排放中的氮氧化物NOx等污染物)等性能綜合處于最佳狀態(tài)。所謂恒定是指發(fā) 動機或燃料電池在工作時不受車輛負荷變化的影響，一直處于某一工況下或某一工況范圍 內(nèi)。所謂在偏離恒定理想工況不超過百分之二十的范圍內(nèi)工作，是指發(fā)動機或燃料電池所 處的工況范圍，在該工況范圍內(nèi)其燃料效率不低于理想工況時的燃料效率的百分之八十， 且發(fā)動機或燃料電池的污染物排放(例如發(fā)動機排放中的氮氧化物NOx等污染物)不高于 理想工況時的污染物排放的百分之一百二十。對于車輛來說，高燃料效率和低排放性能都很重要，但因為車輛往往在大城市等 人口稠密的地區(qū)運行，所以相對來說低排放性能更重要。而發(fā)動機恒定在理想工況下工作 不僅可以提高燃料效率，更重要的是可以降低排放性。因此，發(fā)動機在恒定理想工況下工 作，是發(fā)動機在未來繼續(xù)被用于車輛上的決定性問題。換句話說，發(fā)動機是否處于恒定理想 工況下工作將是衡量發(fā)動機能否直接或者間接被用于車輛動力的根本標準。本發(fā)明所謂的恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)，是指充電發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)動機或燃料電池 不受外界工況的影響，恒定在理想工況或在偏離恒定理想工況不超過百分之二十的范圍內(nèi) 工作。本發(fā)明所謂的車輛，是指包括汽車、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、坦克等在內(nèi)的，工作時工 況變化較大且較頻繁的機械。本發(fā)明所謂的多套工作的模式，是指具有兩套或者兩套以上的恒定理想充電發(fā)電 系統(tǒng)同時工作的模式，但是不包括全部的恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)同時工作的模式。本發(fā)明 所謂的全部工作的模式，是指全部的恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)同時工作的模式。本發(fā)明中，由于車輛并不需全時工作，其平均工作功率大大低于最大功率儲備，而發(fā)動機或燃料電池可以全時工作，其功率只要略大于車輛的平均工作功率就行，因而發(fā)動 機或燃料電池的額定功率就可以大大低于同型號車輛發(fā)動機或燃料電池的額定功率，從而 大大降低發(fā)動機或燃料電池的成本。并且由于發(fā)動機或燃料電池可以全時工作，能夠不斷 對蓄電池補償電力，因此對蓄電池儲量的要求就可以大大降低，從而降低蓄電池的重量和 體積，降低成本，降低蓄電池報廢后的污染。對于本發(fā)明中發(fā)動機或燃料電池的額定功率就可以大大低于同型號車輛發(fā)動機 或燃料電池的額定功率，從理論上我們可以計算如下汽車在平路上行駛時，其阻力主要有風阻力和輪胎的滾動摩擦力兩部分。假設(shè)一 輛重約2噸的小轎車，其以30m/s(約108km/h)的速度在野外高速行駛，其受到的風阻力 (=1/2迎風面面積*空氣密度*速度2*風阻系數(shù))約為500N，其受到的輪胎的滾動摩擦 力(=汽車重力*輪胎的滾動摩擦系數(shù))約為200N，則該汽車的平均行駛功率(=阻力* 速度)約為30馬力(2. 1KW)，而在現(xiàn)有技術(shù)中為了滿足車輛的功率儲備，一個重約2噸的 小轎車即使在普通轎車中至少也要配150馬力的發(fā)動機，而在高檔轎車中發(fā)動機更要配到 400到500馬力。可見，由于車輛并不需全時工作，其平均工作功率大大低于最大功率儲備， 而發(fā)動機或燃料電池可以全時工作，其功率只要略大于車輛的平均工作功率就行，因而發(fā) 動機或燃料電池的額定功率就可以大大低于同型號車輛發(fā)動機或燃料電池的額定功率。我們再假設(shè)一輛重約2噸的小轎車，其以lOm/s (約36km/h)的速度在市內(nèi)低速行 駛，其受到的風阻力(=1/2迎風面面積*空氣密度*速度2*風阻系數(shù))約為50N，其受到 的輪胎的滾動摩擦力(=汽車重力*輪胎的滾動摩擦系數(shù))約為200N，則該汽車的平均行 駛功率(=阻力*速度)約為4馬力(2. 5KW)，可見汽車在在野外高速行駛(約108km/h) 與在市內(nèi)低速行駛(約36km/h)時的平均功率相差7倍多，如果汽車長期在市內(nèi)低速行駛， 則容易造成發(fā)動機或燃料電池“大馬拉小車”的問題，造成不經(jīng)濟，因此本發(fā)明中恒定理想 充電發(fā)電系統(tǒng)可以設(shè)為多套，當其設(shè)為多套時可以在汽車長時間低速行駛時關(guān)閉其中的一 部分恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)，從而解決上述問題。如技術(shù)背景中提到的，電動車輛的蓄電池的單次充電量和充電時間是影響電動車 輛發(fā)展和使用范圍的兩個重大問題。但是電動車輛與傳統(tǒng)車輛相比具有明顯優(yōu)勢，例如， 可比較容易的實現(xiàn)針對負荷變化調(diào)節(jié)電動機的動力輸出功率，以實現(xiàn)負荷響應(yīng)，也比較容 易的對剎車能量進行有效回收產(chǎn)生電能以備有效利用，因此，電動車輛從能量應(yīng)用的角度 來講其效率要高于傳統(tǒng)車輛。傳統(tǒng)車輛當負荷發(fā)生變化時，傳統(tǒng)車輛的發(fā)動機的效率和排 放性均受到嚴重影響，但是，如果將傳統(tǒng)發(fā)動機設(shè)定在理想工況下工作，其效率和排放性都 會得到明顯提高，換句話說，只要將傳統(tǒng)發(fā)動機固定在理想狀態(tài)附近工作，就可以得到高效 率、低排放性。為此，本發(fā)明中采用了一種小型發(fā)動機(所謂小型即其額定功率要遠遠小于 車輛所需要的驅(qū)動功率)帶動發(fā)電機對電動車輛的蓄電池進行充電。通過將小型高效發(fā)動 機固定在恒定理想工況下高效低排放工作對蓄電池進行充電，實現(xiàn)發(fā)動機不受車輛驅(qū)動系 統(tǒng)負荷變化的影響，進而實現(xiàn)發(fā)動機高效低排放性工作，換句話說，本發(fā)明中所公開的車輛 系統(tǒng)的能量流可以理解為由燃料經(jīng)小型發(fā)動機高效率低排放的變成機械能，再由發(fā)電機轉(zhuǎn) 換成電能，儲存在蓄電池內(nèi)，由蓄電池向電動機供電，以滿足車輛驅(qū)動所需要的能量，特別 是滿足車輛行進過程中負荷變化的需要。另外，在本發(fā)明中蓄電池與電動機連通，恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)與蓄電池連通，由于實際中恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)的正負極和電動機的正負極都必然跟蓄電池的正負電極 相連，相當于恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)的正負極和電動機的正負極之間也直接相連了。這樣， 發(fā)動機或燃料電池保持在恒定理想工況下工作，所發(fā)的電能可以直接驅(qū)動發(fā)動機帶動車輛 工作，當外界的工況發(fā)生變化時，若外界工況所需的功率超過發(fā)動機或燃料電池理想工況 下的功率時，不足部分的能量由蓄電池提供；若外界工況所需的功率低于發(fā)動機或燃料電 池理想工況下的功率時，超過所需功率部分的能量儲存在蓄電池中備用。
申請?zhí)枮?01001144. 2的中國發(fā)明專利公開了一種新型的無污染、高節(jié)能、低噪 聲的電動小車輛，在行駛過程中，由蓄電池組供電，無刷直流電動機驅(qū)動，電子調(diào)速器調(diào)速， 自動離心式離合器傳輸輸出功率，電極轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換電極的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)前進或倒車，離合 器從動輪傳動左右兩個發(fā)動機發(fā)電補充電能，在電能不足的情況下啟動微型燃氣發(fā)動機帶 動另一個發(fā)電機發(fā)電或在停車時用220V交流電通過內(nèi)置充電器直接充電。該專利與本發(fā) 明的區(qū)別在于第一，該專利雖然提到了利用微型燃氣發(fā)動機為蓄電池充電，但是微型燃氣 發(fā)動機并沒有限定在恒定理想工況下工作。如果該專利中的車輛主要由外充電來提供能 量，則其只是相當于一般的電動車輛，從而無法解決本申請在背景技術(shù)中提到的電動車輛 固有的不足；如果其主要由發(fā)動機來提供能量，則其又只是相當于一般的發(fā)動機動力車輛， 無法解決發(fā)動機動力車輛的固有不足，即由于車輛的負荷變化速度快，且幅度大，當負荷發(fā) 生變化時，由于無法實現(xiàn)完全及時的負荷響應(yīng)，造成的發(fā)動機內(nèi)的燃燒狀況不理想，使得車 輛的燃油效率和排放性均受到嚴重影響，并且由于負荷和工況的變化頻繁發(fā)動機大多數(shù)情 況下都不在理想工況下工作使得發(fā)動機的效率和排放性能大大降低。但是本發(fā)明中的發(fā)動 機限定在恒定理想工況下工作，解決了發(fā)動機負荷響應(yīng)不及時和長期不在理想工況下工作 造成的燃料效率和排放性能不好的問題，因此可以大大改善發(fā)動機的經(jīng)濟性和排放性。第 二，該專利中只在電能不足或者爬坡的情況下啟動微型燃氣發(fā)動機為蓄電池充電，微型燃 氣發(fā)動機為蓄電池充電的時間短，整個工作過程中依然主要利用外充電的方式將電能儲存 在蓄電池中以滿足車輛動力的需求，而這無法有效降低對蓄電池儲量的要求，無法降低蓄 電池的重量和體積。但是本發(fā)明中車輛行進過程中和靜止過程中均能對蓄電池進行充電， 車輛動力的需求的能量平時可以主要來自于由發(fā)動機轉(zhuǎn)化來的燃料的化學能，因此蓄電池 可以做的很小，從而大大降低蓄電池的成本、體積和重量，降低蓄電池報廢時對環(huán)境的污 染。，因此在這一意義上說本發(fā)明既解決了現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機動力車輛的不足，也克服了現(xiàn) 有技術(shù)中電動車輛的存在的弊端。第三，該專利中將用于給蓄電池充電的動力限定為微型 燃氣發(fā)動機，當今技術(shù)所指的微型發(fā)動機主要是指體積很小的發(fā)動機，當然在體積小的同 時，發(fā)動機的功率也不可能做得很大，因此，也可以把微型發(fā)動機理解為體積小，功率小的 發(fā)動機。而且按照一般漢語的理解，“微型”應(yīng)該是比“小型”遠遠更小的意思，因此一般認 為“微型燃氣發(fā)動機”體積甚至可以小到只有拇指大小，功率只有幾瓦，甚至更小。本發(fā)明 中雖然對恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)的額定功率總與電動機的額定功率之間的比例做了限定， 但這只是相對的大小，而沒有絕對的大小限制，實際上發(fā)動機的實際大小是隨著車輛所需 動力的大小(即電動機的額定功率大小)的變化而變化的。第四，該專利中只在電能不足 或者爬坡的情況下啟動微型燃氣發(fā)動機為蓄電池充電。我們知道任何一個電池，充滿電后， 只要有用電負載使用就會造成電池充電飽和度的下降，但飽和度是在可用范圍內(nèi)下降(所 謂的可用范圍是指即使飽和度下降但是仍能滿足負載使用的需要)。當蓄電池飽和度嚴重下降到無法使用電負載正常工作的狀態(tài)時，這就是常說的電能“不足”。該專利中所說的電 量“不足”無非就是這么一種狀態(tài)，這說明車輛所消耗的能量絕大部分來自于外部充電，而 不是燃氣微型發(fā)動機，我們的發(fā)明中的燃油發(fā)電系統(tǒng)，在蓄電池電量足夠使用，即使百分之 百飽和度的狀況下也可以工作，其所發(fā)電能可以直接用來驅(qū)動電動機帶動車輛工作。因此，本發(fā)明的有益效果如下1、本發(fā)明雖然使用燃料，但大幅度減少燃料的使用量和污染物的排放。2、本發(fā)明可以大幅度降低電動車輛蓄電池的容量。換句話說，本發(fā)明既發(fā)揮了電 動車輛的優(yōu)勢，也發(fā)揮了傳統(tǒng)發(fā)動機車輛的優(yōu)勢，不僅節(jié)能環(huán)保而且車輛的行駛距離與使 用性能也與傳統(tǒng)車輛相當。9、本發(fā)明可以大幅度降低車輛中燃料電池或發(fā)動機的功率儲備，改善其工況，延 長其壽命，降低車輛的成本。


圖1所示的是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示的是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3所示的是本發(fā)明實施例3和4的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4所示的是本發(fā)明實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5所示的是本發(fā)明實施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例1如圖1所示的油電式電動車輛，包括電動機1、車輛驅(qū)動系統(tǒng)2和蓄電池3，蓄電池 3與電動機1連通，電動機1與車輛驅(qū)動系統(tǒng)2連通，油電式電動車輛還包括一套恒定理想 充電發(fā)電系統(tǒng)4和燃料供給系統(tǒng)5，燃料供給系統(tǒng)5與恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)4連通，恒定 理想充電發(fā)電系統(tǒng)4與蓄電池3連通，恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)4的額定功率總和為電動機1 的額定功率的二分之一以下，恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)4設(shè)為發(fā)動機式恒定理想充電發(fā)電系 統(tǒng)或燃料電池式恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)；當恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)4設(shè)為發(fā)動機式恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)時，恒定理想充 電發(fā)電系統(tǒng)4包括發(fā)動機6和發(fā)電機10，燃料供給系統(tǒng)5與發(fā)動機6連通，發(fā)動機6與發(fā)電 機10聯(lián)通，發(fā)電機10與蓄電池3連通，發(fā)動機6工作時不受車輛驅(qū)動系統(tǒng)2負荷變化的影 響處在偏離恒定理想工況不超過百分之二十的范圍內(nèi)工作；當剎車時電動機1在車輛驅(qū)動 系統(tǒng)2的反向驅(qū)動下發(fā)電并為蓄電池3充電。由于車輛本身不會全時運行，并且即使在車輛運行中電動機1也不必全時輸出動 力，但恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)4是能夠全時工作的，因此其功率可以大大低于電動機1的額 定功率。由于發(fā)動機6多數(shù)時間下設(shè)定在偏離恒定理想工況不超過百分之二十的范圍內(nèi)工 作，其不僅可以避免工況變化引起的負荷響應(yīng)不及時從而造成的發(fā)動機6內(nèi)的燃燒狀況不 理想的問題，而且可以改善發(fā)動機的燃燒狀況，使得發(fā)動機的燃油效率和排放的綜合性能 大大提高，從而提高了發(fā)動機的燃油效率、降低了發(fā)動機污染物的排放。當剎車時電動機1 在車輛驅(qū)動系統(tǒng)2的反向驅(qū)動下發(fā)電并為蓄電池3充電，從而進一步提高車輛的燃油效率，更加節(jié)能高效。實施例2如圖2所示的油電式電動車輛，其與實施例1的區(qū)別在于第一，恒定理想充電發(fā) 電系統(tǒng)4的額定功率總和為電動機1的額定功率的三分之一。如前所述，由于車輛本身不 會全時運行，并且即使在車輛運行中電動機1也不必全時輸出動力，但恒定理想充電發(fā)電 系統(tǒng)4是能夠全時工作的，因此其功率可以大大低于電動機1的額定功率。第二，蓄電池3 上設(shè)有外電源充電接口 9，可以使得車輛在方便的時候，直接從外部電源獲得電能。第三，發(fā) 動機6工作時不受車輛驅(qū)動系統(tǒng)2負荷變化的影響處于恒定理想工況下工作。其不僅可以 避免工況變化引起的負荷響應(yīng)不及時從而造成的發(fā)動機6內(nèi)的燃燒狀況不理想的問題，而 且可以改善發(fā)動機的燃燒狀況，使得發(fā)動機的燃油效率和排放的綜合性能大大提高，從而 提高了發(fā)動機的燃油效率、降低了發(fā)動機污染物的排放。實施例3如圖3所示的油電式電動車輛，其與實施例2的區(qū)別在于第一，恒定理想充電發(fā) 電系統(tǒng)4的額定功率總和為電動機1的額定功率的四分之一。如前所述，由于車輛本身不 會全時運行，并且即使在車輛運行中電動機1也不必全時輸出動力，但恒定理想充電發(fā)電 系統(tǒng)4是能夠全時工作的，因此其功率可以大大低于電動機1的額定功率。第二，在恒定理 想充電發(fā)電系統(tǒng)4和車輛驅(qū)動系統(tǒng)2之間設(shè)有離合器7和動力傳動裝置8?？梢允闺妱訖C 1和發(fā)動機6同時給車輛驅(qū)動系統(tǒng)2輸出動力，從而滿足車輛短時間內(nèi)需要超大的功率的特 殊情況下的需要。實施例4如圖3所示的油電式電動車輛，其與實施例3的區(qū)別在于恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng) 4的額定功率總和為電動機1的額定功率的五分之一。如前所述，由于車輛本身不會全時運 行，并且即使在車輛運行中電動機1也不必全時輸出動力，但恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)4是能 夠全時工作的，因此其功率可以大大低于電動機1的額定功率。實施例5如圖4所示的油電式電動車輛，其與實施例1的區(qū)別在于第一，恒定理想充電發(fā) 電系統(tǒng)4為燃料電池11，燃料電池11工作時不受車輛驅(qū)動系統(tǒng)2負荷變化的影響處于恒定 理想工況。由于車輛本身不會全時運行，并且即使在車輛運行中電動機1也不必全時輸出 動力，但燃料電池是能夠全時工作的，因此其功率可以大大低于電動機1的額定功率，因此 燃料電池可以做的很小，利用燃料電池長時間的工作來彌補瞬時功率的不足，從而大大降 低燃料電池車輛的成本，并且恒定功率的電能輸出也可以延長燃料電池的使用壽命，進一 步降低燃料車輛的成本。第二，充電發(fā)電系統(tǒng)4有兩套，如果汽車長期低速行駛，則只運行 其中的一套恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)，另一套關(guān)閉，從而解決燃料電池“大馬拉小車”問題造 成的不經(jīng)濟。實施例6如圖5所示的油電式電動車輛，其與實施例1的區(qū)別在于第一，恒定理想充電發(fā) 電系統(tǒng)4的額定功率總和為電動機1的額定功率的十分之一。如前所述，由于車輛本身不 會全時運行，并且即使在車輛運行中電動機1也不必全時輸出動力，但恒定理想充電發(fā)電 系統(tǒng)4是能夠全時工作的，因此其功率可以大大低于電動機1的額定功率。第二，充電發(fā)電系統(tǒng)4有兩套，其中一套的額定功率為另一套額定功率的2倍，根據(jù)車輛驅(qū)動系統(tǒng)2和蓄電 池3的狀況，兩套恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)4可以調(diào)整為只有第一套工作的模式或者只有第 二套工作的模式或者兩套全部工作的模式，從而實現(xiàn)三種不同的充電發(fā)電系統(tǒng)4的工作模 式，滿足車輛不同工況下對動力的需求。
權(quán)利要求
一種油電式電動車輛，包括電動機(1)、車輛驅(qū)動系統(tǒng)(2)和蓄電池(3)，所述蓄電池(3)與所述電動機(1)連通，所述電動機(1)與所述車輛驅(qū)動系統(tǒng)(2)連通，其特征在于所述油電式電動車輛還包括燃料供給系統(tǒng)(5)和至少一套恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)，所述燃料供給系統(tǒng)(5)與所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)連通，所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)與所述蓄電池(3)連通，所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)的額定功率總和為所述電動機(1)的額定功率的二分之一以下，所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)設(shè)為發(fā)動機式恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)或燃料電池式恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)；當所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)設(shè)為發(fā)動機式恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)時，所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)包括發(fā)動機(6)和發(fā)電機(10)，所述燃料供給系統(tǒng)(5)與所述發(fā)動機(6)連通，所述發(fā)動機(6)與所述發(fā)電機(10)聯(lián)通，所述發(fā)電機(10)與所述蓄電池(3)連通，所述發(fā)動機(6)工作時不受所述車輛驅(qū)動系統(tǒng)(2)負荷變化的影響在偏離恒定理想工況不超過百分之二十的范圍內(nèi)工作；當所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)設(shè)為燃料電池式恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)時，所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)為燃料電池(11)，所述燃料電池(11)工作時不受所述車輛驅(qū)動系統(tǒng)(2)負荷變化的影響在偏離恒定理想工況不超過百分之二十的范圍內(nèi)工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油電式電動車輛，其特征在于所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng) ⑷的額定功率總和為所述電動機⑴的額定功率的三分之一以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油電式電動車輛，其特征在于所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng) ⑷的額定功率總和為所述電動機⑴的額定功率的四分之一以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油電式電動車輛，其特征在于所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng) (4)的額定功率總和為所述電動機(1)的額定功率的五分之一以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油電式電動車輛，其特征在于所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng) (4)的額定功率總和為所述電動機(1)的額定功率的十分之一以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意之一所述的油電式電動車輛，其特征在于所述發(fā)動機(6) 或者所述燃料電池(11)工作時不受所述車輛驅(qū)動系統(tǒng)(2)負荷變化的影響在恒定理想工 況下工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意之一所述的油電式電動車輛，其特征在于所述發(fā)動機(6) 或者所述燃料電池(11)至少在車輛行進時間的二分之一以上的時間內(nèi)處于工作狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意之一所述的油電式電動車輛，其特征在于當所述恒定理 想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)設(shè)為發(fā)動機式恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)時，在至少一套所述恒定理想充 電發(fā)電系統(tǒng)(4)和所述車輛驅(qū)動系統(tǒng)(2)之間設(shè)有離合器(7)和動力傳動裝置(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意之一所述的油電式電動車輛，其特征在于當所述恒定理 想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)設(shè)為發(fā)動機式恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)時，在所述恒定理想充電發(fā)電系 統(tǒng)(4)和所述車輛驅(qū)動系統(tǒng)(2)之間不設(shè)任何動力傳動裝置(8)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意之一所述的油電式電動車輛，其特征在于當在一個所述 油電式電動車輛中所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)大于等于兩套時，所述恒定理想充電發(fā) 電系統(tǒng)(4)的額定功率設(shè)為不相同，根據(jù)所述車輛驅(qū)動系統(tǒng)(2)和所述蓄電池(3)的狀況 所述恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)能夠調(diào)整為只有一套工作的模式或者多套工作的模式或 者全部工作的模式。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意之一所述的油電式電動車輛，其特征在于所述蓄電池 (3)上設(shè)有外電源充電接口(9)和/或當剎車時所述電動機⑴在所述車輛驅(qū)動系統(tǒng)(2) 的驅(qū)動下發(fā)電并為所述蓄電池(3)充電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油電式電動車輛，包括電動機(1)、車輛驅(qū)動系統(tǒng)(2)和蓄電池(3)，蓄電池(3)與電動機(1)連通，電動機(1)與車輛驅(qū)動系統(tǒng)(2)連通，油電式電動車輛還包括恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)和燃料供給系統(tǒng)(5)，燃料供給系統(tǒng)(5)與恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)連通，恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)與蓄電池(3)連通，恒定理想充電發(fā)電系統(tǒng)(4)的額定功率為電動機(1)的額定功率的三分之一以下。本發(fā)明既發(fā)揮了電動車輛的所有優(yōu)勢也發(fā)揮了傳統(tǒng)發(fā)動機車輛的優(yōu)勢，不僅節(jié)能環(huán)保而且車輛的行駛距離與使用性能也與傳統(tǒng)車輛相當。
文檔編號B60K6/26GK101875294SQ20101011064
公開日2010年11月3日 申請日期2010年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者靳北彪 申請人:靳北彪