專利名稱：一種多能源汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，尤其涉及到一種多能源汽車。
背景技術(shù)：
目前，國際市場上的源油價格不斷上漲，燃油車輛的運營成本越來越大；加之城市中燃油車輛飽有量的增大，由此帶來的燃油車輛上內(nèi)燃機的尾氣污染、內(nèi)燃機的噪聲污染已經(jīng)成為城市環(huán)境中的最主要的污染物來源?？刂迫加蛙囕v上內(nèi)燃機的尾氣污染、控制燃油車輛的內(nèi)燃機噪聲污染、減少車輛的運營成本就必須發(fā)展一種新型車輛，這種車輛應(yīng)具有如下功能
I、這種車輛在城市內(nèi)行駛時，應(yīng)具有無燃油車輛上內(nèi)燃機的尾氣排放、無燃油車輛的 內(nèi)燃機噪聲(不使用燃油系統(tǒng))。2、這種車輛在城市外行駛時，應(yīng)具有普通內(nèi)燃機車輛功能，滿足車輛的長途行駛需要。目前在道路建設(shè)中，普通內(nèi)燃機車輛運行系統(tǒng)比較完善，如沿著道路分布的加油站、維修廠等，是普通內(nèi)燃機車輛的連續(xù)行駛的保障系統(tǒng)。這種溶合普通內(nèi)燃機功能的車輛是可以直接利用普通內(nèi)燃機車輛的運行系統(tǒng)的，有很好的推廣條件。3、這種車輛應(yīng)能夠充分利用太陽能，減少對礦物能源的依賴。一般情況下，轎車平均每年續(xù)駛里程I萬-3萬(公里)，平均每天續(xù)駛里程不超過90 (公里)。且汽車90%的行駛時間在20 (公里)_50 (公里)范圍內(nèi)使用。城市中轎車總量占各種車輛總量的80%以上，在城市中推廣具有上述系統(tǒng)功能的車輛可以大幅降低燃油消耗，消除燃油車輛產(chǎn)生的內(nèi)燃機的尾氣污染，還城市一片藍天；消除燃油車輛產(chǎn)生的內(nèi)燃機噪聲污染，還城市一片寧靜；限制燃油消耗量，也可控制環(huán)境中溫室氣體的飽有量，還城市一片清涼。目前常見的純電動汽車因其續(xù)駛里程短，大多數(shù)不超過150公里；充電時間長，一般為不小于4小時，無法實現(xiàn)連續(xù)行駛，沒有廣泛的社會需求，因此無法得到推廣。目前常見的混合動力車輛型式很多，比如以內(nèi)燃機做功為主加電力助推型式的混合動力車輛，比照傳統(tǒng)的內(nèi)燃機-汽車雖然有一定量的節(jié)能，但是不能停止發(fā)動機工作，無法消除內(nèi)燃產(chǎn)生的尾氣污染和噪聲污染(污染)。另外常見的還有內(nèi)燃機帶發(fā)電機組加電動機驅(qū)動做功型式的混合動力車輛。在這種車輛上，燃油需要先經(jīng)過內(nèi)燃機轉(zhuǎn)化成發(fā)電機的發(fā)電動能、發(fā)電機在發(fā)電動能驅(qū)動下發(fā)電、在從發(fā)電機產(chǎn)生的電能驅(qū)動電動機產(chǎn)生的動能驅(qū)動車輛行駛。這種能量傳遞方式屬于二次能耗結(jié)構(gòu)，根本不節(jié)能，并且也無法消除內(nèi)燃產(chǎn)生的尾氣污染和噪聲污染。就燃料電池類車輛而言，因制氫成本過高，常用方法為石油裂解方式，這種方式能耗很大。總體而言，這種方式既不節(jié)能、不環(huán)保。因此，對現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)當進一步改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多能源汽車，可以利用太陽能、電能和燃油(汽油和柴油)的多種能源做功，具有內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)(燃油動力系統(tǒng))和電機驅(qū)動系統(tǒng)(電能驅(qū)動系統(tǒng))，電能補充來源有民用電網(wǎng)的電能和太陽能兩種能源，以克服目前現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
一種多能源汽車，包括車身，車身內(nèi)設(shè)有制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)、內(nèi)燃機、電動機和整車控制器，所述制動系統(tǒng)連接有制動助力系統(tǒng)，所述內(nèi)燃機和電動機連接同步控制器，電動機的輸出端連接自動變速器，電動機的輸入端連接電機控制器，電機控制器連接蓄電池組，蓄電池組連接充電機，充電機連接若干太陽能采集板，所述太陽能采集板分別位于車身的頂棚、兩側(cè)面的車門以及兩側(cè)面的車身上。為了減少整車質(zhì)量造成的車輛耗能，本發(fā)明所述的多能源汽車配置的蓄電池組采用新型高密度-鋰電池組，儲能量按車輛日平均行駛里程90公里為限。為了方便充電，本 發(fā)明所述的多能源汽車配置有給蓄電池組充電的充電機，只需對外連接民用電源即可，充電電壓為AC220V或ACl 10V。為了提高太陽能的采集效率，本發(fā)明所述的多能源汽車上的太陽能采集板表面采用4棱錐排布的方式，4棱錐高度為3mm、相對的錐面夾角60度。為了保障車輛中的內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)既能各自獨立做功又能同步做功，本發(fā)明所述的多能源汽車中設(shè)計有控制內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)的同步控制器。同步控制器是用于連接內(nèi)燃機和驅(qū)動電機的結(jié)構(gòu)。所述的蓄電池組7為3. 7V、30Ah的能量功率型錳酸鋰單體電池，串聯(lián)組成88串的電池組，電池組的總儲能量為9. 8kw. h。標配電池管理器。在蓄電池組7的輸出端連接儲能用的大容量電容器組和專用的隔離電路。為了增加能量的使用效率，本發(fā)明所述的多能源汽車設(shè)計有剎車(制動)動能回收系統(tǒng)。為了增加剎車(制動)動能的回收效率，本發(fā)明所述的多能源汽車設(shè)計有的儲能器，利用電容器存儲電能方式是機械儲能的方式、能量吸收效率接近100%的特性，在蓄電池前端設(shè)計有儲能用大容量電容器組來吸收車輛制動時產(chǎn)生的電能。在儲能用大容量容器組和蓄電池之間設(shè)計有專用的隔離電路，專用的隔離電路可保障使車輛制動時產(chǎn)生的電能盡量存儲在儲能用電容器組中。主要現(xiàn)象是儲能用電容器組在儲能時電壓會上升，專用的隔離電路充許儲能用大容量電容器組的電壓可以高于蓄電池的電壓，只有在壓差超過限量值時才向儲能用蓄電池反饋電能；放電時先放儲能用大容量電容器組中的電能，當儲能用大容量電容器組中的電壓低于儲能用蓄電池的電壓時，儲能用蓄電池才開始同步放電。蓄電池儲能屬于化學(xué)儲能，存在轉(zhuǎn)化效率問題，儲能效率不如電容器。本發(fā)明的有益效果為
1、本發(fā)明所述的多能源汽車配置有傳統(tǒng)內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)滿足車輛的長途使用需要；
2、本發(fā)明所述的多能源汽車配置有電機驅(qū)動系統(tǒng)，保障車輛在城市內(nèi)使用時不使用內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)或少使用內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)；
3、本發(fā)明所述的多能源汽車配置的儲能電池組采用高密度-鋰電池組，減少了整車質(zhì)量造成的車輛耗能，儲能量按一般車輛日平均行駛里程90公里為限。既給新型高密度-鋰電池組充滿電后，可保障本發(fā)明所述的多能源汽車在電機驅(qū)動系統(tǒng)做功狀態(tài)下，連續(xù)行駛90公里；4、本發(fā)明所述的多能源汽車配置有給儲能和蓄電池組充電的充電機，只需對外連接民用電源即可(AC220V或AC110V)；
5、本發(fā)明所述的多能源汽車在車輛的頂棚、車身上布置有太陽能采集板，車輛的頂棚盡量做大，提高了太陽能采集量。


下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
圖I是本發(fā)明實施例所述的一種多能源汽車的外觀示意 圖2是本發(fā)明實施例所述的一種多能源汽車的結(jié)構(gòu)框圖。圖中
I、車身；2、內(nèi)燃機；3、電動機；4、同步控制器；5、自動變速器；6、電機控制器；7、蓄電池；8、充電機；9、太陽能采集板。
具體實施例方式如圖1-2所示，本發(fā)明實施例所述的一種多能源汽車，包括車身1，車身I內(nèi)設(shè)有制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)、內(nèi)燃機2、電動機3和整車控制器，所述制動系統(tǒng)連接有制動助力系統(tǒng)，所述內(nèi)燃機2和電動機3連接同步控制器4，電動機3的輸出端連接自動變速器5，電動機3的輸入端連接電機控制器6，電機控制器6連接蓄電池組7，蓄電池組7連接充電機8，充電機8連接若干太陽能采集板9，為增加采光面積，車身結(jié)構(gòu)采用單箱小客車結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)1+4座位。在車身I的頂棚和兩側(cè)面的車門及車身I上布置太陽能采集板，9太陽能采集板9總面積不小于5平方米。為滿足車輛長途行駛的需要，采用內(nèi)燃機的功率為38kw，配30升儲油箱、配自動變速器5、配液壓制動機構(gòu)；去掉通用的利用發(fā)動機驅(qū)動的液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，加裝電磁轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)；去掉通用的利用發(fā)動機進氣真空做功的制動助力系統(tǒng)，采用直線電機驅(qū)動的電磁制動助力系統(tǒng)。保障不同驅(qū)動系統(tǒng)做功條件下，上述轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)和制動助力系統(tǒng)都能正常工作。電磁制動助力系統(tǒng)和電磁轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)能量采用車輛上標配的12V啟動用蓄電池的儲能，由配套的電子控制器獨立控制；就電磁制動助力系統(tǒng)而言，當驅(qū)動踏板開關(guān)閉合時，電磁制動助力結(jié)構(gòu)進入工作狀態(tài)；電磁助力強度與制動踏板深度同步提升。為滿足車輛在城市內(nèi)使用，電動機3需要采用AC180VU5KW的三相異步電機。冷卻方式-水冷、電機控制器標配。冷卻水箱布置在內(nèi)燃機水箱前端。同步控制器4布置在內(nèi)燃機2和電動機3中間，用于切換車輛中的內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)，驅(qū)動電動機3的另一端到自動變速器5。同步控制器可控制整車組成三種驅(qū)動模式I)、內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)做功模式-長途工作模式；2)、電機驅(qū)動系統(tǒng)做功模式-城市工作模式；3)、內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)同步做功模式-應(yīng)急工作模式。同步控制器4由電磁離合器和配套的電子控制組件組成，這里定義配套的電子控制組件為同步控制器的驅(qū)動器。同步控制器4的驅(qū)動器可以檢測內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速和驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速，并按預(yù)先設(shè)定的程序驅(qū)動電磁離合器閉合或分離。主要功能有
I)、在車輛靜止時，車輛處于內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)做功模式下，電磁離合器自動閉合。
2)、在車輛靜止時，車輛處于電機驅(qū)動系統(tǒng)做功模式下，電磁離合器自動分離。3)、在車輛運動時，車輛處于內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)做功模式下，當燃油儲量不足時，電機驅(qū)動系統(tǒng)起動后驅(qū)動電磁離合器分離，然后在關(guān)停內(nèi)燃機。4)、在車輛運動時，車輛處于電機驅(qū)動系統(tǒng)做功模式下，當蓄電組的儲量不足時，內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)起動，當內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速與驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)數(shù)相同時，電磁離合器自動閉合。
本發(fā)明采用的蓄電池組7為3. 7V、30Ah的能量功率型錳酸鋰單體電池，串聯(lián)組成88串的電池組，電池組的總儲能量為9. 8kw. h。標配電池管理器。在蓄電池組7的輸出端連接儲能用的大容量電容器組和專用的隔離電路。本發(fā)明配套的充電機8為交直流兩用型，交流輸入AC220V或ACllOV (民用電網(wǎng))和直流輸入DC8V (太陽能充電)兩種，充電電流DC0A-10A，最高充電限定電壓DC370V。充電機8受控于電池管理器，當蓄電池組中的任何一個節(jié)單體電池的電壓達到飽和電壓限量時，電池組的電池管理器會自動控制充電機8停止充電。本發(fā)明配有直流低壓供電電源，電源輸入電壓為儲能蓄電池組7的總電壓，輸出電壓為DC12V;直流低壓供電電源輸出端與車輛上標配的DC12V起動用蓄電池并聯(lián)，保障多能源汽車在內(nèi)燃機不工作時給DC12V低壓系統(tǒng)供電。太陽能系統(tǒng)為補充能量來源，不是直接驅(qū)動車輛的能源。直接驅(qū)動車輛的能源是燃油和儲入儲能蓄電池組7中的電能。太陽能充電系統(tǒng)始終處于工作狀態(tài)，只要有陽光就有充電電流輸出，只有當蓄電池組7中的任何一個節(jié)單體電池的電壓達到飽和電壓限量時，電池組的電池管理器會自動控制充電機8停止充電。本發(fā)明中的太陽能采集反輸出的總電壓上限為DC60V，最大輸出功率為1KW。本發(fā)明中的太陽能采集板9表面采用高強度鋼化玻璃，表面制成發(fā)明項目中提出的4棱錐的小突起結(jié)構(gòu)，內(nèi)附太陽能感光板構(gòu)成太陽能采集板。這種結(jié)構(gòu)可以增加斜射光線的吸收面積。整車控制器采用單片機控制，并結(jié)合各執(zhí)行單元電路完成發(fā)明項目中所有功能，內(nèi)置控制軟件。本發(fā)明中各功能系統(tǒng)布置方式是
I、內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)布在車輛前端機箱內(nèi)，前置、前驅(qū)結(jié)構(gòu)。2、內(nèi)燃機配套件布置在前端機箱內(nèi)，內(nèi)燃機的周圍。3、儲能用蓄電池組布置在前排座位下方，電機驅(qū)動控制系統(tǒng)布置在車輛的底盤下方。本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多能源汽車，包括車身(1)，車身(I)內(nèi)設(shè)有制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)、內(nèi)燃機(2)、電動機(3)和整車控制器，所述制動系統(tǒng)連接有制動助力系統(tǒng)，其特征在于所述內(nèi)燃機(2 )和電動機(3 )連接有同步控制器(4 )，電動機(3 )的輸出端連接自動變速器(5 )，電動機(3 )的輸入端連接電機控制器(6 )，電機控制器(6 )連接蓄電池組(7 )，蓄電池組(7 )連接充電機(8)，充電機(8)連接若干太陽能采集板(9)，所述太陽能采集板(9)分別位于車身(O的頂棚、兩側(cè)面的車門以及兩側(cè)面的車身(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種多能源汽車，其特征在于所述制動助力系統(tǒng)為直線電機驅(qū)動的電磁制動助力系統(tǒng)；所述轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)為電磁轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多能源汽車，其特征在于所述電磁制動助力系統(tǒng)和電磁轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)連接12V啟動用蓄電池和電子控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種多能源汽車，其特征在于所述制動系統(tǒng)連接有制動動能回收系統(tǒng)，所述制動動能回收系統(tǒng)包括電容式儲能器，所述儲能器通過隔離電路連接蓄電池組(7 )，所述儲能器通過電路連接電動機(3 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的一種多能源汽車，其特征在于所述太陽能采集板表面包括均勻排列的若干四棱錐體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多能源汽車，其特征在于所述四棱錐體的高度為3mm，相對的四棱面夾角為60度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多能源汽車，其特征在于所述蓄電池組(7)采用3.7V、30Ah的能量功率型錳酸鋰單體電池串聯(lián)組成88串的電池組，所述蓄電池組(7)的總儲能量為 9. 8kw. ho
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多能源汽車，包括車身，車身內(nèi)設(shè)有制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)、內(nèi)燃機、電動機和整車控制器，所述內(nèi)燃機和電動機連接有同步控制器，電動機的輸出端連接有自動變速器，電動機的輸入端連接有電機控制器，電機控制器連接有蓄電池，蓄電池連接有充電機，充電機連接若干太陽能采集板。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明所述的多能源汽車配置有電機驅(qū)動系統(tǒng)，在城市內(nèi)可不使用內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)或少使用內(nèi)燃機驅(qū)動系統(tǒng)，減少污染；蓄電池采用高密度-鋰電池組，減少了整車質(zhì)量造成的車輛耗能，設(shè)置有給儲能和蓄電池組充電的充電機，只需對外連接民用電源即可；增大了太陽能采集板面積，提高了太陽能采集量。
文檔編號B60K6/26GK102874090SQ201210324918
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者羅恒, 陳再嘉, 羅洪旭, 陳善 申請人:北京愛康麗可商貿(mào)有限公司