一種大功率太陽(yáng)能智能混合動(dòng)力汽車的制作方法
【專利說(shuō)明】一種大功率太陽(yáng)能智能混合動(dòng)力汽車
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能智能混合動(dòng)力汽車的制造領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，涉及一種由太陽(yáng)能發(fā)電供電動(dòng)力和汽油動(dòng)力的大功率混合動(dòng)力汽車。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著世界經(jīng)濟(jì)與人口的快速增長(zhǎng)，人們對(duì)石油等資源的需求越來(lái)越大。傳統(tǒng)的化石燃料正面臨枯竭的危險(xiǎn)，同時(shí)，石油等資源的利用也不可避免的帶來(lái)環(huán)境的污染，為了給子孫后代的創(chuàng)造可持續(xù)的發(fā)展環(huán)境，我們急需發(fā)展一種全新的“清潔”汽車?；旌蟿?dòng)力汽車作為一種理想的傳統(tǒng)汽車替代全燃料汽車有著其固有的優(yōu)勢(shì)，我國(guó)大城市的大氣污染已不能忽視，汽車排放是主要污染源之一，我國(guó)已有16個(gè)城市被列入全球大氣污染最嚴(yán)重的20個(gè)城市之中。我國(guó)現(xiàn)今人均汽車是每1000人平均10輛汽車，但石油資源不足，每年已進(jìn)口幾千萬(wàn)噸石油，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，假如中國(guó)人均汽車持有量達(dá)到現(xiàn)在全球水平一每1000人有110輛汽車，我國(guó)汽車持有量將成10倍地增加，石油進(jìn)口就成為大問(wèn)題。因此在我國(guó)研宄發(fā)展太陽(yáng)能混合動(dòng)力汽車不是一個(gè)臨時(shí)的短期措施，而是意義重大的、長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略考慮。中國(guó)汽車駛?cè)霟o(wú)油時(shí)代，無(wú)油新能源汽車的發(fā)展方向有多種，但其中之一的氫燃料電池技術(shù)不成熟，成本昂貴，是20年之后的技術(shù)。2007年I月，汽車和動(dòng)力電池專家MenahemAnderman博士在美國(guó)參議院能源與資源委員會(huì)作證時(shí)下此結(jié)論。中國(guó)也沒(méi)有氫燃料電池反應(yīng)所必需的鉑。雖然沒(méi)有公開(kāi)申明，但據(jù)傳國(guó)家內(nèi)部決策層曾明確表示中國(guó)不適宜發(fā)展氫燃料電池汽車，只作為科研跟蹤項(xiàng)目。另外就主要采用甲醇、乙醇等低成本液體燃料的技術(shù)來(lái)說(shuō)，由于大量采用玉米、糧食作為原料，導(dǎo)致全球糧價(jià)連續(xù)上升，這也不可能成為中國(guó)的技術(shù)選擇。還有一種燃料技術(shù)清潔柴油，即含硫量低的柴油(含硫量低于350ppm的柴油)，使用能使動(dòng)力平均比汽油機(jī)節(jié)約30%的能源。不過(guò)因?yàn)閲?guó)內(nèi)的柴油品質(zhì)不佳，頻繁的油荒總是從柴油開(kāi)始，此外柴油得不到國(guó)家政策支持。從技術(shù)發(fā)展成熟程度和中國(guó)國(guó)情來(lái)看，太陽(yáng)能混合動(dòng)力汽車應(yīng)是大力推廣的發(fā)展方向，太陽(yáng)能混合動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)是保留了傳統(tǒng)汽油汽車的使用生活方式，采用了太陽(yáng)能發(fā)電和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電給蓄電池組充電，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)通過(guò)智能控制裝置自動(dòng)切換動(dòng)力模式、使混合動(dòng)力汽車快速高效節(jié)能的在路面上行駛。根據(jù)汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)混合程度，充電次數(shù)和傳統(tǒng)汽油汽車加油次數(shù)相當(dāng)，或者不用充電。通過(guò)汽車車頂上方的大功率高效太陽(yáng)能板發(fā)電給蓄電池組供電，汽車行駛距離也不受限制。太陽(yáng)能混合動(dòng)力汽車節(jié)少了汽油用量、減少了二氧化碳的排放量。改變了汽車傳統(tǒng)能源動(dòng)力模式，大功率太陽(yáng)能智能混合動(dòng)力汽車代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源汽車有著非常重要的意義。在全球關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題下產(chǎn)生節(jié)能減排的號(hào)召下，作為生產(chǎn)和制作新能源產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)有必要為國(guó)家及社會(huì)做應(yīng)盡的貢獻(xiàn)，使傳統(tǒng)能源的汽車所造成的空氣污染和能源缺乏等問(wèn)題都將依靠新能源的利用來(lái)解決。
[0004]現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車具有如下缺點(diǎn):1、現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車都是采用汽油動(dòng)力和其他能源動(dòng)力的汽車、但是兩種能源動(dòng)力都是單獨(dú)控制的、手動(dòng)切換；2、現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車采用了汽油動(dòng)力和氫燃料電池汽車，技術(shù)不成熟、造價(jià)成本高；3、現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車中蓄電池組采用普通鋰電池，儲(chǔ)能容量小、使用壽命短；4、現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車電動(dòng)機(jī)部分中蓄電池組充電只能采用市電充電、而且充電時(shí)間長(zhǎng)、續(xù)航路程短；5、傳統(tǒng)太陽(yáng)能電動(dòng)汽車只能使用電力作為動(dòng)力能源、汽車動(dòng)力不足、續(xù)航能力差、太陽(yáng)能充電效果不佳；6、傳統(tǒng)太陽(yáng)能電動(dòng)汽車使用常規(guī)太陽(yáng)能組件、轉(zhuǎn)換效率低，給蓄電池組充電時(shí)間長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，針對(duì)上述的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種大功率太陽(yáng)能智能混合動(dòng)力汽車，其結(jié)構(gòu)新穎、安全可靠，依賴自身大功率太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并作為動(dòng)力能源、汽油動(dòng)力以及汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)電機(jī)發(fā)電等三方面能源，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中汽油動(dòng)力和電力動(dòng)力單獨(dú)控制、手動(dòng)切換模式等不足。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的思路是，本發(fā)明的混合動(dòng)力汽車中，采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和電力電動(dòng)機(jī)動(dòng)力智能監(jiān)控、自動(dòng)切換動(dòng)力模式，保證混合動(dòng)力汽車最大功率運(yùn)行。針對(duì)混合動(dòng)力汽車中電動(dòng)部分采用智能控制裝置控制，蓄電池組采用了專門設(shè)計(jì)的磷酸鐵鋰蓄電池，增大了蓄電池組的使用壽命和電池容量。對(duì)于蓄電池組充電也做一個(gè)智能化的設(shè)計(jì)、在汽車車頂設(shè)計(jì)一大功率高效太陽(yáng)能模塊，汽車在太陽(yáng)光下實(shí)時(shí)可以給蓄電池組充電。同時(shí)在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上方配備了一臺(tái)發(fā)電機(jī)，汽車正常運(yùn)行時(shí)通過(guò)發(fā)電機(jī)發(fā)電給蓄電池組充電，把汽車運(yùn)行中多余的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)。通過(guò)三方面能源智能控制設(shè)計(jì)，汽車可以大馬力高速行駛。同時(shí)依靠太陽(yáng)能電力和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)配備的發(fā)電機(jī)充電為電動(dòng)汽車充電，從而保證混合動(dòng)力汽車及時(shí)獲取清潔的太陽(yáng)能電力，達(dá)到緩解汽油用量壓力、節(jié)能減排的目的，降低了汽車二氧化碳排放。通過(guò)上述方案，本發(fā)明的太陽(yáng)能智能混合動(dòng)力汽車是一臺(tái)智能綠色能源循環(huán)的汽車，與傳統(tǒng)動(dòng)力汽車相比具有極大優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)了混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，符合國(guó)家政策導(dǎo)向，是一種極具市場(chǎng)前景的基礎(chǔ)設(shè)施，可得到廣泛應(yīng)用。
[0007]具體的，本發(fā)明的一種大功率太陽(yáng)能智能混合動(dòng)力汽車，包括車架、底盤、和驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、變速器等內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，車架設(shè)于底盤上，驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)于車架上；其中，為了實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力，該大功率太陽(yáng)能智能混合動(dòng)力汽車還包括太陽(yáng)能供電裝置、智能控制裝置、輔助動(dòng)力裝置和蓄電池組，太陽(yáng)能供電裝置包括相互電連接的太陽(yáng)能模塊和控制器，控制器的輸出端接于蓄電池組的輸入端，太陽(yáng)能模塊設(shè)于車頂，用于吸收太陽(yáng)能光，將光能轉(zhuǎn)化成電能，并通過(guò)控制器為蓄電池組充電；輔助動(dòng)力裝置包括相互電連接的電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置，電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置是為電動(dòng)汽車的變速和方向變換等設(shè)置的，其作用是控制電動(dòng)機(jī)的電壓或電流，完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向的控制；驅(qū)動(dòng)裝置、太陽(yáng)能供電裝置和輔助動(dòng)力裝置均連接至智能控制裝置，智能控制裝置對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置、太陽(yáng)能供電裝置和輔助動(dòng)力裝置進(jìn)行動(dòng)力分配；太陽(yáng)能供電裝置的輸出端接于蓄電池組的輸入端，蓄電池組的輸出端接于輔助動(dòng)力裝置的輸入端，蓄電池組為電動(dòng)機(jī)提供電能，電動(dòng)機(jī)將蓄電池組的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車輪和工作裝置。
[0008]其中，智能控制裝置對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置、太陽(yáng)能供電裝置和輔助動(dòng)力裝置進(jìn)行動(dòng)力分配，具體包括如下過(guò)程: 過(guò)程1:智能控制裝置通過(guò)獲取太陽(yáng)能光照情況以及檢測(cè)到的蓄電池組的剩余容量，根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值，來(lái)判斷是否啟動(dòng)太陽(yáng)能供電裝置；如果需要啟動(dòng)，則啟動(dòng)太陽(yáng)能供電裝置，并同時(shí)為蓄電池組充電；
過(guò)程2:汽車啟動(dòng)時(shí)，首先采用驅(qū)動(dòng)裝置作為動(dòng)力源；
過(guò)程3:同時(shí)，在汽車運(yùn)行過(guò)程中，智能控制裝置通過(guò)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置的變速器來(lái)實(shí)時(shí)獲取驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力情況，以及并檢測(cè)蓄電池組的剩余容量，根據(jù)該動(dòng)力情況和蓄電池組剩余容量以及預(yù)設(shè)的閾值來(lái)判斷是否啟動(dòng)輔助動(dòng)力裝置，如果需要啟動(dòng)輔助動(dòng)力裝置，則轉(zhuǎn)到過(guò)程4，如果不需要啟動(dòng)，則繼續(xù)執(zhí)行過(guò)程3 ;
過(guò)程4:智能控制裝置啟動(dòng)輔助動(dòng)力裝置的電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳輸給汽車的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)主軸來(lái)加強(qiáng)汽車的動(dòng)力輸出；
過(guò)程5:智能控制裝置還通過(guò)變速器實(shí)時(shí)檢測(cè)汽車負(fù)荷，并根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值判斷是否需要關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，僅采用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，如果判斷結(jié)果為關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，則轉(zhuǎn)到過(guò)程4 ;如果判斷結(jié)果為不關(guān)閉，則返回執(zhí)行過(guò)程3。也就是說(shuō)，當(dāng)汽車負(fù)荷減輕時(shí)，智能控制裝置自動(dòng)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車的正常運(yùn)行；當(dāng)汽車負(fù)荷加重時(shí)，智能控制裝置自動(dòng)將發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)；汽車負(fù)荷加重預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則同時(shí)使用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為混合動(dòng)力，從而加強(qiáng)汽車的運(yùn)行動(dòng)力。
[0009]進(jìn)一步的，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)上方還設(shè)置有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的輸入端接于汽車的機(jī)械制動(dòng)控制單元，發(fā)電機(jī)的輸出端接于蓄電池組，汽車運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)在汽車正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)行發(fā)電，并給蓄電池組充電，從而把汽車運(yùn)行中多余的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)時(shí)刻可以給蓄電池組充電。這樣設(shè)計(jì)，蓄電池組將時(shí)刻滿容量為混合動(dòng)力汽車供電。
[0010]上述過(guò)程在實(shí)際使