一種電動車的雙電源裝置及其電動車的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電動車及其電源設計領域，特別涉及一種電動車的雙電源裝置及含有該雙電源裝置的電動車。
【背景技術】
[0002]近十多年來，我國電動自行車獲得了爆炸性迅猛發(fā)展，市場保有量已逾1.8億輛；電動汽車也規(guī)劃為戰(zhàn)略發(fā)展的高度，據(jù)2013年行業(yè)統(tǒng)計，國內已銷售出17600輛電動車和可插電式混合動力車，相當于美國當年銷量的18%、歐洲銷量的53%和日本銷量的57%，在此基礎上，政府提出了 2015年銷量50萬輛的目標。
[0003]按國內業(yè)界習慣，電動汽車指時速可大于80公里/小時、核準上牌管理的電動四輪車；在電池技術特征方面，日產(chǎn)leaf在2013年銷售的46348輛電動車以及特斯拉的電動車，主要為應用鋰電池；而同年國內除了配置鉛酸電池的QQ3賣出了 5727輛，其余配置鋰電池的電動車銷量不足1500輛。對于國內電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展未達預期的原因，行業(yè)專家多歸結為兩個方面:一是除購車補貼外基本未觸及配套環(huán)境建設，專業(yè)充電場匱乏；二是符合大眾需求的產(chǎn)品極少，電池及核心原料技術缺失，產(chǎn)品難在重量、成本和續(xù)航里程方面達到消費平衡，性價比較低。
[0004]在電動汽車產(chǎn)業(yè)中，值得重視的是國內局部區(qū)域興起的低速電動汽車，這類低速電動汽車迄今很少核準上牌管理，產(chǎn)品市場龐大。這類低速電動汽車的技術應用特征是配置鉛酸電池，行業(yè)專家普遍認為在進一步規(guī)范管理措施后，只要電池技術進一步升級，預期年銷量可從目前的近30萬輛成長到200萬輛以上。行業(yè)主流專家對“技術升級”的普遍觀點，是認為應把配置鉛酸電池的低速電動汽車改為配置較高能量的鋰電池，但現(xiàn)階段鋰電池的安全性尤其是性價比不被市場看好；前沿研宄認為，市場出現(xiàn)一種安全性、性價比優(yōu)越得多的新型環(huán)保電池已為期不遠，屆時低速電動車將會獲得更長足的發(fā)展。
[0005]目前國際電動汽車市場的一個趨勢是發(fā)展油、電雙源混合車，國內電動車市場也出現(xiàn)了靠增加電池數(shù)量提升續(xù)行里程的技術傾向，其中一種設計思想為采用雙路動力電池組，其技術結構特征為:在常規(guī)設計基礎上，并行增加一組同類型的動力電池，兩路電池交叉使用(可利用放電間歇多獲得有限的能量)，或一組動力電池用完后使用另一組動力電池，但是其存在技術收益低、制造成本高的缺陷。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的，在于克服現(xiàn)有電動車續(xù)行里程短的缺陷，為電動車提供一種動力電池組與備用電池組的組合結構電源，可有效增加電動車的續(xù)行里程，以及應對動力電池組在欠電狀態(tài)下保持電動車續(xù)航的技術需求。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種電動車的雙電源裝置，所述雙電源裝置包括第一電池組4、第二電池組1、測控裝置2和邏輯接口 3 ;所述第一電池組4為二次電池，其電連接邏輯接口 3和所述電動車的電源輸入端；所述第二電池組I包括一次電池，其電連接測控裝置2的電源輸入端；所述測控裝置2的輸出端電連接第一電池組4或通過邏輯接口 3電連接第一電池組4 ;所述測控裝置2的信號輸入端連接第一電池組4或通過邏輯接口3連接第一電池組4。所述測控裝置2能采集第一電池組4實時狀態(tài)的信號，并對信號進行處理，使所述雙電源裝置在設定邏輯狀態(tài)實現(xiàn)第二電池組I對第一電池組4的電能補充。
[0008]所述的二次電池為可反復充電使用的電池。
[0009]所述的一次電池為無需充電的一次性使用電池。
[0010]作為上述技術方案的一種改進，所述測控裝置2包括濾波保護模塊2a、信號采集處理模塊2b和DC/DC充電模塊2c ;所述的信號采集處理模塊2b包括電壓采集電路和/或電池容量采集電路。前述的各模塊選擇性分立設置或共用一體化模塊實現(xiàn)其功能。
[0011]優(yōu)選的，所述的DC/DC充電模塊2c分立設置，其電源輸入端電連接第二電池組1，電源輸出端電連接邏輯接口 3或所述第一電池組4，信號輸入端連接信號采集處理模塊2b。
[0012]作為上述技術方案的又一種改進，所述的雙電源裝置還包括電壓提升模塊5，電壓提升模塊5包括電源輸入端、電源輸出端和信號輸入端，其電源輸入端電連接第二電池組1，其電源輸出端電連接DC/DC充電模塊2c，其信號輸入端連接測控裝置2。所述在雙電源裝置中設置電壓提升模塊5，是應用于第二電池組I的電壓比第一電池組4電壓低的情況。
[0013]作為上述技術方案的又一種改進，所述的電壓提升模塊5和測控裝置2分立設置，其部分功能或全部功能集成于測控裝置2。
[0014]優(yōu)選的，所述的DC/DC充電模塊2c包括輸出電壓恒定電路和輸出電流限制電路；DC/DC充電模塊的輸出電流不限波形。
[0015]作為上述技術方案的再一種改進，所述雙電源裝置還包括電容器6，所述電容器6與測控裝置2的輸入端或/和輸出端并聯(lián)電連接。
[0016]優(yōu)選的，所述第二電池組I還包括二次電池或/和電能轉換裝置；所述的電能轉換裝置包括儲氫電能轉換裝置、燃油發(fā)電裝置、太陽能發(fā)電裝置或風能發(fā)電裝置。
[0017]優(yōu)選的，當所述第二電池組I選用二次電池時，所述雙電源裝置還包括補充電裝置7 ;補充電裝置7包括電源輸出端、電源輸入端和信號輸入端，其電源輸出端電連接第二電池組1，其電源輸入端電連接邏輯接口 3或第一電池組4，其信號輸入端連接測控裝置2。
[0018]本實用新型還公開了所述含有上述任一雙電源裝置的電動車，所述電動車至少設置一套所述的雙電源裝置。所述電動車包括車架、電動系統(tǒng)和至少一個車輪，所述的車架和電動系統(tǒng)任意，所述的車輪包括單輪轂以及同軸緊湊安裝兩個輪轂的準單輪結構；所述含有雙電源裝置是用雙電源裝置替代常規(guī)動力電池組。
[0019]在所述電動車的整車設計中，亦可將所述測控裝置2的部分邏輯功能或全部邏輯功能集成于所述電動車的中央控制系統(tǒng)內。
[0020]本實用新型可配置常規(guī)電動車，當電動車需要為第一電池組4補充電能，或當?shù)谝浑姵亟M的實時電壓或實時容量值低于所設定的閥值時，啟用隨車移動的第二電池組I為第一電池組4補充電能，在一定程度上可減緩常規(guī)電動車對固定充電場合的依賴，可理解為對常規(guī)電動車提供了一種“移動充電粧”。
[0021]本實用新型針對市場現(xiàn)有電動車的設計特點，通過為電動車配置雙電源裝置，可有效地增加電動車的續(xù)行里程，為電動車在動力電池組(第一電池組)欠電狀態(tài)下保持續(xù)航提供了一種可行的技術方案。
[0022]目前市場上應用的動力電池主要是二次電池，所述二次電池包括所有放電后可反復充電的電池，例如鋰電池、鉛電池、鎳電池以及金屬儲氫電池等，其儲能密度較低，本實用新型旨在運用第二電池組彌補二次電池比能量低的技術缺陷。所述的第二電池組優(yōu)選一次電池，因為一次電池的比能量一般較高，容易滿足對第二電池組補充電能的儲備容量要求，所述一次電池例如鋅空氣電池、鋁空氣電池等；第二電池組也可選擇二次電池，優(yōu)選比能量高于第一電池組4的二次電池，例如當?shù)谝浑姵亟M4采用鉛酸電池時，可選擇鋰電池作為第二電池組I ;所述的第二電池組也可以選擇各種燃料電池(例如儲氫電能轉換裝置)以及燃油發(fā)電裝置、太陽能發(fā)電裝置、風能發(fā)電裝置等任意形式的電能轉換裝置。
[0023]本實用新型的優(yōu)點在于:運用比能量較高的第二電池組，通過對電動車附加雙電源裝置，有效地增加電動車的續(xù)行里程，可解決電動車在動力電池組(第一電池組)欠電狀態(tài)下保持較長續(xù)航里程的技術問題，以此方案進行配套的電動車結構簡單、組合多樣化、成本低，有效適應高端電動車的設計要求。
【附圖說明】
[0024]圖1a是本實用新型的一種基礎結構不意圖。
[0025]圖1b是本實用新型的另一種基礎結構不意圖。
[0026]圖1c是設置兩套第二電池組和測控裝置的雙電源裝置結構示意圖。
[0027]圖2是本實用新型的一種邏輯控制結構示意圖。
[0028]圖3是DC/DC充電模塊獨立設置的一種邏輯控制結構示意圖。
[0029]圖4是增設電壓提升模塊的一種邏輯控制結構示意圖。
[0030]圖5是DC/DC充電、電壓提升模塊獨立設置的一種邏輯控制結構示意圖。
[0031]圖6是電容器與測控裝置輸出端并聯(lián)的示意圖。
[0032]圖7是設置兩個濾波保護模塊的一種邏輯控制結構示意圖。
[0033]圖8是增設補充電裝置的一種邏輯控制結構示意圖。
[0034]圖9是本實用新型應用于電動兩輪車的一種局部結構示意圖。
[0035]圖10是本實用新型應用于電動四輪車的一種局部結構示意圖。
[0036]附圖標識:
[0037]1、第二電池組；2、測控裝置；2a、濾波保護模塊；2b、信號采集處理模塊；2c、DC/DC充電模塊；3、