[發(fā)明專利]電動車用標(biāo)準(zhǔn)通用電池模組

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610159757.0
• 申請日: 2006-10-08
• 公開（公告）號: CN101159339A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭玉民
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭玉民
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;B60K1/04;H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.目前純電動汽車的最大問題在于車載電池體積大、電量消耗快以及充電時間長，這樣大大限制了純電動汽車的發(fā)展和普及。我們現(xiàn)在的解決方向一直是在研制高能量電池和高效的快速充電器上，雖然現(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)在高能量電池方面取得了一定的突破，但高效的快速充電器卻無法實現(xiàn)。從理論上講，能用10幾分鐘的時間(汽車加油的時間)給一塊電池充電，而這塊電池要能支持電動車以80公里的時速行駛400公里以上的里程，這樣的充電器是根本不能用可普及的技術(shù)實現(xiàn)的。因為這樣的充電器必須功率巨大，能在瞬間釋放出驚人的電能。為解決這一技術(shù)瓶頸，我設(shè)想了車用標(biāo)準(zhǔn)通用電池模組的方法，其主要包括：標(biāo)準(zhǔn)的可更換的超薄電池單元(刀片電池，必需是高能電池)和標(biāo)準(zhǔn)的通用電池單元支架兩部分。主要思想是采用化整為零的方法，既然電動車要用很大的一塊電池供電，我們就不如把一塊大電池分成幾塊小電池，每塊小電池獨立的為電動車供電，那塊用完了就換下那一塊。由于每個小電池的容量相同、尺寸相同、接口相同，所以只要制造出足夠數(shù)量的電池單元，每輛電動車就可以不斷地更換電池單元，也就可以在公路上像現(xiàn)在的汽車一樣正常的行駛。而換下來的電池單元拿到專門的充電站充電，充好電后又可以再次使用。現(xiàn)在的加油站就可以改造為充電站，方便采用這一技術(shù)的電動車更換電池單元。所不同的只是現(xiàn)在的加油站存儲的是汽油、柴油，而將來的充電站存儲的是電池單元。這樣電動車就再也不用沒電的時候要停在一個地方用幾個小時充電，而只需要用幾分鐘的時間更換電池單元就可以了。

具體特點如下：

1.采用標(biāo)準(zhǔn)可更換的通用型超薄高能電池單元(刀片電池)，每個單元可獨立的供電，可根據(jù)需要隨意的更換和擴充，并單獨充電。每個單元預(yù)計能維持電動車行駛的里程為50～80公里(根據(jù)現(xiàn)在的技術(shù)是可以把這樣的電池做的比較小的)，每輛車可根據(jù)需要配置6～10個電池單元。電池單元本身帶有充電次數(shù)和電量指示器，以便告知使用者和維護者電池是否在正常的工作范圍內(nèi)；

2.標(biāo)準(zhǔn)的通用電池單元支架除起到承載和固定電池單元的作用外，還要作為電池向電動車供電的基本橋梁。上面帶有電池的電極觸點，可保證電池供電和充電的順利進行。支架上帶有每個電池單元的電量指示器并帶電量不足報警功能。支架本身也應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)的，可根據(jù)需要隨意擴展能夠支持的電池單元數(shù)量；

3.電池單元和支架之間的連接和固定形式可參考現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中的刀片服務(wù)器技術(shù)；

4.為了給采用這一技術(shù)的電動車充電，要設(shè)立專門的充電站。由于每個電池單元可自由更換，所以電動車在充電站只需取下沒有電的電池單元，再將充好電電池單元安裝到車上的標(biāo)準(zhǔn)支架上，電動車的充電工作就完成了，可以直接開走。而換下的電池單元將放在充電站的標(biāo)準(zhǔn)充電設(shè)備上充電，待充好電后再次使用(可見附圖)；

5.每輛電動車出廠時可標(biāo)配1～2個標(biāo)準(zhǔn)電池單元，車主在購車后直接到充電站添加自己所需的電池單元。這點就像現(xiàn)在剛從汽車商店提了新車后，再到加油站加油一樣；

6.每次到充電站更換電池單元的費用可用下面的假設(shè)公式計算：

每次更換一個電池單元的費用U、每個電池單元的制造費用W、單個電池單元每次充滿電的費用C、單個電池全壽命期的維護費用M、建立充電站而分?jǐn)偟矫總€電池單元上的費用S、單個電池單元的全壽命期利潤B，單個電池單元的充電次數(shù)N則：U＝C+(W+M+S+B)/N

7.優(yōu)點：

①可以完全解決電動車電池充電時間長的問題，電池的充電工作都在充電站完成，車主在充電站只是更換電量耗盡的電池單元，再裝上充滿電的電池單元后就可以離開。車主在充電站停留的時間非常短，甚至可以比正常的汽車加油時間還短；

②車主不用為造價高昂的電動車電池付費，而只需每次支付電池單元的更換費用，相當(dāng)于租用的價格，具體費用公式見上面第6條；

③由于每個電池單元都在標(biāo)準(zhǔn)的和規(guī)范的充電站進行充電和正常的維護工作，可有效的保證電池單元的使用效果和使用壽命；

④由于更換電池單元的工作很簡單，車主都可以在充電站獨立完成，所以可大大減少充電站的工作人員數(shù)量，甚至可以建立無人充電站；

⑤由于電池單元和電池支架都采用標(biāo)準(zhǔn)通用設(shè)計，所以電動車的制造廠家可根據(jù)電動車的外形尺寸、性能、承載能力、使用要求等對所裝載的電池單元數(shù)量進行任意設(shè)計，以滿足各種用戶要求。

8.電動車本身也應(yīng)帶有外接充電接口，在沒有充電站的情況下可使用民用220V電源為電池單元充電；

這一發(fā)明就是要利用現(xiàn)有的可實現(xiàn)技術(shù)，解決純電動車的車載電池費用高、充電時間長的難題。利用這一發(fā)明不用消耗大量的物理財力去研發(fā)高性能的充電器，而采用化整為零的方法在電池身上想辦法，應(yīng)該能夠促進純電動車迅速向?qū)嵱没占啊?!-- SIPO -->