[發明專利]結合超級電容及內燃機驅動發電的電動車電力供應裝置

無效

• 申請號: 200910007526.1
• 申請日: 2009-02-11
• 公開（公告）號: CN101797894A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 楊亮達;曾碧珠
• 申請（專利權）人: 創世超動能科技股份有限公司
• 主分類號: B60L11/02
• 分類號: B60L11/02;B60L11/18;B60K1/04;B60K6/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明是關于一種電力供應裝置的設計，特別是關于一種結合超級電容及內燃機驅動發電的電動車電力供應裝置。

背景技術

使用內燃機的車輛長久以來對世界運輸的需求有著重要的貢獻。不可避免的，蘊藏的石油量供應全球內燃機車輛做為燃料，將遲早遞減至其燃料成本昂貴到無法為大眾接受的程度。另一項因素使內燃機車輛的未來蒙上陰影的是對排放自這些車輛的廢氣有更嚴格的規定，由于汽機車數量快速增加，使得廢氣污染問題嚴重的影響到人們的生活品質并危害到人體的健康。這許多因素引起更多研究人員努力投注于發展一種商用可行的，以取代或輔助內燃機車輛，使用電動推進系統的交通工具，例如電動車。

電動車的基本原理是為利用外部電源將電力儲存于蓄電池中，并將蓄電池的電能通過馬達轉變成機械能，使輪胎與地面產生相對運動。然而，由于蓄電池能量密度低，使得電動車行駛的距離無法達到人們的要求，以及每次充電所需的長時間等限制條件，故電動車始終無法取代現有內燃機車輛。

為解決電動車行駛里程數達不到實用目的的問題，便有了混合式電動車(Hybird?Electric?Vehicle)觀念的提出。是在原本的電動車上加上一輔助內燃機充電系統，提供除電池外的額外電能，因而可延長電動車的行駛距離。

發明內容

本發明所欲解決的技術問題：

然而，已知混合式電動車在啟動、加速、減速或爬坡時，電動車的蓄電池會隨著車子的加減速而改變其輸出電流的大小。根據蓄電池的特性，其端電壓會隨著輸出電流的改變而變化，尤其當車子起步、加速或爬坡時需要大量電能，蓄電池的端電壓就會頻繁的上升及下降，在頻繁的大功率脈沖下，會減少其蓄電池的壽命，以及造成電動車行駛中的不平穩。

況且，為了產生更多電能以提供給車子作為啟動、加速、減速或爬坡，內燃機會因此而加速運轉以提高轉速，這樣的運轉方式會使得燃料在內燃機里燃燒不完全，產生的污染排放量反而會更多。

此外，蓄電池的大電流放電能力不佳，為了達到瞬間大電流，通常必須加大蓄電池電容量，此為蓄電池重量增加的原因，故因此造成電動車的總重量增加，必需耗費更大的電能才能使車子驅動。

緣此，本發明的目的即是提供一種結合超級電容及內燃機驅動發電的電動車電力供應裝置，用以改善上述混合式電動車在應用上的缺點。

本發明解決問題的技術手段：

本發明為解決已知技術的問題所采用的技術手段是為一種結合超級電容及內燃機驅動發電的電動車電力供應裝置。用以供應一電動車系統所需的電力，電動車系統包括有一馬達及一傳動機構，其中電力供應裝置包括有一內燃機供電回路、一超級電容供電回路及一回路切換控制電路。

內燃機供電回路包括有一內燃機及一連接內燃機的發電裝置，內燃機帶動發電裝置發電，以使發電裝置產生一電力，并由發電裝置的電力輸出端將電力予以輸出。超級電容供電回路則包括有至少一超級電容，其所供應的電力是經由超級電容供電回路輸出。

回路切換控制電路連接于內燃機供電回路及超級電容供電回路，在回路切換控制電路的控制切換下，使內燃機供電回路與馬達形成通路而由發電裝置的電力輸出端輸出電力予馬達，以及使超級電容供電回路與馬達形成通路而由超級電容輸出電力予馬達，故電力供應裝置能因應不同的電力需求，進而同時或分別與電動車系統的馬達形成通路而將電力供應至馬達。此外，回路切換控制電路還包括有一充電電路，能使發電裝置的電力輸出端輸出的電力得以經由充電電路向超級電容進行充電。

本發明對照先前技術的功效：

經由本發明所采用的技術手段，是由超級電容作為儲存電能的工具，由于超級電容的電轉換效率比一般蓄電池高，故超級電容在短時間內提供和儲存電能的效率比一般蓄電池好，亦即超級電容能在相當短的時間內充電與放電，且超級電容的能量儲存過程與傳統蓄電池基于化學反應的過程相比較，沒有任何化學鍵的結合或斷開。故超級電容具有循環壽命長、高能量密度、高功率輸出能力及符合環保要求等優點，能有效改善已知混合式電動車在啟動、加速、減速或爬坡時，因為頻繁的大功率脈沖下，而減少其蓄電池的壽命，以及造成電動車于行駛中不平穩的缺點。

此外，由于超級電容具有輕量化、小體化的優點，比對傳統蓄電池能有效改善其大重量以及必需耗費更大能量才能使車子驅動的問題。