[發(fā)明專利]一種分體式電動(dòng)車及其電源掛車

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910211057.5
• 申請(qǐng)日: 2009-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN102050158A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 楊捷
• 主分類號(hào): B62D53/00
• 分類號(hào): B62D53/00;B62D63/06;B60K1/04;B60L11/18;H01M10/44
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于交通運(yùn)輸工具領(lǐng)域，特別涉及電動(dòng)車。該電動(dòng)車是一種分體式電動(dòng)車，它由功能主車和電源掛車連接而成。電源掛車可以極簡便地與功能主車連接或脫鉤，可以輕便地移動(dòng)到充電機(jī)旁進(jìn)行充電，也可以用自帶的燃料發(fā)電機(jī)給電池充電。

背景技術(shù)

重要性：發(fā)展電動(dòng)汽車，目的在于緩解汽車普及帶來的石油緊缺、空氣污染和二氧化碳排放加重三大直接惡果，其中最根本的是節(jié)油。

當(dāng)前，電動(dòng)汽車按電源及其使用模式可劃分為5種：“油-電”混合動(dòng)力汽車有兩套動(dòng)力系統(tǒng)，以內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)為主，電動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)在車輛起動(dòng)和爬坡時(shí)提供輔助功率，電池的電來自車上的內(nèi)燃機(jī)發(fā)電和制動(dòng)回收的電能；“外充電式(plug-in)”混合動(dòng)力汽車又稱“電-油”混合動(dòng)力汽車，也有兩套動(dòng)力系統(tǒng)，電池由市電充電，在市內(nèi)可行駛40公里左右而完全不用油，郊外、長途則直接用油行駛；燃料電池電動(dòng)汽車以氫氣作為燃料電池發(fā)電的燃料，為汽車電動(dòng)機(jī)提供電能，需并聯(lián)動(dòng)力型電池或超級(jí)電容器以提高起動(dòng)和爬坡時(shí)的功率；純電動(dòng)汽車完全由蓄電池供給電能，用市電充電；“雙充式”電動(dòng)汽車又稱“增程式”電動(dòng)汽車，其電池先由市電充電供市內(nèi)行駛，長途行駛中由車上的小型發(fā)電機(jī)(用油)不斷給電池充電，傳到車軸上的動(dòng)力完全由電動(dòng)機(jī)提供。

在同樣滿足車輛安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性的前提下，能源利用(含轉(zhuǎn)換)效率應(yīng)作為評(píng)判電動(dòng)汽車價(jià)值的首要標(biāo)準(zhǔn)?！坝?電”混合動(dòng)力汽車與“電-油”混合動(dòng)力汽車，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)件加工精度要求高，而且節(jié)油效果有限。燃料電池電動(dòng)汽車的燃料電池壽命短，價(jià)格昂貴，催化劑鉑的資源稀缺，難以規(guī)模生產(chǎn)。

純電動(dòng)汽車的優(yōu)勢(shì)最大：一是不用油；二是無污染；三是全費(fèi)用(車價(jià)+能源價(jià))有可能低于燃油汽車；四是結(jié)構(gòu)簡單，無油路和水路，使用、維修方便；五是電池可在夜間利用廉價(jià)“谷電”和現(xiàn)成的電網(wǎng)線路充電，既推銷了“谷電”(主要是核電和風(fēng)電)，替電網(wǎng)“分散調(diào)峰”，又可節(jié)省大量建設(shè)抽水蓄能電站的經(jīng)費(fèi)?！半p充式”電動(dòng)汽車的蓄電池組的容量較純電動(dòng)汽車小些，但仍要用油，不過比混合動(dòng)力汽車的節(jié)油率高得多。

純電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程與電池所蓄的電能量成正比。為了延長純電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程而又不過多占用純電動(dòng)汽車的載重量，應(yīng)該選用比能量高的電池。

動(dòng)力型鋰離子電池的比能量大、比功率高、循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn)；但是，可能發(fā)生燃燒、爆炸的危險(xiǎn)性問題將隨著電池組所蓄能量的增加而加重。即使隨著技術(shù)的進(jìn)步，鋰離子電池的安全性將會(huì)提高，但從鋰離子電池的高含能有機(jī)體系的本質(zhì)而論，要做到絕對(duì)的不燃、不爆是十分困難的。燃料電池電動(dòng)汽車以氫氣作為燃料，車上必需帶有儲(chǔ)氫的高壓容器，也會(huì)有一定的危險(xiǎn)性。但是，到目前為止的電動(dòng)車都是將電源與車輛主體設(shè)計(jì)在一起的一體式，因此，車輛主體(特別是客車上的乘客)安全性始終存在隱患。

此外，為了要驅(qū)使客車?yán)m(xù)駛160-200千米，客車上裝的電池約重2-3噸，載客數(shù)就要大為減少；電池的總體積也很可觀，通常要分散布置在車輛的多個(gè)部位，車輛結(jié)構(gòu)復(fù)雜、充電、檢修均不方便。

電動(dòng)車行駛后，鋰離子電池要充電，儲(chǔ)氫的高壓容器要充氫?，F(xiàn)有的電動(dòng)車須整車駛?cè)コ潆娬净虺錃湔?，既降低了電?dòng)車的利用率，又使充電站、充氫站的建設(shè)面積大增。2008年北京奧運(yùn)會(huì)的50輛純電動(dòng)大客車采用更換電池的方法，換電-充電站建設(shè)費(fèi)用2700余萬，為解決純電動(dòng)大客車的充電，平均每輛花去55萬元，還不包括更貴的用地費(fèi)用，可見其不宜普遍推廣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種新的電動(dòng)車分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，此結(jié)構(gòu)比現(xiàn)有的一體式更安全、更方便、更有效、更節(jié)省。

此分體式電動(dòng)車，由功能主車和電源掛車連接而成。電源掛車由電源、管理控制器、電纜與車身組成，其中電源由蓄電池組、或電容器組、或蓄電池組加電容器組、或燃料電池加氫源構(gòu)成。電源掛車可以極簡便地與功能主車連接或脫鉤，可以輕便地移動(dòng)到充電機(jī)旁進(jìn)行充電。功能主車由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所需電能由電源掛車提供；功能主車可以是載客車、載貨車、環(huán)衛(wèi)車，尤其適用于電動(dòng)客車。

與現(xiàn)有一體式電動(dòng)車技術(shù)(包括替換電池進(jìn)行充電的技術(shù))相比，本發(fā)明將電動(dòng)車分作相對(duì)獨(dú)立的功能主車和電源掛車兩部分，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、有利于電動(dòng)車優(yōu)化設(shè)計(jì)——功能主車與電源掛車均可獨(dú)立按最優(yōu)化的條件進(jìn)行設(shè)計(jì)；

特別是電源掛車設(shè)計(jì)中，可最合理地排布電池組，并按其性能需要，充分搞好防震、散熱及保溫以及安全等設(shè)計(jì)；

2、功能主車1與電源掛車2在結(jié)構(gòu)上隔離，安全性大為提高；