電動汽車和電動汽車的動力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電動汽車的動力系統(tǒng)以及一種電動汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]在相關(guān)的電動汽車?yán)m(xù)駛里程有限的情況下，各種混合動力汽車應(yīng)運而生，混合動力的發(fā)展成為了一種歷史必然。相關(guān)混合動力汽車大都需要使用蓄電池來儲存能量。而相關(guān)的蓄電池主要包括鉛酸電池及鋰電池，這兩種電池普遍存在容量低、壽命短、成本高、容易形成二次污染等缺點，因此，蓄電池制約著電動汽車的發(fā)展，使得電動汽車很難在短時間內(nèi)得到大規(guī)模商業(yè)推廣。由此，相關(guān)電動汽車存在改進(jìn)的需要。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0004]為此，本實用新型的一個目的在于提出一種電動汽車的動力系統(tǒng)，該動力系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率高，電池容量高、使用壽命長，并且綠色環(huán)保。
[0005]本實用新型的另一個目的在于提出一種電動汽車。
[0006]根據(jù)本實用新型一方面提出的電動汽車的動力系統(tǒng)，包括:電動機(jī)；電機(jī)控制器，用于對所述電動機(jī)進(jìn)行控制；超級電容電池，所述超級電容電池通過所述電機(jī)控制器向所述電動機(jī)供電；燃料電池和用于對所述燃料電池的輸出電壓進(jìn)行升壓變換以獲得預(yù)設(shè)電壓的DC-DC變換器，其中，所述燃料電池通過所述DC-DC變換器向所述電動機(jī)供電和/或為所述超級電容電池充電。
[0007]根據(jù)本實用新型提出的電動汽車的動力系統(tǒng)，通過燃料電池和超級電容電池為電動汽車提供動力，從而能夠提高能量轉(zhuǎn)換效率，提高電池容量，延遲使用壽命，并且該動力系統(tǒng)綠色環(huán)保，而且還能夠緩解啟動、急加速和爬陡坡時燃料電池輸出動力不足的問題。
[0008]進(jìn)一步地，所述的電動汽車的動力系統(tǒng)還包括:開關(guān)組件，其中，所述燃料電池和所述超級電容電池通過所述開關(guān)組件與所述電機(jī)控制器相連；電池管理器用于對所述開關(guān)組件進(jìn)行控制。
[0009]進(jìn)一步地，所述的電動汽車的動力系統(tǒng)還包括:整車控制器，所述整車控制器對所述DC-DC變換器進(jìn)行控制，并與所述電池管理器進(jìn)行通信。
[0010]進(jìn)一步地，所述的電動汽車的動力系統(tǒng)還包括:離合器；發(fā)動機(jī)，所述發(fā)動機(jī)通過所述離合器與所述電動機(jī)相連。
[0011]進(jìn)一步地，所述的電動汽車的動力系統(tǒng)還包括:變速機(jī)構(gòu)，所述變速機(jī)構(gòu)與所述電動機(jī)相連；驅(qū)動橋，所述驅(qū)動橋構(gòu)造成將經(jīng)過所述變速機(jī)構(gòu)變速的動力傳輸至所述電動汽車的前輪和/或后輪。
[0012]進(jìn)一步地，所述的電動汽車的電動力系統(tǒng)還包括:變速控制單元，所述變速控制單元對所述變速機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，并與所述整車控制器進(jìn)行通信。
[0013]進(jìn)一步地，所述的電動汽車的電動力系統(tǒng)還包括:發(fā)動機(jī)控制單元，所述發(fā)動機(jī)控制單元對所述發(fā)動機(jī)進(jìn)行控制，并與所述整車控制器進(jìn)行通信。
[0014]優(yōu)選地，所述燃料電池為氫-氧燃料電池。
[0015]根據(jù)本實用新型另一方面提出的電動汽車，包括所述的電動汽車的動力系統(tǒng)。
[0016]根據(jù)本實用新型提出的電動汽車，通過該動力系統(tǒng)能夠提高能量轉(zhuǎn)換效率，提高電池容量，延遲使用壽命，并且該電動汽車綠色環(huán)保，而且還能夠緩解啟動、急加速和爬陡坡時燃料電池輸出動力不足的問題。
【附圖說明】
[0017]圖1是根據(jù)本實用新型實施例的電動汽車的動力系統(tǒng)方框示意圖；
[0018]圖2是根據(jù)本實用新型一個實施例的電動汽車的動力系統(tǒng)方框示意圖；以及
[0019]圖3是根據(jù)本實用新型一個具體實施例的電動汽車中混合動力汽車的動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0021]下面參照附圖來描述根據(jù)本實用新型實施例提出的電動汽車的動力系統(tǒng)和具有該系統(tǒng)的電動汽車。
[0022]圖1是根據(jù)本實用新型實施例的電動汽車的動力系統(tǒng)方框示意圖。如圖1所示，該電動汽車的動力系統(tǒng)包括:電動機(jī)1、電機(jī)控制器10、超級電容電池2、燃料電池3和DC-DC
變換器4。
[0023]其中，電機(jī)控制器10用于對電動機(jī)I進(jìn)行控制；超級電容電池2通過電機(jī)控制器10向電動機(jī)I供電；DC-DC變換器4用于對燃料電池3的輸出電壓進(jìn)行升壓變換以獲得預(yù)設(shè)電壓，燃料電池3通過DC-DC變換器4為超級電容電池2充電和/或通過電機(jī)控制器10向電動機(jī)I供電，具體地，燃料電池3的正極+可通過DC-DC變換器4與超級電容電池2的正極+相連，燃料電池3的負(fù)極-可通過DC-DC變換器4與超級電容電池2的負(fù)極-相連。優(yōu)選地，燃料電池3可為氫-氧燃料電池。
[0024]具體而言，燃料電池3可將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能并輸出，這樣，燃料電池2輸出電能至DC-DC變換器4。由燃料電池2輸出的電壓較低，DC-DC變換器4可對燃料電池2的輸出電壓進(jìn)行升壓變換，DC-DC變換器4提供電動機(jī)I運轉(zhuǎn)所需的預(yù)設(shè)電壓給電機(jī)控制器10，以向電動機(jī)I供電并通過電機(jī)控制器10對電動機(jī)I進(jìn)行控制，并且DC-DC變換器4還可輸出預(yù)設(shè)電壓至超級電容電池2以為超級電容電池2充電。另外，超級電容電池2也可放電以提供預(yù)設(shè)電壓給電機(jī)控制器10，以向電動機(jī)I供電并通過電機(jī)控制器10對電動機(jī)I進(jìn)行控制。
[0025]另外，需要說明的是，超級電容電池具有以下特點:充電速度快，只要充電幾十秒到幾分鐘就可以達(dá)到其額定容量的95%以上；循環(huán)使用壽命長，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)50萬次，如果對超級電容電池每天充放電20次，連續(xù)使用可達(dá)68年；大電流放電能力超強(qiáng)，能量轉(zhuǎn)換效率高，過程損失小，大電流能量循環(huán)效率高于90% ;功率密度高，可達(dá)300W/kg-5000W/kg，相當(dāng)于普通電池的數(shù)十倍；比能量大大提高，鉛酸電池一般只能達(dá)到0.02kWh/kg，而超級電容電池目前研發(fā)已可達(dá)10kWh/kg ;產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染，是理想的綠色環(huán)保電源；充放電線路簡單，無需充電電池那樣的充電電路，安全系數(shù)高，長期使用免維護(hù)；超低溫特性好，使用環(huán)境溫度范圍寬達(dá)-40°C?+70°C ;單體容量范圍通常為0.1F—100Fo
[0026]由此，燃料電池3和超級電容電池2—起作為動力源為電動汽車的動力系統(tǒng)提供電能，從而能夠提高能量轉(zhuǎn)換效率，提高電池容量，延遲使用壽命，并且該動力系統(tǒng)綠色環(huán)保，而且還能夠緩解啟動、急加速和爬陡坡時燃料電池輸出動力不足的問題。
[0027]另外，需要說明的是，在本實用新型實施例中，電機(jī)控制器10可控制電動機(jī)I按照設(shè)定的方向、速度、角度、響應(yīng)時間進(jìn)行工作。具體地，當(dāng)電動機(jī)I為交流電機(jī)時，電機(jī)控制器10還可對超級電容電池2和/或燃料電池3輸出的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行逆變，以獲得電動機(jī)I所需的交流電。
[0028]進(jìn)一步地，根據(jù)本實用新型的一個實施例，如圖2所示，電動汽車的動力系統(tǒng)還包括:開關(guān)組件5和電池管理器5，其中，燃料電池3和超級電容電池2通過開關(guān)組件5與電機(jī)控制器10相連；電池管理器61用于對開關(guān)組件5進(jìn)行控制。
[0029]進(jìn)一步地，根據(jù)本實用新型的一個實施例，如圖2所示，電動汽車的動力系統(tǒng)還包括:整車控制器6。其中，整車控制器6對DC-DC變換器4進(jìn)行控制，并與電池管理器51進(jìn)行通信。
[0030]具體來說，整車控制器6用于接收駕駛員的操作指令、每個零部件的信息、故障信息等整車信息，并向每個部件控制器發(fā)送控制指令，使電動汽車按駕駛員的期望行駛。整車控制器6可與DC-DC變換器4進(jìn)行CAN (Control Ier Area Network，控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線通信?？梢岳斫獾氖?，燃料電池3的輸出電壓不穩(wěn)定，整車控制器6對DC-DC變換器4進(jìn)行控制以使DC-DC變換器4輸出的電壓保持在預(yù)設(shè)電壓。
[0031]并且，整車控制器6將整車信息(例如電動汽車的負(fù)荷、運行模式等)提供給電池管理器51，電池管理器51根據(jù)整車信息對開關(guān)組件5進(jìn)行控制，以對燃料電池3的工作模式進(jìn)行控制。例如，當(dāng)電動汽車啟動時，整車控制器6可通過開關(guān)組件5控制超級電容電池2單獨放電以向電動機(jī)I供電；當(dāng)電動汽車的負(fù)荷低于預(yù)設(shè)閾值或者電動汽車處于巡航模式時，整車控制器6可控制燃料電池3單獨放電以向電動機(jī)I供電，其中，當(dāng)超級電容電池2兩端的電壓低于預(yù)設(shè)電壓閾值時，整車控制器6在控制燃料電池3向電動機(jī)I供電的同時對超級電容電