[发明专利]油电式电动车辆

说明书

技术领域

本发明涉及电动车辆领域，尤其涉及一种油电式电动车辆。

背景技术

随着人们对环境要求的不断提高，近年来电动车辆的开发与应用正在突飞猛进的发展。但是其仍然存在很多不足，第一，由于蓄电池储存的电量有限，限制着车辆的单次充电行程，长途行驶时蓄电池容量不足，这是目前制约电动车发展的主要问题，而且，这一问题很难在短时间内解决。第二，电动车辆蓄电池充电所需要的时间一般说来要远远大于传统车辆加油的时间，这一问题也是制约电动车辆发展和应用范围的重要问题之一。第三，为了尽可能的提高现有电动车辆的续航时间，必须加大蓄电池的储电能力，使得蓄电池必须做的十分庞大，而如此庞大的蓄电池不仅成本高昂、增加车辆的总重量、挤占车辆的有效空间，而且在报废时对环境也将是十分巨大的污染。第四，虽然说电能的使用不会产生污染，在我国国内发电主要是利用高污染物排放的煤的情况下，电动车辆只不过是解决了污染的空间和时间配置问题，并不能降低污染物的排放总量。为此，需要发明一种能够对电动车辆蓄电池进行动态和静态充电的新型电动车辆，即在车辆行进过程中和静止过程中均能对蓄电池进行充电的新技术，这样一方面可以在保持电动车辆的续航时间不变的情况下，大大降低蓄电池的储电能力，从而降低蓄电池的成本、体积和重量；另一方面在外充电不方便时利用发动机给蓄电池充电，从而大大增加电动车辆的续航时间。

传统发动机式车辆中：第一，由于车辆负荷的变化的快而广泛，即车辆的负荷变化速度快，且幅度大，当负荷发生变化时，由于无法实现完全及时的负荷响应，造成的发动机内的燃烧状况不理想，使得车辆的燃油效率和排放性均受到严重影响，但是，如果将小功率发动机固定在恒定工况下工作，带动发电机对蓄电池进行充电，则可以实现发动机的高效率和低排放性。第二，每个型号的发动机都有一个最佳的理想工作工况，在该理想工作工况下发动机的效率和排放处于综合最佳状态，但是在现有车辆的工作过程中，负荷和工况的变化是十分频繁的，使得发动机大多数情况下都不在该理想工况下工作，从而使得发动机的效率和排放性能大大降低。如果能够找到一种方法，将发动机恒定在理想工况下工作，则将大大改善发动机的经济性和排放性。

现有的发动机式充电发电系统中的发动机一般处于恒定转速，但并没有相应的控制系统使其不受用电负荷变化的影响，即转速恒定但功率等工况并不恒定，而且大多在标定工况下工作，而标定工况是以大功率输出为基础的并没有充分考虑低排放性。

现有的燃料电池车辆主要由燃料电池直接给电动机输出电能，驱动车辆前进，这样，由于路况的复杂，电动机需要输出的动力是不断变化的，因此燃料电池需要输出的电能功率也是不断变化的。为了满足这一变化的功率输出范围，尤其是在车辆需要大功率驱动时，燃料电池要有足够的电能功率输出，燃料电池必须做的很大，而这必然会加大燃料电池车辆的成本。但如果在车辆负荷较小燃料电池电能富余时给一个蓄电池充电，而在车辆负荷较大仅有燃料电池供电电能不足时由蓄电池同时给电动机供电，这样可以大大降低燃料电池所需的额定功率储备，燃料电池可以做的很小。同时，由于车辆不会全时需要大功率驱动，而燃料电池可以全时产生电能，因此燃料电池可以进一步做的很小，利用燃料电池长时间的工作来弥补瞬时功率的不足，从而大大降低燃料电池车辆的成本。

申请号为001001144.2的中国发明专利公开了一种新型的无污染、高节能、低噪声的电动小车辆，在行驶过程中，由蓄电池组供电，无刷直流电动机驱动，电子调速器调速，自动离心式离合器传输输出功率，电极转换开关转换电极的正反转实现前进或倒车，离合器从动轮传动左右两个发动机发电补充电能，在电能不足的情况下启动微型燃气发动机带动另一个发电机发电或在停车时用220V交流电通过内置充电器直接充电。该专利虽然提到了利用微型燃气发动机为蓄电池充电，但是，一方面其并没有提到对燃气发动机的工况进行改善，即没有限定在恒定理想工况下，无法保证微型燃气发动机的经济和排放性能；另一方面其只在电能不足的情况下启动微型燃气发动机为蓄电池充电，充电时间短，整个工作过程中依然主要利用蓄电池储存的电能储备来工作，从而无法有效降低对蓄电池储量的要求，无法降低蓄电池的重量和体积。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：