[实用新型]一种增程式纯电动汽车系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种增程式纯电动汽车系统。

背景技术

纯电动汽车存在电池制造成本偏高、续程里程受自重的限制而偏短、充电不方便、故障率高导致安全隐患等问题，这些问题不能在短时间得到很好的解决，很难真正与传统汽车抗衡，将大大影响其在市场上的地位。在此背景下，世界各汽车大国都在进行新一代电动汽车的研发和竞赛，增程式电动汽车被公认为目前电动汽车发展的主流技术方向之一。

现有的增程式电动汽车，电池可由市电充电供后行驶，在一定里程范围内是纯电动运行模式，也可由车上的小型内燃机在最佳工况下带动发电机发电，既可不断给电池充电，又可驱动电动机，长途行驶中更显其优势。发电机始终在最佳工况下运行，发电效率比较高，其发电的功率足够车辆在一定速度范围下稳定行驶，电池组提供足够的电功率帮助电动机驱使车辆起动、加速和爬坡，从而避免了常规汽车发动机“大马拉小车”的费油运行模式。此外，电池组能够有效地回收车辆刹车和下坡的能量。这种增程式电动汽车的节油率可达百分之五十以上，具有广阔的市场前景。

上述增程式电动汽车在超出常规运行里程或者动力蓄电池容量不足时仍然需要燃料来提供动力，严格意义上不属于纯电动汽车。这种电动汽车是在纯电动汽车上增加了一个燃料发电机，同时还需要增配燃料储存装置。同时，还存在燃料发电机运行时的噪音大的问题。

纯电动增程模式一直没人采用，主要原因是：一、以往考虑的电池多为与动力电池组相同类型的电池，其作为增程电源，不如加大原有电池容量，采用大容量电池实际使用放电深度小，寿命长，因此没必要采用增程模式；二、若采用其它类型的电池，其充电和放电技术要求不同，在一起使用控制是一个难点；三、采用常规的控制方法，用增程电源增程的可靠性比燃油增程方式可靠性和安全性差；四、传统认为的电池能量密度与燃油方式相差很大。

金属-空气电池具有比能量高的特点：铝空气电池的理论比能量是8.1KWh/kg，目前产品已经实现实际比能量320-400Wh/kg。锌空气电池的理论比能量是1.3KWh/kg，目前产品已经实现实际比能量220～300Wh/kg。锂空气电池的理论比能量为13.0kWh/kg，在任何金属-空气电池系统中最高，实际制作的锂空气电池的能量密度是锂离子电池的近10倍(约1400Wh/kg)，并且还有很大提高空间，可以提供与汽油同等的能量，锂空气电池从空气中吸收氧气做阳极，因此这种电池可以更小、更轻。

金属-空气电池中金属主要有铝、锌、铁、镁、锂，都是对环境较友好的金属，因此，金属-空气电池也是绿色环保电池。

虽然上述金属-空气电池有很高的能量密度，是绿色环保电池，但是，目前多数金属-空气电池循环寿命还十分有限，多数只能达到几十次到两、三百次循环，甚至更少的循环次数。另外，金属-空气电池需要采用更换金属负极和电解液来实现重复使用，因此，采用“换电站”模式可以实现快速供给的效果，业界人士也开始开发可充电金属-空气电池，有望在近期有所突破。由于循环寿命不理想，加上不能充电等原因，金属-空气电池目前还不能作为主流的电动汽车动力电池。

实用新型内容

为了解决上述增程式电动汽车存在的问题，提出一种增程式纯电动汽车系统，无需燃料发电机，燃料储存装置，就能实现预想的增程目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种增程式纯电动汽车系统，包括整车控制器、控制电源、车载充电器、动力电池组、DC/DC电压转换器、操纵控制机构、电机控制器、驱动电机、刹车系统、变速与传动机构，所述整车控制器、控制电源、DC/DC电压转换器依次连接，所述刹车系统与驱动电机连接，所述电机控制器、驱动电机、变速与传动机构依次连接，所述DC/DC电压转换器、车载充电器均与动力电池组连接，还包括增程电源和能量管理中心，所述增程电源与车载充电器、动力电池组、能量管理中心连接，所述能量管理中心与动力电池组连接，所述整车控制器、车载充电器、能量管理中心、操纵控制机构、电机控制器、变速与传动机构通过通讯总线连接。

优选的，所述增程电源为铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池、金属-空气电池、燃料电池中的至少一种；可以根据实际情况选用不同的电池作为增程电源。