[发明专利]一种车载分布式能源供给系统

说明书

技术领域

本发明涉及新能源车辆动力技术领域，特别是涉及一种车载分布式能源供给系统。

背景技术

世界范围内的能源危机和环境污染问题日趋严重，节能和减排是车辆技术发展的主要方向。因此，车辆的能源供给系统开发就显得尤为重要。在纯电动车辆能源供给系统方面，尽管使用动力电池的纯电力驱动车辆具有零排放、低噪音和高效率的优点，但由于当前动力电池的能量密度较低，导致动力电池提供能量供给的车辆不但制造成本高，而且续航里程短。目前以及未来的一段时间内尚不能完全满足人们的使用需求。

目前市场上采用增程式车辆的电能供给驱动车辆是一种介于传统车辆和纯动力电池提供电能驱动车辆之间的过渡型车辆。目前市场上采用增程式的电能驱动车辆主要在动力电池没电时通过燃料发动机(汽油或者柴油)带动发电机工作直接提供电能驱动车辆行驶，虽然它最终是通过电力驱动，但燃料发动机带动发电机发电也会有排放大量污染。此外，此类车辆的动力电池长期处于满负荷状态工作，能量利用效率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术采用燃料发动机发电而存在排放污染以及能量利用效率低的问题，提供一种车载分布式能源供给系统。

特别地，本发明提供了一种车载分布式能源供给系统，用于给车辆提供动力，包括：

电能供给系统，用于发电并向所述车辆提供电能；

机械能供给系统，用于给所述车辆提供动力，且向所述电能供给系统提供发电所需的反应物质；

电能管理控制器，用于监控所述电能供给系统的能量状态，所述电能管理控制器设有第一预设阈值电量和第二预设阈值电量；和

整车控制器，用于监控所述电能供给系统和所述机械能供给系统的能量状态信息，并根据检测到的能量状态信息以及所述车辆行驶的工况控制所述分布式能源供给系统的工作模式。

进一步地，所述电能供给系统包括全固态化学发电装置和动力电池组；

所述全固态化学发电装置用于向所述动力电池组和所述车辆的驱动电机提供电能；

所述动力电池组用于存储所述全固态化学发电装置多余的电能和所述车辆制动回收的电能；

所述全固态化学发电装置和所述动力电池组可根据所述车辆不同的车型和载重量进行对应的配置；

优选地，所述全固态化学发电装置为固体氧化物燃料电池反应堆；

优选地，所述动力电池组为锂离子电池。

进一步地，所述机械能供给系统包括裂解反应室、发动机和发动机控制器；

所述裂解反应室通过管路连接有燃料箱，所述燃料箱用于向所述裂解反应室输送清洁燃料，所述裂解反应室用于将所述清洁燃料在线裂解为长链碳氢化合物并将所述长链碳氢化合物通过管路输送至所述发动机的进气管道中，以提高所述发动机的燃烧效率；

所述裂解反应室还与所述全固态化学发电装置通过管路连接，用于将所述长链碳氢化合物通过管路输送至所述全固态化学发电装置，直接和所述全固态化学发电装置中的氧化剂发生化学反应转化为电能；

所述发动机控制器用于监控所述发动机在不同工况下的运转参数，所述运转参数至少包括燃料供给量、燃料喷射正时、点火闭合角和发动机怠速运转；

优选地，所述长链碳氢化合物为一氧化碳和氢气；

优选地，所述清洁燃料为甲醇、乙醇或甲烷。

进一步地，所述发动机的尾气排放处设有管路连接至所述裂解反应室，用于将所述发动机产生的高温尾气输送至所述裂解反应室，利用所述高温尾气对从所述燃料箱中引入的所述清洁燃料进行加热，以提高所述裂解反应室的在线裂解效率；

所述发动机的高温尾气还与所述动力电池组通过管路连接，用于直接通过管路将热量输送给所述动力电池组，在零下温度环境时可对所述动力电池组进行加热，保证其工作在高效地充放电性能温度区间。

进一步地，所述整车控制器通过CAN总线与所述电能管理控制器和所述发动机控制器电性连接；

所述电能管理控制器监控的能量状态包括所述全固态化学发电装置和所述动力电池组的电压、电流和电量SOC信息，且通过所述CAN总线传输给所述整车控制器。

进一步地，当所述车辆启动时，所述分布式能源供给系统的工作模式包括动力电池启动模式和发动机启动模式；

当所述动力电池组的电量SOC大于或等于所述第一预设阈值电量时，所述车辆工作在动力电池启动模式，所述电能管理控制器控制所述动力电池组单独向所述车辆的驱动电机提供电能输出，以使所述车辆行驶至怠速状态；