[发明专利]用于延伸电动车辆的行驶距离的系统和方法

说明书

本发明提供一种延伸电动车辆的行驶距离的系统和方法。所述系统包含石墨烯基金属空气电池系统(GMABS)、电解液管理系统(EMS)、流动管理系统(FMS)、一个或多个辅助电源以及实时监测和回馈系统(RMS)。GMABS包含多个电池单元，其互相电性连接并填充电解液，以引发产生电力的反应。EMS调节流过电池单元的电解液的温度。FMS调节GMABS中的电解液的循环。至少一个辅助电源连接GMABS以接收和传输电动车辆组件的电力。RMS实时连续计算每个辅助电源的充电状态，以便向电动车辆进行连续的电力输送，从而延伸电动车辆的行驶距离。

技术领域

本发明实施例大致上涉及电动车辆的领域。本发明实施例大致上涉及由金属空气电池供电的电动车辆的领域。本发明实施例更具体地涉及使用石墨烯基金属空气电池延长电动车辆的行驶距离的系统和方法。

背景技术

[相關技術內容]

人类活动造成的气候变化的警讯从未如此明显。温室气体向环境的大规模排放是全球温度持续上升的原因之一。这些温室气体大部分出现在运输部分，占总排放量约14％。所以，需要以电力驱动的车辆取代燃烧发动机减少排放以追求环保。

虽然电动车辆(EVS)已出现多年，但他们仍占非常小的市场占有率。在早期，与传统车辆相比，电动车辆对消费者来说不是具吸引力的选择。这些年来，由于电池技术的进步和锂离子(Li离子)电池的大规模商业化，电动车辆的成本显著减少而逼近传统车辆的规模。然而，尽管成本削减和电池技术成长，但由于其有限的行驶距离和长充电时间，电动车辆仍在努力渗透市场。举例而言，电动车辆一次充含盖的最大行驶距离约450公里(KM)。然而，这种长行驶距离是在高档电动车型中实现，例如由Tesla公司制造的高档电动车辆，其昂贵并以顶级锂离子电池运行。一般而言，在需要再次充电之前，大多数电动车辆的行驶距离仍然大约介于100公里到150公里。

解决电动车辆行驶距离小的问题的一种方法是借由开发和使用具有高能量密度的电池。因此，需要采用高能量密度的石墨烯基金属空气电池以延伸电动车辆的行驶距离的系统和方法。此外，需要优化安装在电动车辆中的石墨烯基金属空气电池内的发电反应。此外，需要连续计算和监测辅助电源的充电状态，以实时可操作地连接石墨烯基金属空气电池的辅助电源，以便连续输送电动车辆的组件的电力。

本发明解决了上述缺点和问题，并且借由阅读和研究以下说明将了解本发明。

[本发明实施例目的]

本发明实施例的主要目的是提供一种使用石墨烯基金属空气电池延长电动车辆的行驶距离的系统和方法。

本发明实施例的另一目的是提供一种石墨烯基金属空气电池系统(GMABS)，其包括多个电池单元，其互相电性连接并配置为填充电解液，以引发石墨烯基金属空气电池系统反应产生电力。

本发明实施例的另一个目的是提供一种流动管理系统，其用于调节GMABS中电解液的循环、控制GMABS中电解液的流动、并且促进GMABS电池单元中电解液的均匀分布。

本发明实施例的另一个目的是提供一种电解质管理系统，其用于调节并维持反应时流过GMABS的电池单元的电解液温度，例如调节并维持在约摄氏10度至约摄氏80度的范围中，并用于净化并释放所述电解液中的杂质，所述杂质会干扰GMABS中的反应。本发明实施例另一个目的是提供一种辅助电源，其可操作地连接GMABS，以用于从GMABS接收电力并将接收的电力输送到电动车辆的组件。

本发明实施例另一个目的是提供多个辅助电源，其中，当辅助电源之中的另一个放电到预定充电状态(SoC)时，任何一个辅助电源接收来自GMABS的电源，并向电动车辆的组件输送接收的电力。

本发明实施例另一个目的是提供一种实时监测和回馈系统，其包括一个或多个回馈传感器，以调节多个参数，例如电动车辆内的温度、流动、电力、能量等，并且实时连续计算和监测每一个辅助电源的SoC，以便借由任一个辅助电源连续向电动车辆的组件输送电力，从而延伸电动车辆的行驶距离。