一種太陽能電動汽車的電力系統(tǒng)及其充電方法與流程

本發(fā)明屬于新能源電力領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能電動汽車的電力系統(tǒng)及其充電方法。

背景技術(shù)：

近年來，隨著綠色環(huán)境倡導(dǎo)工作的進行，消費者的環(huán)保低碳意識逐漸增強，于是電動汽車的使用越來越廣泛，再加上電動汽車具有不耗油、無噪音、無污染與使用方便等優(yōu)點，被逐漸考慮代替汽油車作為日常的交通工具。

傳統(tǒng)的電動汽車所使用的電池為充電電池，在電力用盡后經(jīng)由車外輸入電源以對電動汽車電池進行充電，電池的電力決定了電動汽車的最大行程、充電時間。然而，電動汽車電池的充電容量有限，使其所能行駛的距離一般無法預(yù)測，且由于行駛路面、交通情況、負(fù)重等多種因素都會令電動汽車的電池效率、容量有所變化，電池電力消耗快，電力用盡后無法繼續(xù)行駛。另外，電動汽車電池每次充電時間太長，當(dāng)電池電力耗盡時，需要很久才能充電完成，造成電動汽車無法普及以及取代傳統(tǒng)石化燃料動力引擎。同時，充電設(shè)備的不普及等因素，也是造成電動汽車無法取代傳統(tǒng)汽、柴油車的主要因素，并且去再帶一個電池不太方便又花費較高。

另外電動汽車中的電機還經(jīng)常不穩(wěn)定，容易松懈，給駕駛安全帶來不必要的安全顧慮。

因此,需要提供一種新型的太陽能電動汽車來解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種能夠使得電動汽車在行駛過程中長時間有電不斷電并且低碳環(huán)保的工作系統(tǒng)，使得電動汽車能夠行駛的時間更長、路途更遠，人們在日常生活中不用為了路途遙遠而擔(dān)心電量不足。

一種太陽能電動汽車的電力系統(tǒng),所述電力系統(tǒng)包括依次連接的新能源專用節(jié)能分析儀、天然氣氣瓶、發(fā)電機、變頻器、動力電池、新能源電池保護裝置、變頻器、驅(qū)動電機和新能源電機伺服控制器；所述驅(qū)動電機及受其驅(qū)動的變速箱，用以將動力傳遞給電動汽車的后橋和后輪；所述動力電池包括太陽能電池板和蓄電池組；所述天然氣氣瓶和發(fā)電機與所述動力電池電性連接，將天然氣燃燒后的熱能轉(zhuǎn)換生成電能，并將該電能傳輸至所述動力電池，所述新能源電機伺服控制器包括控制器本體、直流電池、IGBT模塊、電機、顯示模塊、啟動傳感器、制動傳感器、車速傳感器、電機轉(zhuǎn)速傳感器；其中：所述直流電池與所述IGBT模塊相連，所述IGBT模塊與所述電機相連，所述控制器分別與所述IGBT模塊、所述顯示模塊、所述啟動傳感器、所述制動傳感器、所述車速傳感器、所述電機轉(zhuǎn)速傳感器相連; 所述電機下面設(shè)置有電機支架，所述支架包括用于與電氣元件安裝支架連接的第一連接部和用于與電機相連的第二連接部，還包括第一、二支承部，所述第一支承部的上端與第一連接部的前端連接，所述第二支承部的前端與第二連接部的上端連接，所述第一支承部的下端與第二支承部的后端連接。

優(yōu)選地，所述太陽能電池板和蓄電池組上設(shè)置有峰值功率跟蹤器。

優(yōu)選地，所述動力電池上還設(shè)置有新能源電池安全保護裝置，所述變頻器與所述新能源電池安全保護裝置電性連接；所述新能源電池安全保護裝置通過變頻器與所述驅(qū)動電機電性連接。

優(yōu)選地，所述動力電池與新能源電池安全保護裝置雙向充/放電連接。

優(yōu)選地，所述發(fā)電系統(tǒng)還包括與所述天然氣氣瓶和發(fā)電機均相連的新能源車專用節(jié)能統(tǒng)計分析儀。

優(yōu)選地，所述太陽能電動汽車的電力系統(tǒng)具有如下充電方法：

（1）將太陽能電池板在完全暴曬在太陽下面，蓄電池充滿電后與所述蓄電池組相連接，所述蓄電池為充電電池；

（2）將天然氣氣瓶加滿放置于電動汽車上，并與發(fā)電機相連；動力電池為電動汽車的驅(qū)動電機提供電力，驅(qū)動電動汽車行駛；

（3）當(dāng)感應(yīng)到動力電池電量不足時，自動啟動發(fā)電機，燃燒天然氣，進行發(fā)電；

（4）天然氣用完時自動使用太陽能電池板提供的電。

本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的一種太陽能電動汽車的電力系統(tǒng)及其充電方法，采用“邊走邊充電”的模式，不需要建充電站，充電樁或是更換電池站，省去征用寶貴的城市空間、高昂土地使用價格、供電增容等考慮因素，使得純電動汽車不受續(xù)航里程的限制，不需要停車充電，或是在車輛上裝置大量電池來存儲電能來滿足一天的行駛里程，只需十分之一的電池用量即可，使得純電動汽車使用成本降為原來的十分之一，即每年七十萬的電池費用降為七萬每年，采用“新能源—天然氣”如液化天然氣（LNG）作為補充燃料，只排放二氧化碳且無PM2.5排放，是石化產(chǎn)品當(dāng)中最為清潔、最為環(huán)保的新能源，采用太陽能電池板節(jié)省成本提高效益。另外充電站、充電樁的電力來自于發(fā)電站，目前發(fā)電站多數(shù)為火力發(fā)電站，火力發(fā)電站則需要大量的煤炭，燃燒煤炭則產(chǎn)生大量PM2.5空氣污染，污染嚴(yán)重；并且該新能源電機伺服控制器具有結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、可靠性高、維修 方便等優(yōu)點;

使其形成一體式支架，其中的電動汽車電機支架在可以支承汽車電機的同時，充分利用汽車前艙的內(nèi)部空間，使電機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡便緊湊，零部件安裝更加牢固，可實現(xiàn)通過一個電機支架即可牢固、方便安裝一個電動汽車電機。

附圖說明

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。

圖1是本發(fā)明太陽能電動汽車的電力系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明太陽能電動汽車的電力系統(tǒng)的新能源電機伺服控制器的結(jié)構(gòu)組成圖;

圖3是是本發(fā)明太陽能電動汽車的電力系統(tǒng)的電機支架圖。

具體實施方式

為了清楚了解本發(fā)明的技術(shù)方案，將在下面的描述中提出其詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。顯然，本發(fā)明實施例的具體施行并不足限于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的優(yōu)選實施例詳細(xì)描述如下，除詳細(xì)描述的這些實施例外，還可以具有其他實施方式。

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明實施例提供一種太陽能電動汽車的電力系統(tǒng)及其充電方法，如圖1所示，一種太陽能電動汽車的電力系統(tǒng),所述電力系統(tǒng)包括依次連接的新能源專用節(jié)能分析儀、天然氣氣瓶、發(fā)電機、變頻器、動力電池、新能源電池保護裝置、變頻器、驅(qū)動電機和新能源電機伺服控制器；所述驅(qū)動電機及受其驅(qū)動的變速箱，用以將動力傳遞給電動汽車的后橋和后輪；所述動力電池包括太陽能電池板和蓄電池組；所述天然氣氣瓶和發(fā)電機與所述動力電池電性連接，將天然氣燃燒后的熱能轉(zhuǎn)換生成電能，并將該電能傳輸至所述動力電池；

參照圖2，所述新能源電機伺服控制器包括控制器本體、直流電池、IGBT模塊、電機、顯示模塊、啟動傳感器、制動傳感器、車速傳感器、電機轉(zhuǎn)速傳感器；其中：所述直流電池與所述IGBT模塊相連，所述IGBT模塊與所述電機相連，所述控制器分別與所述IGBT模塊、所述顯示模塊、所述啟動傳感器、所述制動傳感器、所述車速傳感器、所述電機轉(zhuǎn)速傳感器相連。

參照圖3，電機支架包括用于與電氣元件安裝支架連接的第一連接部1和用于與電機相連的第二連接部4，還包括第一支承部2和第二支承部3。第一支承部2的上端與第一連接部1的前端連接，第二支承部3的前端與第二連接部4的上端連接，第一支承部2的下端與第二支承部3的后端連接。

第一連接部1和第二支承部3均為水平放置的板。第二連接部4和第一支承部2均為豎直向放置的板。第一支承部2的上端垂直連接于第一連接部1的前端，第一支承部2的下端垂直連接于第二支承部3的后端，第二支承部3的前端垂直連接于第二連接部4的上端。第一連接部1與第一支承部2之間、第一支承部2和第二支承部3之間及第二支承部3與第二連接部4之間均為光滑圓弧連接。

第一連接部1上設(shè)置有三個第一螺栓孔11。第一連接部1和電氣元件安裝支架之間通過螺栓連接固定。

第一連接部1與第一支承部2之間間隔設(shè)置有三個第一加強板5。第一支承部2與第二支承部3之間間隔設(shè)置有三個彼此平行的第二加強板6。第二支承部3與第二連接部4之間間隔設(shè)置有三個第三加強板7。三個第一加強板5、三個第二加強板6及三個第三加強板7之間呈相互錯開布置。

第二連接部4的下端設(shè)置有半圓形的開口槽41，第二連接部4上設(shè)置有 四個第二螺栓孔42。使用時，將第一連接部1與電氣元件安裝支架通過螺栓連接固定，再將電機穿置于半圓形的開口槽41內(nèi)，然后再通過螺栓將第二連接部4與電機連接。

所述太陽能電池板和蓄電池組上設(shè)置有峰值功率跟蹤器，峰值功率跟蹤器，實質(zhì)上是一個DC-DC斬波電路，陣列的電壓和電流乘積后得到功率。然后通過尋優(yōu)過程來調(diào)節(jié)占空比的調(diào)節(jié)使光伏陣列的輸出功率達到最大，使MPPT的功率密度大大提高，同時提高了MPPT的轉(zhuǎn)換效率。

所述動力電池上還設(shè)置有新能源電池安全保護裝置，所述變頻器與所述新能源電池安全保護裝置電性連接；所述新能源電池安全保護裝置通過變頻器與所述驅(qū)動電機電性連接，所述動力電池與新能源電池安全保護裝置雙向充/放電連接，述發(fā)電系統(tǒng)還包括與所述天然氣氣瓶和發(fā)電機均相連的新能源車專用節(jié)能統(tǒng)計分析儀。

本技術(shù)方案若應(yīng)用在純電動汽車上（載重18噸平均時速30km/h且開空調(diào)計算），具有如下優(yōu)點：（1）采用“邊走邊充電”的模式，不需要建充電站，充電樁或是更換電池站，省去征用寶貴的城市空間、高昂土地使用價格、供電增容等考慮因素，使得純電動汽車不受續(xù)航里程的限制； （2）采用“邊走邊充電”的模式，不需要停車充電，或是在車輛上裝置大量電池來存儲電能來滿足一天的行駛里程，只需十分之一的電池用量即可，使得純電動汽車使用成本降為原來的十分之一，即每年七十萬的電池費用降為七萬每年；（3）采用“新能源—天然氣”如液化天然氣（LNG）作為補充燃料，只排放二氧化碳且無PM2.5排放，是石化產(chǎn)品當(dāng)中最為清潔、最為環(huán)保的新能源。另外充電站、充電樁的電力來自于發(fā)電站，目前發(fā)電站多數(shù)為火力發(fā)電站，火力發(fā)電站則需要大量的煤炭，燃燒煤炭則產(chǎn)生大量PM2.5空氣污染，污染嚴(yán)重。

所述太陽能電動汽車的電力系統(tǒng)具有如下充電方法：

（1）將太陽能電池板在完全暴曬在太陽下面，蓄電池充滿電后與所述蓄電池組相連接，所述蓄電池為充電電池；

（2）將天然氣氣瓶加滿放置于電動汽車上，并與發(fā)電機相連；動力電池為電動汽車的驅(qū)動電機提供電力，驅(qū)動電動汽車行駛；

（3）當(dāng)感應(yīng)到動力電池電量不足時，自動啟動發(fā)電機，燃燒天然氣，進行發(fā)電；

（4）天然氣用完時自動使用太陽能電池板提供的電。

本發(fā)明提供的一種太陽能電動汽車的電力系統(tǒng)及其充電方法，電動汽車的電力系統(tǒng)每小時消耗電能約16千瓦時（載重18噸平均時速30km/h且開空調(diào)計算），天然氣發(fā)電機給動力電池補充每小時20千瓦時的電能，大于電力系統(tǒng)每小時消耗的電能，加上太陽能給電動汽車提供的電，使得在不停車充電的情況下，邊走邊充電，續(xù)航里程不受限制。另外，采用液化天然氣和太陽能等新能源作為補充燃料，只排放二氧化碳且無PM2.5排放，清潔、無污染，并且該新能源電機伺服控制器具有結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、可靠性高、維修 方便等優(yōu)點；使其形成一體式支架，其中的電動汽車電機支架在可以支承汽車電機的同時，充分利用汽車前艙的內(nèi)部空間，使電機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡便緊湊，零部件安裝更加牢固，可實現(xiàn)通過一個電機支架即可牢固、方便安裝一個電動汽車電機。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。