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CN108437827A - 一种纯电动动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于动力系统技术领域，公开了一种纯电动动力系统，包括太阳能电池组、太阳能控制器、整车控制器、第一动力电池组、第二动力电池组、电机控制器和驱动电动机，太阳能电池组和太阳能控制器电连接，电机控制器和驱动电动机电连接，太阳能控制器和电机控制器分别与整车控制器电连接，整车控制器包括充电SA和电门SA，充电SA和电门SA均为转换开关，充电SA电连接第一动力电池组和第二动力电池组，电门SA电连接第一动力电池组和第二动力电池组，充电SA和太阳能控制器电连接，电门SA和电机控制器电连接。该纯电动动力系统解决了车辆持续里程小和充电难的问题，实现车辆的大里程续行，同时利用太阳能发电，实现了能源的充分利用。

Description

一种纯电动动力系统
技术领域
本发明属于动力系统技术领域，具体涉及一种纯电动动力系统。
背景技术
电动交通工具的优点是：电机效率高、动力驱动系统结构简单、无环境污染。电动交通工具不像传统的内燃机那样需要使用汽油或者柴油，它以电力作为驱动能源，而这种电力通常来自于可充电电池、电容或者燃料电池。
可充电电池组，或者是蓄电池组，是由一个以上的二次电池以串联或者并联的方式连接的。这些电池都是利用物质的氧化还原反应原理来储存能量，常见用于电动汽车的蓄电池有铅酸电池、镍铬电池、镍氢电池及锂离子电池等。
电动汽车的优点是：电机在机械上结构简单，几乎不产生污染。电机的效率可以达到90％甚至更高，并可以被精确的控制，电机还能和刹车能量回收系统配合回收能量，尤其是在频繁的制动与启动的城市工况运行条件下，制动能量的回收可有效地延长电动汽车的行驶距离。电机能够被很好的控制，提供高的传动比，而不必像传统内燃机车那样需要变速箱。电动汽车的另外一个优点是振动小，几乎没有噪声污染。此外，电能来源非常丰富且储存灵活方便。
车载可充电电池的电动汽车被认为最有前途的电动交通工具，但是可充电电池的电量耗尽后就需要反复充电，现有的充电设施并不完善，并且给电池充电也需要时间，使得电动汽车持续行驶的里程小，电动汽车的使用具有一定的局限性。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种纯电动动力系统。
本发明所采用的技术方案为：
一种纯电动动力系统，包括太阳能电池组、太阳能控制器、整车控制器、第一动力电池组、第二动力电池组、电机控制器和驱动电动机，所述太阳能电池组和太阳能控制器电连接，电机控制器和驱动电动机电连接，太阳能控制器和电机控制器分别与整车控制器电连接，所述整车控制器包括充电SA和电门SA，所述的充电SA和电门SA均为转换开关，所述充电SA电连接第一动力电池组和第二动力电池组，所述电门SA电连接第一动力电池组和第二动力电池组，所述充电SA和太阳能控制器电连接，所述电门SA和电机控制器电连接。
当电门SA接通第一动力电池组时，第一动力电池组通过电门SA对电机控制器供电进而带动驱动电动机运转，此时充电SA接通第二动力电池组，太阳能电池组通过充电SA对第二动力电池组进行充电；
第一动力电池组电量快耗尽时，可转换充电SA接通第一动力电池组对其进行充电，转换电门SA接通第二动力电池组使其对电机控制器供电；
该纯电动动力系统的第一动力电池组和第二动力电池组交替循环充电和交替循环提供动力，可实现车辆一边运行一边充电，利用了太阳能资源，同时也节省了充电时间。
优选地，所述的充电SA有三个转换节点，其中一个转换节点为断路节点，另两个转换节点分别电连接第一动力电池组和第二动力电池组。
优选地，所述的电门SA有三个转换节点，其中一个转换节点为断路节点，另两个转换节点分别电连接第一动力电池组和第二动力电池组。
优选地，所述的第一动力电池组和第二动力电池组的容量和规格相同。
优选地，所述的第一动力电池组和第二动力电池组均由电池控制系统BMS和动力电池组成。
优选地，所述的太阳能控制器为二极管。
优选地，所述的驱动电动机为永磁同步电机。
本发明的有益效果为：
1、通过充电SA和电门SA的转换，在电动汽车行驶过程中，车载的第一动力电池组和第二动力电池组可交替循环充电和交替循环提供动力。
2、利用太阳能进行充电，实现了自然能源的充分利用，节约能源，同时也提供了一种便捷的充电方式。
附图说明
图1是本发明纯电动动力系统的结构框图；
图2是本发明纯电动动力系统的电路原理图；
图3是本发明纯电动动力系统实施例1的电路图。
图中：1-整车控制器；2-太阳能电池组；3-太阳能控制器；4-第一动力电池组；5-第二动力电池组；6-电机控制器；7-驱动电动机；8-充电SA；9-电门SA；10-电池控制系统BMS。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1
如图1-3所示，本实施例的一种纯电动动力系统，运用在三轮电动车上，包括太阳能电池组2、太阳能控制器3、整车控制器1、第一动力电池组4、第二动力电池组5、电机控制器6和驱动电动机7。
第一动力电池组4和第二动力电池组5均由电池控制系统BMS10和动力电池组成，电池控制系统BMS10可对动力电池组的工作状况(电池电量、供电电流)进行监控。
第一动力电池组4和第二动力电池组5的容量和规格相同，均为48V10Ah，第一动力电池组4和第二动力电池组5均为2C充电，正常供电状态下半小时即可充满，充放电寿命＞2500次。
整车控制器1控制太阳能控制器3、第一动力电池组4和第二动力电池组5，整车控制器1包括充电SA8和电门SA9，充电SA8和电门SA9均为转换开关。
充电SA8的输入端电连接太阳能控制器3，充电SA8的输出端设有三个转换节点，分别标示为“0”节点、“1”节点和“2”节点，其中“0”节点为断路节点，“1”节电连接第一动力电池组4，“2”节电连接第二动力电池组5。
电门SA9的输出端电连接电机控制器6，电门SA9的输入端设有三个转换节点，分别标示为“0＇”节点、“1＇”节点和“2＇”节点，其中“0＇”节点为断路节点，“1＇”节电连接第一动力电池组4，“2＇”节电连接第二动力电池组5。
太阳能电池组2的工作电压为48V，工作电流为12.5A，太阳能电池组2和太阳能控制器3电连接，太阳能电池组2将太阳能转换为电能，并经由太阳能控制器3通过充电SA8对第一动力电池组4或第二动力电池组5进行充电。
太阳能控制器3为二极管，其作用是保证太阳能电池组2单向为第一动力电池组4、第二动力电池组5充电，同时防止第一动力电池组4、第二动力电池组5对太阳能电池组2形成电流反充。
电机控制器6电连接驱动电动机7，驱动电动机7为500W的永磁同步电机，工作电压为48V，工作电流为10A。第一动力电池组4或第二动力电池组5通过电门SA9对电机控制器6进行供电进而带动驱动电动机7运转，驱动电动机7带动三轮电动车运行。
该纯电动动力系统的工作过程：
1、三轮电动车运行时，第一动力电池组4为预先充满电状态，第二动力电池组5为无电状态，通过整车控制器1的电门SA9处在“1＇”节点的位置接通第一动力电池组4为电机控制器6供电，电机控制器6带动驱动电动机7为三轮电动车提供动力，整车控制器1的充电SA8处在“2”节点的位置，太阳能电池组2接收太阳光将太阳能转化为电能，通过太阳能控制器3对第二动力电池组5充电。
三轮电动车载运行过程中，电池控制系统BMS10对第一动力电池组4和第二动力电池组5进行监控，当第二动力电池组5电量充满时，整车控制器1的充电SA8处在“0”节点的位置，充电SA8处于断路状态，保护第二动力电池组5。
在第一动力电池组4电量快耗完时，转换电门SA9到“2＇”节点的位置，由已充满的第二动力电池组5为电机控制器6供电，电机控制器6带动驱动电动机7为三轮电动车提供动力，同时转换充电SA8到“1”节点的位置，太阳能电池组2接收太阳光将太阳能转化为电能，通过太阳能控制器3对第一动力电池组4进行充电。
以上充电和动力提供过程可交替无限循环，通过这样的循环可以实现大里程续行，甚至在阳光充足的天气可以实现无限续行。
2、三轮电动车运行时，第一动力电池组4、第二动力电池组5均为预先充满电状态，通过整车控制器1的电门SA9处在“1＇”节点的位置接通第一动力电池组4为电机控制器6供电，电机控制器6带动驱动电动机7为三轮电动车提供动力，整车控制器1的充电SA8处在“0”节点的位置，充电SA8处于断路状态。
三轮电动车载运行过程中，电池控制系统BMS10对第一动力电池组4和第二动力电池组5进行监控，在第一动力电池组4电量快耗完时，转换电门SA9到“2＇”节点的位置，由第二动力电池组5为电机控制器6供电，电机控制器6带动驱动电动机7为三轮电动车提供动力，同时转换充电SA8到“1”节点的位置，太阳能电池组2接收太阳光将太阳能转化为电能，通过太阳能控制器3对第一动力电池组4进行充电。
以上充电和动力提供过程可交替无限循环，通过这样的循环可以实现大里程续行，甚至在阳光充足的天气可以实现无限续行。
3、在三轮电动车不运行时，整车控制器1的电门SA9处在“0＇”节点的位置，需要对三轮电动车充电时，整车控制器1的充电SA8处在“1”节点对第一动力电池组4充电或处在“2”节点的位置对第二动力电池组5充电，当第一动力电池组4和第二动力电池组5均充满电时，整车控制器1的充电SA8处在“0”节点的位置。
该纯电动动力系统利用安装在车上的太阳能电池组2发电，为两组电池容量和规格相同的动力电池组交替循环充电和交替循环提供动力，使得车辆在运行中充电，从而解决了车辆持续里程小和充电难的问题，实现了车辆的大里程续行，甚至在阳光充足的天气可以实现无限续行，同时在车辆不运行时把车辆放在阳光充足的地方可以继续为两组动力电池组充电，实现了能源的充分利用，节约了能源。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种纯电动动力系统，其特征在于：包括太阳能电池组(2)、太阳能控制器(3)、整车控制器(1)、第一动力电池组(4)、第二动力电池组(5)、电机控制器(6)和驱动电动机(7)，所述太阳能电池组(2)和太阳能控制器(3)电连接，电机控制器(6)和驱动电动机(7)电连接，太阳能控制器(3)和电机控制器(6)分别与整车控制器(1)电连接，所述整车控制器(1)包括充电SA(8)和电门SA(9)，所述的充电SA(8)和电门SA(9)均为转换开关，所述充电SA(8)电连接第一动力电池组(4)和第二动力电池组(5)，所述电门SA(9)电连接第一动力电池组(4)和第二动力电池组(5)，所述充电SA(8)和太阳能控制器(3)电连接，所述电门SA(9)和电机控制器(6)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种纯电动动力系统，其特征在于：所述的充电SA(8)有三个转换节点，其中一个转换节点为断路节点，另两个转换节点分别电连接第一动力电池组(4)和第二动力电池组(5)。
3.根据权利要求1所述的一种纯电动动力系统，其特征在于：所述的电门SA(9)有三个转换节点，其中一个转换节点为断路节点，另两个转换节点分别电连接第一动力电池组(4)和第二动力电池组(5)。
4.根据权利要求1所述的一种纯电动动力系统，其特征在于：所述的第一动力电池组(4)和第二动力电池组(5)的容量和规格均相同。
5.根据权利要求1所述的一种纯电动动力系统，其特征在于：所述的第一动力电池组(4)和第二动力电池组(5)均由电池控制系统BMS(10)和动力电池组成。
6.根据权利要求1所述的一种纯电动动力系统，其特征在于：所述的太阳能控制器(3)为二极管。
7.根据权利要求1所述的一种纯电动动力系统，其特征在于：所述的驱动电动机(7)为永磁同步电机。
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