專利名稱：一種換電池電動(dòng)汽車的電池及電動(dòng)機(jī)組合使用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種通過(guò)更換充電電池補(bǔ)充能源的電動(dòng)汽車的電池及電動(dòng)機(jī)組合使 用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車補(bǔ)充能源的方式目前常見的設(shè)計(jì)中主要采用充電的方式，也有一部分采 用更換電池的方式。其中充電的方式雖然結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品容易設(shè)計(jì)，但是始終無(wú)法解決 正常充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，快充又影響電池壽命的問(wèn)題，而且快充也需要很長(zhǎng)時(shí)間并且充電量過(guò) 少無(wú)法充滿，對(duì)用戶的使用會(huì)造成極大的不便。在可預(yù)見的很長(zhǎng)的未來(lái)之內(nèi)，這樣的電動(dòng)汽 車與傳統(tǒng)的汽柴油車輛相比，用戶的使用方便程度必然大幅度下降，產(chǎn)品性能也大打折扣。 而采用更換電池的方式固然可以做到迅速補(bǔ)充能源，但是更換電池的方式本身就帶來(lái)了一 系列新的難題，主要是信任問(wèn)題、電池回收責(zé)任問(wèn)題和不同電池混用的問(wèn)題。此外，更換電 池需要將電池標(biāo)準(zhǔn)化，又可能影響汽車設(shè)計(jì)制造的靈活性等。其中信任問(wèn)題和電池回收責(zé) 任問(wèn)題可以通過(guò)電池的數(shù)字認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)管理和專門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等來(lái)解決；而不同電池不可 以混用的問(wèn)題，以及影響汽車設(shè)計(jì)制造靈活性的問(wèn)題，則必須在電動(dòng)汽車對(duì)電池和電動(dòng)機(jī) 的組合使用方法的設(shè)計(jì)上進(jìn)行解決。除這些主要問(wèn)題外，我們還看到一系列電動(dòng)汽車需要 解決的問(wèn)題電動(dòng)車輛在行駛中的功率消耗并不均勻，絕大多數(shù)時(shí)間需要的功率并不很大， 只有少量時(shí)間需要大功率輸出，而能夠滿足大功率輸出的化學(xué)電池必然非常沉重，會(huì)嚴(yán)重 影響汽車性能；與燃油汽車不同，電動(dòng)汽車的發(fā)熱量較少，因而空調(diào)制熱的熱源需要盡量節(jié) 約能源；在低溫或高溫的環(huán)境下，化學(xué)蓄電池?zé)o法工作造成汽車無(wú)法使用，等等。目前可以供電動(dòng)汽車使用的電池主要有多種化學(xué)電池如鎳氫電池、鎳鎘電池、 鋅空氣電池、鋰離子或鋰聚合物電池等，以及較特殊的物理電池——飛輪電池。其中飛輪 電池雖然能量密度與化學(xué)電池類似，功率密度則遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于化學(xué)電池，除不宜扭動(dòng)轉(zhuǎn)軸外， 對(duì)外部環(huán)境沒(méi)有任何要求，充放電次數(shù)也不受限制，只是成本過(guò)高，安裝略為復(fù)雜，但這 就為我們解決一系列問(wèn)題提供了一個(gè)良好的途徑。此前有一些著眼于解決前述部分問(wèn) 題的專利設(shè)計(jì)，例如利用飛輪電池提高瞬間輸出功率和回收能量的專利設(shè)計(jì)如申請(qǐng)?zhí)枮?200310118998. 7、公開號(hào)為CN1554545的《電動(dòng)車飛輪電池輔助電源系統(tǒng)的構(gòu)建方法》，其 設(shè)計(jì)中未考慮不同電池不宜混用的問(wèn)題以及如何更好利用飛輪電池增強(qiáng)汽車性能的問(wèn)題， 也沒(méi)有考慮及時(shí)補(bǔ)充飛輪電池能源的設(shè)計(jì)，未能充分發(fā)揮飛輪電池的作用。本發(fā)明的目標(biāo)就是通過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)完整解決前述這些問(wèn)題，其中，首先要解決的問(wèn) 題，也是該系統(tǒng)可以成立的前提，就是要滿足在電池實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化后，能夠在不影響汽車設(shè)計(jì) 靈活性的前提下，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上避開電池混用的問(wèn)題；隨后，還要利用飛輪電池特有的大功 率輸出能力的特性，使得電池系統(tǒng)在能夠頻繁地提供短時(shí)間的大功率輸出的前提下，減輕 重量；同時(shí)，能夠讓用戶在接近現(xiàn)有駕駛習(xí)慣的前提下，靈活使用大功率輸出；再就是利用 飛輪電池工作狀態(tài)不受外界環(huán)境，特別是溫度的影響的特征，解決化學(xué)蓄電池在低溫或高 溫環(huán)境啟動(dòng)的問(wèn)題；并通過(guò)保溫裝置等，減少不必要的熱能損失。

發(fā)明內(nèi)容
在本系統(tǒng)中，首先要解決的就是在設(shè)計(jì)層面上避開電池混用的問(wèn)題，因此，使用該 系統(tǒng)的電動(dòng)汽車在使用多組化學(xué)蓄電池時(shí)，就必須要設(shè)計(jì)有多個(gè)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)數(shù)量大于 等于化學(xué)蓄電池組數(shù)，這樣，就很容易確保每個(gè)電動(dòng)機(jī)只從一個(gè)化學(xué)蓄電池處獲得能源，避 免了不同的電池混用的問(wèn)題。當(dāng)有多個(gè)電動(dòng)機(jī)的時(shí)候，這些電動(dòng)機(jī)可以分別單獨(dú)驅(qū)動(dòng)不同 的車輪，例如四個(gè)車輪配備四個(gè)電動(dòng)機(jī)；或者兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)前輪組和后輪組；也可 以多個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一根轉(zhuǎn)軸，這根轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)車輪，這就為汽車設(shè)計(jì)提供了足夠 的靈活性。同時(shí)為了提升瞬間功率輸出，本系統(tǒng)又配備了飛輪電池，由于飛輪電池特有的大 功率輸入輸出能力，而且汽車駕駛過(guò)程中，除了急加速、上坡，高速情況下的加速幾種情況 外，需要大功率輸出的時(shí)間并不是很多，因而可以由飛輪電池負(fù)責(zé)這部分時(shí)間對(duì)電動(dòng)機(jī)的 能量提供。同時(shí)考慮到應(yīng)盡量讓飛輪電池的充電時(shí)間縮短以滿足用戶隨時(shí)可能需要的大功 率輸出，而又不能由多個(gè)化學(xué)蓄電池同時(shí)為一個(gè)飛輪電池充電引起電池混用，同時(shí)考慮到 飛輪電池價(jià)格較高，因而最佳選擇是飛輪電池?cái)?shù)量與化學(xué)蓄電池組數(shù)數(shù)量相同。電池組如 果因?yàn)椴捎酶鼡Q方式而標(biāo)準(zhǔn)化了的話，則儲(chǔ)電能力和持續(xù)輸出功率也就變成了標(biāo)準(zhǔn)化的情 況，對(duì)汽車設(shè)計(jì)而言只能靠增加電池組數(shù)來(lái)調(diào)整，但是固定安裝在車上的飛輪電池部分，和 使用的電動(dòng)機(jī)功率、組合方式等則可由汽車設(shè)計(jì)者任意發(fā)揮，再加上汽車平穩(wěn)駕駛等低功 率使用的時(shí)間居多，此時(shí)化學(xué)蓄電池的輸出功率應(yīng)該已經(jīng)滿足需求，而大功率輸出時(shí)又可 以用不需要標(biāo)準(zhǔn)化的固定安裝在汽車上的飛輪電池負(fù)責(zé)輸出，因而汽車設(shè)計(jì)者在可更換的 電池組被標(biāo)準(zhǔn)化后，依然可以根據(jù)需求設(shè)計(jì)出各種動(dòng)力水平的電動(dòng)汽車，設(shè)計(jì)上的靈活度 幾乎不受影響，被標(biāo)準(zhǔn)化的蓄電池基本上只相當(dāng)于傳統(tǒng)燃油汽車的油箱容積被標(biāo)準(zhǔn)化，而 油箱個(gè)數(shù)又不受限制。由于考慮到各個(gè)化學(xué)蓄電池最好能夠接近于同步地消耗能量以保證 在電能用完之前，所有電池都可以處在工作狀態(tài)，而無(wú)論每個(gè)電動(dòng)機(jī)、每個(gè)飛輪電池、還是 每個(gè)車載用電器的消耗都是動(dòng)態(tài)變化的，因而控制電路應(yīng)該能夠靈活地控制每個(gè)電池組輪 流為各個(gè)需要供電的單元，如電動(dòng)機(jī)、飛輪電池和車上其它用電器進(jìn)行供電，以保證各個(gè)化 學(xué)蓄電池可以基本保證同步消耗電能。當(dāng)然，在供電過(guò)程中，控制電路依然必須保證不能夠 混用的電池不可同時(shí)為一個(gè)目標(biāo)供電。再考慮低溫環(huán)境運(yùn)行時(shí)化學(xué)蓄電池的工作溫度問(wèn) 題，由于飛輪電池的工作不受溫度限制，因而系統(tǒng)為化學(xué)蓄電池設(shè)計(jì)了保溫外殼，并安裝了 電加熱和鼓風(fēng)降溫的裝置，在汽車啟動(dòng)溫度過(guò)低時(shí)，首先由飛輪電池為電加熱部分供電，讓 化學(xué)蓄電池快速進(jìn)入工作狀態(tài)；而化學(xué)蓄電池溫度過(guò)高時(shí)，又可以用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行散熱，同時(shí) 考慮到電動(dòng)汽車運(yùn)行狀態(tài)發(fā)熱較少，還可以利用化學(xué)蓄電池的發(fā)熱作為寒冷天氣時(shí)汽車空 調(diào)制熱能源的補(bǔ)充?；谇懊娴脑O(shè)計(jì)，飛輪電池內(nèi)儲(chǔ)存的電能可以用于多方面用途，且不 受環(huán)境等的影響，沒(méi)有充放電次數(shù)的限制等，因而控制電路應(yīng)在化學(xué)蓄電池能力所及范圍 內(nèi)，盡量為飛輪電池充足電能，如低速行駛、減速、下坡、停車等需要功率較少甚至不需要功 率輸出的情況，控制電路均應(yīng)控制化學(xué)蓄電池一邊為電動(dòng)機(jī)和車載用電器等提供電能，一 邊為飛輪電池提供電能，并且在汽車剎車反相吸能供電的時(shí)候，優(yōu)先為飛輪電池充電。總 之，盡量保持飛輪電池能量滿載，隨時(shí)為駕駛者可能需要的大功率輸出做好準(zhǔn)備。在駕駛者 將車輛完全停下關(guān)機(jī)之后，也要控制化學(xué)蓄電池把飛輪電池充滿電以備啟動(dòng)之用；另外更 換電池時(shí)，還要依賴飛輪電池中的電能繼續(xù)維持車載用電器的運(yùn)轉(zhuǎn)。為了讓駕駛者能夠更清楚地了解目前電池的工作狀態(tài)，特別是飛輪電池的儲(chǔ)能情況，必須有專門的能量顯示系 統(tǒng)，這樣的設(shè)計(jì)也恰好符合傳統(tǒng)駕駛者的習(xí)慣，尤其類似于改裝車輛常用的NOS氮?dú)饧铀?系統(tǒng)，便于駕駛者掌握其駕駛情況。總之，本發(fā)明的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)解決了可更換電池的電動(dòng)車 輛的電池不可混用問(wèn)題、大功率輸出問(wèn)題、符合用戶傳統(tǒng)使用習(xí)慣問(wèn)題、高低溫環(huán)境啟動(dòng)問(wèn) 題、空調(diào)制熱時(shí)節(jié)能的問(wèn)題，以及提供電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)者足夠設(shè)計(jì)靈活性的問(wèn)題。


附圖為采用本發(fā)明的一種組合使用方式情況的整體原理示意圖。其中，1為三組可更換的化學(xué)蓄電池組，每組化學(xué)蓄電池分別通過(guò)電源線和數(shù)據(jù)線 與控制電路5相連接，2為三個(gè)固定安裝在電動(dòng)汽車上的飛輪電池，每個(gè)飛輪電池分別通過(guò) 大功率電源線和數(shù)據(jù)線與控制電路5相連接，3為一個(gè)獨(dú)立輸出動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)通 過(guò)大功率電源線和數(shù)據(jù)線與控制電路5相連接，4為兩個(gè)電動(dòng)機(jī)通過(guò)組合結(jié)構(gòu)共同驅(qū)動(dòng)一 根轉(zhuǎn)軸輸出動(dòng)力的機(jī)構(gòu)，5為本系統(tǒng)的控制電路，6為安裝在三組可更換的化學(xué)蓄電池組1 內(nèi)的測(cè)溫裝置，該測(cè)溫裝置通過(guò)數(shù)據(jù)線與控制電路5相連，7為針對(duì)化學(xué)蓄電池組1的電加 熱設(shè)備，通過(guò)電源線與控制電路5相連接，8為能量顯示系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)線與控制電路5相 連接，9為帶有可封閉的進(jìn)出風(fēng)口的保溫外殼，其內(nèi)安裝有可更換的化學(xué)蓄電池組1和針對(duì) 化學(xué)蓄電池組1的電加熱設(shè)備7，并在進(jìn)風(fēng)口處安裝有鼓風(fēng)設(shè)備10出風(fēng)口處安裝有可以控 制熱風(fēng)通向何處的導(dǎo)流閥門11，12為車載的其他用電器，分別通過(guò)多路電源線與控制電路 5相連接，13為能量回收裝置，通過(guò)大功率電源線與控制電路5相連接。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)，采用了如附圖所示組合方案的電動(dòng)汽車，當(dāng)駕駛者啟動(dòng)時(shí)，首先 由測(cè)溫裝置6檢測(cè)化學(xué)蓄電池組1的溫度，如果溫度低于可正常工作的最低溫度，則通過(guò)能 量顯示系統(tǒng)8提示駕駛者此時(shí)需原地?zé)彳嚕瑫r(shí)封閉保溫外殼9的進(jìn)出風(fēng)口并通過(guò)控制電 路5接通飛輪電池2和電加熱設(shè)備7，開始為蓄電池組1加熱，車載用電器12由飛輪電池2 供電，直到化學(xué)蓄電池組1的溫度達(dá)到最低工作溫度，此后車載用電器12由化學(xué)蓄電池組1 供電；如果啟動(dòng)時(shí)測(cè)溫裝置6檢測(cè)到溫度高于正常工作溫度范圍，則通過(guò)能量顯示系統(tǒng)8提 示駕駛者此時(shí)需原地降溫，同時(shí)打開保溫外殼9的進(jìn)出風(fēng)口并開始鼓風(fēng)，車載用電器12由 飛輪電池2供電，直到化學(xué)蓄電池組1溫度達(dá)到正常工作溫度范圍，此后車載用電器12由 化學(xué)蓄電池組1供電；汽車停止，未啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)3和4，化學(xué)蓄電池組1工作溫度正常，且飛 輪電池2能量不滿時(shí)，控制電路5控制三個(gè)化學(xué)蓄電池組1分別為三個(gè)飛輪電池2供電；汽 車的電動(dòng)機(jī)3和4啟動(dòng)時(shí)，控制電路5首先使用三個(gè)飛輪電池2分別為三個(gè)電動(dòng)機(jī)供電以 滿足啟動(dòng)瞬間的大電流需求，隨后如駕駛者沒(méi)有大油門加速而是正常行駛，電動(dòng)機(jī)3和4的 功率需求小于化學(xué)蓄電池組1的最大功率輸出，則切換到用三組化學(xué)蓄電池1分別為三個(gè) 電動(dòng)機(jī)3和4供電，同時(shí)用三組化學(xué)蓄電池1分別為三個(gè)飛輪電池2補(bǔ)充電能，直到三個(gè)飛 輪電池2的儲(chǔ)電量接近最大容量為止，在供電過(guò)程中，如果控制電路5檢測(cè)到三組化學(xué)蓄電 池剩余電量產(chǎn)生了一定差別，則可控制三組化學(xué)蓄電池1交替輸出對(duì)象，以控制三組化學(xué) 蓄電池1的剩余電量盡量接近；如果駕駛者在行駛過(guò)程中踩下剎車，則控制電路5立刻停止 為電動(dòng)機(jī)3和4供電，也停止通過(guò)三個(gè)化學(xué)蓄電池組1為三個(gè)飛輪電池2供電，轉(zhuǎn)為通過(guò)能
6量回收系統(tǒng)13為三個(gè)飛輪電池2分別供電，直到三個(gè)飛輪電池2的儲(chǔ)電量均達(dá)到最大容量 或剎車停止，如三個(gè)飛輪電池2的儲(chǔ)電量達(dá)到最大容量時(shí)駕駛者仍在剎車，汽車仍在前進(jìn)， 能量回收系統(tǒng)13仍在供電，則控制電路5再轉(zhuǎn)為為三組化學(xué)蓄電池1分別供電或者直接 將這部分能量通過(guò)電阻消耗掉；當(dāng)駕駛者通過(guò)能量顯示系統(tǒng)8看到飛輪電池能量充足的時(shí) 候，大油門加速或上坡行駛的話，則控制電路5立刻轉(zhuǎn)為用三個(gè)飛輪電池2分別為三個(gè)電動(dòng) 機(jī)3和4供電，期間三個(gè)飛輪電池2亦可交替為三個(gè)電動(dòng)機(jī)3和4供電，以控制三個(gè)飛輪電 池的剩余電量盡量接近；當(dāng)飛輪電池2能量不足的時(shí)候，如駕駛者仍大踩油門的話，則通過(guò) 能量顯示系統(tǒng)8提示駕駛者能量不足，控制電路5繼續(xù)控制三組化學(xué)蓄電池1分別為電動(dòng) 機(jī)3和4供電，同時(shí)為三個(gè)飛輪電池2補(bǔ)充電能，直到飛輪電池2已有一定能量，才在駕駛 者大踩油門時(shí)，轉(zhuǎn)用飛輪電池2為電動(dòng)機(jī)3和4供電；當(dāng)用戶需要更換化學(xué)蓄電池組1的時(shí) 候，控制電路5在確保飛輪電池2儲(chǔ)有足夠能源后，再通過(guò)能量顯示系統(tǒng)8提示用戶可以卸 載化學(xué)蓄電池組1，在更換過(guò)程中，汽車的各項(xiàng)用電暫時(shí)由飛輪電池2提供；當(dāng)用戶停車并 關(guān)閉電動(dòng)汽車時(shí)，如控制電路5檢測(cè)到飛輪電池2的能量不滿時(shí)，則應(yīng)控制三組化學(xué)蓄電池 1分別為三個(gè)飛輪電池2充電，期間供電對(duì)象可交替，以確保三組化學(xué)蓄電池的剩余電量接 近相同，直到飛輪電池2的電量全部充滿為止；當(dāng)三組化學(xué)蓄電池1被卸下后，無(wú)論是充電 還是安裝到其他車輛上，每輛車上的組與組可以拆散混用，但每組內(nèi)的一塊或多塊化學(xué)蓄 電池仍為一起使用，不得拆散使用；當(dāng)保溫外殼9內(nèi)溫度較高且駕駛者需要熱風(fēng)空調(diào)時(shí)，導(dǎo) 流閥門11可以控制將一部分比例的熱風(fēng)提供給駕駛艙，另一部分比例的熱風(fēng)直接排放掉， 當(dāng)駕駛者不需要熱風(fēng)或者保溫外殼9內(nèi)溫度不夠高時(shí)，導(dǎo)流閥門11也可以將全部風(fēng)都排放 掉，不輸送到駕駛艙。
權(quán)利要求
一種換電池電動(dòng)汽車的電池及電動(dòng)機(jī)組合使用系統(tǒng)，其特征在于，使用該種方法的電動(dòng)汽車，其為汽車電動(dòng)機(jī)提供電能的儲(chǔ)能電池部分，由可方便通過(guò)更換電池補(bǔ)充能源的一組或多組化學(xué)蓄電池提供，其中每組化學(xué)蓄電池為一塊單獨(dú)使用或多塊電池串聯(lián)使用；同時(shí)電動(dòng)汽車上固定安裝有與化學(xué)蓄電池組數(shù)數(shù)量相同的飛輪電池，每個(gè)飛輪電池的最大輸出功率大于一組化學(xué)蓄電池的最大輸出功率；使用該系統(tǒng)的電動(dòng)汽車上用于驅(qū)動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)的數(shù)量大于等于化學(xué)蓄電池組數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)飛輪電池、一組或多組化學(xué) 蓄電池、電動(dòng)汽車的一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)的電源線路均通過(guò)控制電路相連，電流的流向和大 小受控制電路控制；飛輪電池、化學(xué)蓄電池組、電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)與控制電路之間還有數(shù)據(jù) 線路相連，控制電路可以通過(guò)該數(shù)據(jù)線路檢測(cè)和控制飛輪電池、化學(xué)蓄電池、電動(dòng)汽車的電 動(dòng)機(jī)的工作情況；汽車其他部分的供電如空調(diào)音響等也分別通過(guò)控制電路從這些電池中獲 得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的系統(tǒng)，其特征在于，化學(xué)蓄電池的安裝處外部有可以封閉 的保溫外殼，并在保溫外殼內(nèi)安裝有鼓風(fēng)設(shè)備和針對(duì)這些化學(xué)蓄電池組的電加熱設(shè)備，且 每個(gè)電加熱設(shè)備的電源線路與控制電路相連接；化學(xué)蓄電池部分還安裝有可以測(cè)量溫度的 裝置，該裝置通過(guò)數(shù)據(jù)線路與控制電路相連接；在化學(xué)蓄電池溫度較高時(shí)，保溫外殼進(jìn)出風(fēng) 口打開，通過(guò)鼓風(fēng)為電池降溫，并可以根據(jù)需要用出風(fēng)處的導(dǎo)流閥門控制以該蓄電池作為 熱風(fēng)源向汽車的駕駛艙吹送熱風(fēng)作為空調(diào)熱源；電池溫度過(guò)低時(shí)則停止鼓風(fēng)，封閉保溫外 殼，利用加熱設(shè)備快速為電池加溫；汽車停止使用時(shí)，如外圍空氣過(guò)冷，則保溫外殼可以封 閉保溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)中有可以提示駕駛者每部分電 池最大可儲(chǔ)存能量、當(dāng)前剩余能量及最大輸出功率和即時(shí)消耗功率以及各組化學(xué)蓄電池的 溫度的能量顯示系統(tǒng)，飛輪電池和各組化學(xué)蓄電池各自通過(guò)數(shù)據(jù)線路，經(jīng)過(guò)控制電路與能 量顯示系統(tǒng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)中如有多個(gè)汽車電動(dòng)機(jī)時(shí)，這些電 動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出方式的一種情況為一個(gè)電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車的一個(gè)車輪或一排車輪組；另 一種情況為幾個(gè)電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)一個(gè)轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸可為一個(gè)或多個(gè)車輪提供驅(qū)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)該系統(tǒng)中有多個(gè)化學(xué)蓄電池組，多個(gè)電 動(dòng)機(jī)時(shí)，任何時(shí)刻，每個(gè)電動(dòng)機(jī)只能從一個(gè)化學(xué)蓄電池組或一個(gè)飛輪電池處獲得電能，但每 組化學(xué)蓄電池或每個(gè)飛輪電池可以為多個(gè)電動(dòng)機(jī)供電；每組化學(xué)蓄電池亦可在為一個(gè)或多 個(gè)電動(dòng)機(jī)供電的同時(shí)，為一個(gè)飛輪電池充電。
7.在汽車運(yùn)行及停止的過(guò)程中，控制電路可以根據(jù)各組化學(xué)蓄電池的剩余電量，交替 使用各化學(xué)蓄電池組為不同電動(dòng)機(jī)和飛輪電池以及汽車的其他部分如空調(diào)、音響等供電， 使各組化學(xué)蓄電池剩余電量情況接近相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的系統(tǒng)，其中的控制電路在汽車正常行駛，消耗功率小于 全部化學(xué)蓄電池最大可輸出功率時(shí)，控制由各組化學(xué)蓄電池一邊為各個(gè)電動(dòng)機(jī)提供電能， 一邊為飛輪電池充電，直到每個(gè)飛輪電池電量接近最大可儲(chǔ)存能量為止；在汽車上坡或者 需要加速的時(shí)候，即電動(dòng)機(jī)所需功率大于全部化學(xué)蓄電池組最大可輸出功率時(shí)，如飛輪電 池中有足夠能量，控制電路可控制一個(gè)或多個(gè)飛輪電池代替一組或多組化學(xué)蓄電池為一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)供電，提供一定時(shí)間的大功率輸出；當(dāng)汽車制動(dòng)，能量通過(guò)能量回收裝置回 收，反向供電時(shí)，控制電路停止對(duì)電動(dòng)機(jī)的供電，并讓能量回收系統(tǒng)向各個(gè)飛輪電池分別進(jìn) 行供電，直到全部飛輪電池達(dá)到最大可儲(chǔ)存能量，再向化學(xué)蓄電池組輪流供電或者直接將 該部分能量通過(guò)電阻發(fā)熱消耗掉；在汽車啟動(dòng)時(shí)，如果有化學(xué)蓄電池處安裝的溫度測(cè)量裝 置探測(cè)到該化學(xué)蓄電池此時(shí)溫度低于該化學(xué)蓄電池的正常工作所需最低溫度，且飛輪電池 中儲(chǔ)備有足夠的電能，則通過(guò)能量顯示系統(tǒng)提示駕駛?cè)藛T需要對(duì)電池加熱，需要原地?zé)彳嚕?同時(shí)封閉保溫外殼，控制電路控制飛輪電池為化學(xué)蓄電池的電加熱設(shè)備提供電能，提高該 化學(xué)蓄電池的溫度，直到達(dá)到該化學(xué)蓄電池正常工作所需的最低溫度，再啟動(dòng)該化學(xué)蓄電 池組；如汽車啟動(dòng)時(shí)有化學(xué)蓄電池溫度過(guò)高，且飛輪電池中儲(chǔ)備有足夠的電能，則通過(guò)能量 顯示系統(tǒng)提示駕駛?cè)藛T需要對(duì)電池降溫，需要原地散熱，同時(shí)打開保溫外殼通風(fēng)口，啟動(dòng)鼓 風(fēng)設(shè)備，降低該化學(xué)蓄電池的溫度，直到達(dá)到該化學(xué)蓄電池正常工作所需的溫度，再啟動(dòng)該 化學(xué)蓄電池組；在用戶將電動(dòng)車停止的時(shí)候，如果飛輪電池組電能沒(méi)有儲(chǔ)滿，則控制電路控 制各組化學(xué)蓄電池組輪流為飛輪電池組充電直到飛輪電池組達(dá)到最大可儲(chǔ)存能量為止；在 汽車從靜止啟動(dòng)，或類似瞬時(shí)需要電流很大的時(shí)候，控制電路控制由飛輪電池組單獨(dú)進(jìn)行 供電；使用該系統(tǒng)的電動(dòng)汽車在更換化學(xué)蓄電池組時(shí)，可以使用飛輪電池中儲(chǔ)存的電能維 持車載用電設(shè)備等的供電。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中的每組化學(xué)蓄電池更換時(shí)為每組整 組更換，非同組電池互不混用。
全文摘要
本發(fā)明有關(guān)一種通過(guò)更換電池補(bǔ)充能源的電動(dòng)汽車的電池及電動(dòng)機(jī)組合使用系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)在使用多組可更換化學(xué)蓄電池組的電動(dòng)汽車中，安裝數(shù)量大于等于化學(xué)蓄電池組數(shù)的電動(dòng)機(jī)，來(lái)確保不同組的蓄電池不會(huì)混用；同時(shí)在該電動(dòng)汽車上固定安裝與化學(xué)蓄電池組組數(shù)相同的大功率飛輪電池，并通過(guò)控制電路連接并控制這些電池和電動(dòng)機(jī)，就可以在不發(fā)生電池混用的前提下，達(dá)到符合用戶使用習(xí)慣的，既可短時(shí)間大功率輸出，又可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，并且不必增重太多的動(dòng)力系統(tǒng)。同時(shí)利用飛輪電池的高耐候性，為化學(xué)蓄電池組增加帶有可利用飛輪電池能量進(jìn)行電加熱或鼓風(fēng)的保溫外殼，解決了惡劣環(huán)境化學(xué)蓄電池?zé)o法工作以及空調(diào)加熱節(jié)能等問(wèn)題。
文檔編號(hào)B60L1/00GK101927707SQ200910147749
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者張明 申請(qǐng)人:張明