一種大功率太陽能智能混合動(dòng)力汽車的制作方法
【專利說明】一種大功率太陽能智能混合動(dòng)力汽車
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及太陽能智能混合動(dòng)力汽車的制造領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種由太陽能發(fā)電供電動(dòng)力和汽油動(dòng)力的大功率混合動(dòng)力汽車。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著世界經(jīng)濟(jì)與人口的快速增長，人們對(duì)石油等資源的需求越來越大。傳統(tǒng)的化石燃料正面臨枯竭的危險(xiǎn)，同時(shí)，石油等資源的利用也不可避免的帶來環(huán)境的污染，為了給子孫后代的創(chuàng)造可持續(xù)的發(fā)展環(huán)境，我們急需發(fā)展一種全新的“清潔”汽車?；旌蟿?dòng)力汽車作為一種理想的傳統(tǒng)汽車替代全燃料汽車有著其固有的優(yōu)勢，我國大城市的大氣污染已不能忽視，汽車排放是主要污染源之一，我國已有16個(gè)城市被列入全球大氣污染最嚴(yán)重的20個(gè)城市之中。我國現(xiàn)今人均汽車是每1000人平均10輛汽車，但石油資源不足，每年已進(jìn)口幾千萬噸石油，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，假如中國人均汽車持有量達(dá)到現(xiàn)在全球水平一每1000人有110輛汽車，我國汽車持有量將成10倍地增加，石油進(jìn)口就成為大問題。因此在我國研宄發(fā)展太陽能混合動(dòng)力汽車不是一個(gè)臨時(shí)的短期措施，而是意義重大的、長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略考慮。中國汽車駛?cè)霟o油時(shí)代，無油新能源汽車的發(fā)展方向有多種，但其中之一的氫燃料電池技術(shù)不成熟，成本昂貴，是20年之后的技術(shù)。2007年I月，汽車和動(dòng)力電池專家MenahemAnderman博士在美國參議院能源與資源委員會(huì)作證時(shí)下此結(jié)論。中國也沒有氫燃料電池反應(yīng)所必需的鉑。雖然沒有公開申明，但據(jù)傳國家內(nèi)部決策層曾明確表示中國不適宜發(fā)展氫燃料電池汽車，只作為科研跟蹤項(xiàng)目。另外就主要采用甲醇、乙醇等低成本液體燃料的技術(shù)來說，由于大量采用玉米、糧食作為原料，導(dǎo)致全球糧價(jià)連續(xù)上升，這也不可能成為中國的技術(shù)選擇。還有一種燃料技術(shù)清潔柴油，即含硫量低的柴油(含硫量低于350ppm的柴油)，使用能使動(dòng)力平均比汽油機(jī)節(jié)約30%的能源。不過因?yàn)閲鴥?nèi)的柴油品質(zhì)不佳，頻繁的油荒總是從柴油開始，此外柴油得不到國家政策支持。從技術(shù)發(fā)展成熟程度和中國國情來看，太陽能混合動(dòng)力汽車應(yīng)是大力推廣的發(fā)展方向，太陽能混合動(dòng)力的優(yōu)勢是保留了傳統(tǒng)汽油汽車的使用生活方式，采用了太陽能發(fā)電和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電給蓄電池組充電，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)通過智能控制裝置自動(dòng)切換動(dòng)力模式、使混合動(dòng)力汽車快速高效節(jié)能的在路面上行駛。根據(jù)汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)混合程度，充電次數(shù)和傳統(tǒng)汽油汽車加油次數(shù)相當(dāng)，或者不用充電。通過汽車車頂上方的大功率高效太陽能板發(fā)電給蓄電池組供電，汽車行駛距離也不受限制。太陽能混合動(dòng)力汽車節(jié)少了汽油用量、減少了二氧化碳的排放量。改變了汽車傳統(tǒng)能源動(dòng)力模式，大功率太陽能智能混合動(dòng)力汽車代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源汽車有著非常重要的意義。在全球關(guān)注的環(huán)境問題下產(chǎn)生節(jié)能減排的號(hào)召下，作為生產(chǎn)和制作新能源產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)有必要為國家及社會(huì)做應(yīng)盡的貢獻(xiàn)，使傳統(tǒng)能源的汽車所造成的空氣污染和能源缺乏等問題都將依靠新能源的利用來解決。
[0004]現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車具有如下缺點(diǎn):1、現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車都是采用汽油動(dòng)力和其他能源動(dòng)力的汽車、但是兩種能源動(dòng)力都是單獨(dú)控制的、手動(dòng)切換；2、現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車采用了汽油動(dòng)力和氫燃料電池汽車，技術(shù)不成熟、造價(jià)成本高；3、現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車中蓄電池組采用普通鋰電池，儲(chǔ)能容量小、使用壽命短；4、現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車電動(dòng)機(jī)部分中蓄電池組充電只能采用市電充電、而且充電時(shí)間長、續(xù)航路程短；5、傳統(tǒng)太陽能電動(dòng)汽車只能使用電力作為動(dòng)力能源、汽車動(dòng)力不足、續(xù)航能力差、太陽能充電效果不佳；6、傳統(tǒng)太陽能電動(dòng)汽車使用常規(guī)太陽能組件、轉(zhuǎn)換效率低，給蓄電池組充電時(shí)間長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，針對(duì)上述的問題，本發(fā)明提出一種大功率太陽能智能混合動(dòng)力汽車，其結(jié)構(gòu)新穎、安全可靠，依賴自身大功率太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并作為動(dòng)力能源、汽油動(dòng)力以及汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)電機(jī)發(fā)電等三方面能源，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中汽油動(dòng)力和電力動(dòng)力單獨(dú)控制、手動(dòng)切換模式等不足。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的思路是，本發(fā)明的混合動(dòng)力汽車中，采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和電力電動(dòng)機(jī)動(dòng)力智能監(jiān)控、自動(dòng)切換動(dòng)力模式，保證混合動(dòng)力汽車最大功率運(yùn)行。針對(duì)混合動(dòng)力汽車中電動(dòng)部分采用智能控制裝置控制，蓄電池組采用了專門設(shè)計(jì)的磷酸鐵鋰蓄電池，增大了蓄電池組的使用壽命和電池容量。對(duì)于蓄電池組充電也做一個(gè)智能化的設(shè)計(jì)、在汽車車頂設(shè)計(jì)一大功率高效太陽能模塊，汽車在太陽光下實(shí)時(shí)可以給蓄電池組充電。同時(shí)在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上方配備了一臺(tái)發(fā)電機(jī)，汽車正常運(yùn)行時(shí)通過發(fā)電機(jī)發(fā)電給蓄電池組充電，把汽車運(yùn)行中多余的能量儲(chǔ)存起來。通過三方面能源智能控制設(shè)計(jì)，汽車可以大馬力高速行駛。同時(shí)依靠太陽能電力和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)配備的發(fā)電機(jī)充電為電動(dòng)汽車充電，從而保證混合動(dòng)力汽車及時(shí)獲取清潔的太陽能電力，達(dá)到緩解汽油用量壓力、節(jié)能減排的目的，降低了汽車二氧化碳排放。通過上述方案，本發(fā)明的太陽能智能混合動(dòng)力汽車是一臺(tái)智能綠色能源循環(huán)的汽車，與傳統(tǒng)動(dòng)力汽車相比具有極大優(yōu)勢，促進(jìn)了混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，符合國家政策導(dǎo)向，是一種極具市場前景的基礎(chǔ)設(shè)施，可得到廣泛應(yīng)用。
[0007]具體的，本發(fā)明的一種大功率太陽能智能混合動(dòng)力汽車，包括車架、底盤、和驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、變速器等內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，車架設(shè)于底盤上，驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)于車架上；其中，為了實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力，該大功率太陽能智能混合動(dòng)力汽車還包括太陽能供電裝置、智能控制裝置、輔助動(dòng)力裝置和蓄電池組，太陽能供電裝置包括相互電連接的太陽能模塊和控制器，控制器的輸出端接于蓄電池組的輸入端，太陽能模塊設(shè)于車頂，用于吸收太陽能光，將光能轉(zhuǎn)化成電能，并通過控制器為蓄電池組充電；輔助動(dòng)力裝置包括相互電連接的電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置，電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置是為電動(dòng)汽車的變速和方向變換等設(shè)置的，其作用是控制電動(dòng)機(jī)的電壓或電流，完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向的控制；驅(qū)動(dòng)裝置、太陽能供電裝置和輔助動(dòng)力裝置均連接至智能控制裝置，智能控制裝置對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置、太陽能供電裝置和輔助動(dòng)力裝置進(jìn)行動(dòng)力分配；太陽能供電裝置的輸出端接于蓄電池組的輸入端，蓄電池組的輸出端接于輔助動(dòng)力裝置的輸入端，蓄電池組為電動(dòng)機(jī)提供電能，電動(dòng)機(jī)將蓄電池組的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車輪和工作裝置。
[0008]其中，智能控制裝置對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置、太陽能供電裝置和輔助動(dòng)力裝置進(jìn)行動(dòng)力分配，具體包括如下過程: 過程1:智能控制裝置通過獲取太陽能光照情況以及檢測到的蓄電池組的剩余容量，根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值，來判斷是否啟動(dòng)太陽能供電裝置；如果需要啟動(dòng)，則啟動(dòng)太陽能供電裝置，并同時(shí)為蓄電池組充電；
過程2:汽車啟動(dòng)時(shí)，首先采用驅(qū)動(dòng)裝置作為動(dòng)力源；
過程3:同時(shí)，在汽車運(yùn)行過程中，智能控制裝置通過檢測驅(qū)動(dòng)裝置的變速器來實(shí)時(shí)獲取驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力情況，以及并檢測蓄電池組的剩余容量，根據(jù)該動(dòng)力情況和蓄電池組剩余容量以及預(yù)設(shè)的閾值來判斷是否啟動(dòng)輔助動(dòng)力裝置，如果需要啟動(dòng)輔助動(dòng)力裝置，則轉(zhuǎn)到過程4，如果不需要啟動(dòng)，則繼續(xù)執(zhí)行過程3 ;
過程4:智能控制裝置啟動(dòng)輔助動(dòng)力裝置的電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳輸給汽車的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)主軸來加強(qiáng)汽車的動(dòng)力輸出；
過程5:智能控制裝置還通過變速器實(shí)時(shí)檢測汽車負(fù)荷，并根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值判斷是否需要關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，僅采用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，如果判斷結(jié)果為關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，則轉(zhuǎn)到過程4 ;如果判斷結(jié)果為不關(guān)閉，則返回執(zhí)行過程3。也就是說，當(dāng)汽車負(fù)荷減輕時(shí)，智能控制裝置自動(dòng)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)汽車的正常運(yùn)行；當(dāng)汽車負(fù)荷加重時(shí)，智能控制裝置自動(dòng)將發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)；汽車負(fù)荷加重預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則同時(shí)使用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為混合動(dòng)力，從而加強(qiáng)汽車的運(yùn)行動(dòng)力。
[0009]進(jìn)一步的，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)上方還設(shè)置有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的輸入端接于汽車的機(jī)械制動(dòng)控制單元，發(fā)電機(jī)的輸出端接于蓄電池組，汽車運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)在汽車正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)行發(fā)電，并給蓄電池組充電，從而把汽車運(yùn)行中多余的能量儲(chǔ)存起來時(shí)刻可以給蓄電池組充電。這樣設(shè)計(jì)，蓄電池組將時(shí)刻滿容量為混合動(dòng)力汽車供電。
[0010]上述過程在實(shí)際使