专利名称：混合电能载体驱动车辆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车辆，尤其涉及电动车，特别是一种混合电能载体驱动车辆。
背景技术：
现有技术中，电能驱动车辆的技术普遍得到应用。电能驱动车辆利用铅酸电池储存电能，铅酸电池驱动电机，电机使车辆运行。车辆运行过程中，发生制动时，通过变频控制器的控制，将整车动能回馈为电能。由于回馈电流较大，而铅酸电池只能以小电流充电，因此，铅酸电池容易损坏，电池使用效率容易降低。
发明内容
本实用新型的目的使提供一种混合电能载体驱动车辆，所述的这种混合电能载体驱动车辆要解决现有技术中电动车辆制动时产生的回馈电流容易损坏铅酸电池的技术问题。
本实用新型的这种混合电能载体驱动车辆由一个电动车构成，所述的电动车中设置有驱动电机、控制器和电池组，所述的驱动电机与控制器连接，控制器与电池组连接，其中，所述的控制器分别连接有一个速度给定器和一个制动力给定器，所述的控制器连接有一个电容组，所述的电容组与电池组并联，控制器与并联的电容组和电池组之间串联连接有一个总驱动控制开关，所述的总驱动控制开关与电池组之间串联连接有一个电池控制开关，所述的总驱动控制开关与电容组之间串联连接有一个电容控制开关，所述的电容控制开关、电池控制开关和总驱动控制开关均与一个转换控制器连接。
进一步的，所述的速度给定器是脚踏式速度给定器。
进一步的，所述的制动力给定器是脚踏式制动力给定器。
进一步的，所述的驱动电机是电动机。
进一步的，所述的驱动电机是变频交流电机。
进一步的，所述的控制器是电机控制器。
进一步的，所述的电容组和电池组由两个并联的电能载体构成。
进一步的，所述的电容组是超级电容组。
进一步的，所述的电池组为铅酸电池组。
本实用新型的工作原理是通过转换控制器选择电池组向控制器输出电能，控制器驱动电机运行，车辆行驶，通过速度给定器或者制动力给定器向控制器输出控制信号，控制器根据控制信号控制驱动电机的运行状态。在发生制动时，整车动能通过控制器的控制回馈为电能，车辆动能的大小与车辆运动速度成正比，控制器控制将动能回馈为电能的技术采用公知技术，在此不作赘述。转换控制器切换电容组控制开关和电池控制开关，使回馈的电能大部分进入电容组，小部分在控制过程中进入电池。当电容组得到能量后，电压逐步上升，在电压上升的过程中，电容组对电池组进行小电流的充电，这样有效地保护了电池免受制动回馈电流的冲击，延长了电池的寿命，同时，回馈的电能也得到了最大的利用。
本实用新型与现有技术相对比，其效果是积极和明显的。本实用新型充分利用了电容组所具有的大电流充放电能力，规避了电池的小电流充电的缺点，使电动车在制动过程中能将回馈的动能以最大的效率回收到电容组和电池中去，而不至于回馈电流太大而使电池损坏或降低电池使用效率。本实用新型将电容组和电池这两种存储电能的载体有机结合，在转换控制器的协调控制下，通过驱动电机使车辆进行受控制运行，可以实现节能环保的效益。
图1是本实用新型混合电能载体驱动车辆的电驱动原理示意图。
图2是本实用新型混合电能载体驱动车辆的一个优选实施例中的运行启动、加速过程的电驱动原理示意图。
图3是本实用新型混合电能载体驱动车辆的一个优选实施例中的运行制动、能量回馈过程的电驱动原理示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的混合电能载体驱动车辆由一个电动车(图中未示)构成，所述的电动车中设置有驱动电机1、变频控制器2和铅酸电池组3，所述的驱动电机1与变频控制器2连接，变频控制器2与铅酸电池组3连接，其中，所述的变频控制器2分别连接有一个速度给定器4和一个制动力给定器5，所述的变频控制器2与铅酸电池组3之间串联连接有一个总驱动控制开关6，所述的总驱动控制开关6与铅酸电池组3之间串联连接有一个铅酸电池控制开关7，所述的变频控制器2通过总驱动控制开关6连接有一个超级电容组8，所述的超级电容8与铅酸电池组3并联，所述的总驱动控制开关6与超级电容组8之间串联连接有一个超级电容控制开关9，所述的超级电容控制开关9、铅酸电池控制开关7和总驱动控制开关6均与一个转换控制器10连接。
进一步的，所述的驱动电机1是变频交流电机。
进一步的，所述的速度给定器4是脚踏式速度给定器。
进一步的，所述的制动力给定器5是脚踏式制动力给定器。
如图2所示，当电动车在运行过程中需要加速、启动时，由脚踏式速度给定器4给出信息，变频控制器2发出提升大电流驱动电动机，电动车加速、启动电流取自总回路，总回路电流为超级电容组8和铅酸电池组3的电流之和，其中，超级电容组8提供足够大的电流，瞬间约为95％以上，用以产生很大的驱动力矩，而铅酸电池组3仅仅提供少量的电流，这个过程充分利用了超级电容8瞬间提供大电流的能力，从而减少了铅酸电池组3的负担，有效地延长了铅酸电池组3的寿命。由于超级电容8的突发电流给出，使超级电容组8和铅酸电池组3将有电压的瞬间小幅跌落。图2中的箭头符号表示了电流的方向。
当脚踏式速度给定器4的给定要求趋于平稳，即操作者要求稳速运行时，超级电容8和铅酸电池组3的电流分配趋于平衡，由于超级电容组8和铅酸电池组3的内阻不同的，因此根据等电位原则，电压相同，电流不同。
如图3所示，当电动车的操作者通过脚踏式制动力给定器5给出制动要求信号时，变频驱动器2给出一个反向的电流，电动机电压与电流的方向相反，用以对驱动电机1进行制动，变频器驱动器2这时的电流与运行过程时反向，这时的制动电流很大，电流与当时电动车的行驶速度成正比，假如这时没有超级电容组8的存在，必然会导致铅酸电池组3损伤，能量回馈将无法实现。在本实用新型中，超级电容8起到了回收瞬间大电流、大能量的效果，这时，几乎95％以上的能量回收到超级电容8中，而只有小部分的电能回收入铅酸电池组3，回收效果明显而有效，同样对电池组也起到了保护的作用。然后，铅酸电池组3的电压趋于再次的平衡，由于铅酸电池组3的电压是缓变过程，这样就延长了电池组的使用寿命。图3中的箭头符号表示了电流的方向。
当电动车恢复到稳定运行时，超级电容8的输出电流和铅酸电池组3的电流再次趋于平稳。
权利要求1.一种混合电能载体驱动车辆，由一个电动车构成，所述的电动车中设置有驱动电机、控制器和电池组，所述的驱动电机与控制器连接，控制器与电池组连接，其特征在于所述的控制器分别连接有一个速度给定器和一个制动力给定器，所述的控制器连接有一个电容组，所述的电容组与电池组并联，控制器与并联的电容组和电池组之间串联连接有一个总驱动控制开关，所述的总驱动控制开关与电池组之间串联连接有一个电池控制开关，所述的总驱动控制开关与电容组之间串联连接有一个电容控制开关，所述的电容控制开关、电池控制开关和总驱动控制开关均与一个转换控制器连接。
2.如权利要求1所述的混合电能载体驱动车辆，其特征在于所述的速度给定器是脚踏式速度给定器。
3.如权利要求1所述的混合电能载体驱动车辆，其特征在于所述的制动力给定器是脚踏式制动力给定器。
4.如权利要求1所述的混合电能载体驱动车辆，其特征在于所述的驱动电机是电动机。
5.如权利要求4所述的混合电能载体驱动车辆，其特征在于所述的驱动电机是变频交流电机。
6.如权利要求1所述的混合电能载体驱动车辆，其特征在于所述的控制器是电机控制器。
7.如权利要求1所述的混合电能载体驱动车辆，其特征在于所述的电容组和电池组由两个并联的电能载体构成。
8.如权利要求1所述的混合电能载体驱动车辆，其特征在于所述的电容组是超级电容组。
9.如权利要求1所述的混合电能载体驱动车辆，其特征在于所述的电池组为铅酸电池组。
专利摘要一种混合电能载体驱动车辆，由一个电动车构成，电动车中设置有驱动电机、变频控制器、超级电容和铅酸电池组，变频控制器分别连接有速度给定器和制动力给定器，变频控制器与超级电容、铅酸电池组之间串联连接有总驱动控制开关，总驱动控制开关与铅酸电池组之间串联连接有铅酸电池控制开关，总驱动控制开关与超级电容之间串联连接有超级电容开关、变频控制器通过总驱动控制开关连接有并联的超级电容组和铅酸电池组，超级电容控制开关、铅酸电池控制开关和总驱动控制开关均与一个转换控制器连接。利用超级电容回收制动过程动能，避免回馈电流太大而使电池组损坏。本实用新型将超级电容和铅酸电池这两种存储电能的载体有机结合，可以实现节能环保。
文档编号B60L7/10GK2863540SQ20062003930
公开日2007年1月31日 申请日期2006年1月26日 优先权日2006年1月26日
发明者陆政德, 冒勇, 张晔, 刘庆凯 申请人:上海瑞华(集团)有限公司