一种纯电动车动力运行系统的制作方法

本实用新型涉及一种纯电动车，尤其涉及一种纯电动车动力运行系统。

背景技术：

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括有：混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚汽车等等。

随着国家排放法规的要求变严，整个汽车行业均加快新能源汽车研发进度。其中，纯电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但纯电动车存在续航里程有限，充电不便捷和成本高等问题。提高动力电池能量密度，加快充电基础设施建设和降低成本等措施能改进这些问题。纯电动车上动力电池是锂离子电池，而短时间难完成锂离子电池能量密度的突破。充电桩基础设施建设受国家电网容量和建设成本制约，需要更多时间实施。提高纯电动车行驶过程中的能量回收效率，如将现有回收效率从20％左右提升至50％，在很大程度上能提高能量利用效率，增加续航里程，节约使用成本。而锂离子电池能量回收(充电过程)受到材料本身和电池组设计限制，难在原有基础上提升能量回收效率。因此，有必要提供一种新的纯电动车动力运行系统，以解决纯电动车能量回收过程中锂离子电池的限制，提高能量回收率和能量利用率，从而增加电动车续航里程和降低使用成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种纯电动车动力运行系统，具有提高能量回收率和能量利用率，从而增加电动车续航里程和降低使用成本的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种纯电动车动力运行系统，所述纯电动车动力运行系统包括一变速机构、一电机、一整流器以及一动力单元，所述变速机构与一传动机构相连，所述传动机构将所述变速机构的机械能传递给车轮或将所述车轮的机械能传递给所述变速机构，所述电机与所述变速机构相连，所述电机用以将所述变速机构的机械能转变成交流电或将交流电转变成机械能并传递给所述变速机构，所述整流器与所述电机相连，所述整流器用以将所述电机输出的交流电转换成直流电或将直流电转换成交流电并提供给所述电机，所述动力单元与所述整流器相连，所述动力单元存储所述整流器提供的所述直流电或向所述整流器提供所述直流电，所述动力单元包括相互连接的一电池组及一超级电容，所述整流器提供的所述直流电中的第一部分存储至所述电池组，其第二部分存储至所述超级电容，所述第一部分为电压在第一范围内且电流在第二范围内的所述直流电，所述第二部分为电压小于所述第一范围且电流大于所述第二范围的所述直流电。

进一步地，所述电池组包括锂离子电池、固态电池及燃料电池中的至少一种。

进一步地，所述纯电动车动力运行系统还包括一离合器，所述离合器设于所述变速机构与所述电机之间，用以对所述电机和所述变速机构进行耦合或解耦。

进一步地，所述变速机构设有至少一个挡位。

进一步地，所述变速机构选自齿轮减速器、无级变速器、电控无级变速器、自动变速器、手动变速器、专用变速器及自动手动变速器中的一种。

进一步地，所述纯电动车动力运行系统放电时，所述动力单元提供所述直流电至所述整流器，所述整流器将所述直流电转变成所述交流电并提供给所述电机，所述电机将所述交流电转变成所述机械能并传递给所述变速机构，所述变速机构的所述机械能通过所述传动机构传递给所述车轮，所述动力单元提供直流电的方式包括：所述电池组提供所述直流电；所述超级电容提供所述直流电给所述电池组，所述电池组提供所述直流电给所述整流器；所述电池组及所述超级电容独立地提供所述直流电给所述整流器；或者所述电池组及所述超级电容均提供所述直流电给所述整流器，同时所述超级电容提供所述直流电给所述电池组。

进一步地，所述车轮减速制动时，所述纯电动车动力运行系统充电，所述车轮的机械能通过所述传动机构传递给所述变速机构，所述电机用以将所述变速机构的机械能转变成所述交流电，所述整流器用以将所述电机输出的所述交流电转换成所述直流电，所述直流电给所述动力单元充电。

进一步地，所述车轮停止时，所述超级电容给所述电池组充电。

与现有技术相比，本实用新型的纯电动车动力运行系统可进行能量回收，将车轮的机械能转化成电能后存储在动力单元中，提高能量利用率，从而能增加电动车续航里程。且，该纯电动车动力运行系统能实现能量分段回收，将不同大小的电压、电流的电能分别存储于电池组及超级电容中，提高了能量回收效率及电池组的利用率，进而有效地提高纯电动车动力运行系统的动力性能和续航里程，降低了使用成本。

附图说明

图1是本实用新型的纯电动车动力运行系统的示意图；

图2是本实用新型的纯电动车动力运行系统的电池组驱动模式的示意图；

图3是本实用新型的纯电动车动力运行系统的、电池组及超级电容串联驱动模式的示意图；

图4是本实用新型的纯电动车动力运行系统的电池组及超级电容并联驱动模式的示意图；

图5是本实用新型的纯电动车动力运行系统的电池组及超级电容混联驱动模式的示意图；

图6是本实用新型的纯电动车动力运行系统的停车电池组充电模式的示意图；

图7是本实用新型的纯电动车动力运行系统的制动减速能量回收模式的示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

如图1所示，本实用新型旨在提供一种纯电动车动力运行系统1，纯电动车动力运行系统1包括一传动机构20、一变速机构30、一电机50、一整流器60以及一动力单元70，变速机构30与传动机构20相连，传动机构20将变速机构30的机械能传递给车轮10或将车轮10的机械能传递给变速机构30，电机50与变速机构30相连，电机50用以将变速机构30的机械能转变成交流电或将交流电转变成机械能并传递给变速机构30，整流器60与电机50相连，整流器60用以将电机50输出的交流电转换成直流电或将直流电转换成交流电并提供给电机50，动力单元70与整流器60相连，动力单元70存储整流器60提供的直流电或向整流器60提供直流电。具体地，变速机构30设有至少一个挡位，如1个挡位、2个挡位、3个挡位或3个以上挡位。于形式上，变速机构30选自齿轮减速器、无级变速器、电控无级变速器、自动变速器、手动变速器、专用变速器及自动手动变速器中的一种。

动力单元70包括相互连接的一电池组72及一超级电容74，整流器60提供的直流电中的第一部分存储至电池组72，其第二部分存储至超级电容74，第一部分为电压在第一范围内且电流在第二范围内的直流电，第二部分为电压小于第一范围且电流大于第二范围的直流电。可选择地，纯电动车动力运行系统1还包括一离合器40，离合器40设于变速机构30与电机50之间，用以对电机50和变速机构30进行耦合或解耦。其中，电池组72包括锂离子电池、固态电池及燃料电池中的至少一种。于本实施例中，车轮10和传动机构20、传动机构20和变速机构30、传动机构20和离合器40、离合器40和电机50均是机械连接；电机50和整流器60、整流器60和电池组72、整流器60和超级电容74、电池组72和超级电容74之间是电力连接。

如图2￣7所示，该纯电动车动力运行系统1有6种工作模式，具体为：电池组72驱动模式、电池组72及超级电容74串联驱动模式、电池组72及超级电容74并联驱动模式、电池组72及超级电容74混联驱动模式、停车电池组72充电模式及制动减速能量回收模式。下面将详细接受如上6中工作模式，图中箭头的方向为能量传递的方向。

图2展示了电池组72驱动模式，具体地，仅仅电池组72提供直流电至整流器60，超级电容74不工作，整流器60将直流电转变成交流电并提供给电机50，离合器40闭合，电机50将交流电转变成机械能并传递给变速机构30，变速机构30的机械能通过传动机构20传递给车轮10，从而驱动车轮10滚动。

图3展示了电池组72及超级电容74串联驱动模式，具体地，超级电容74提供直流电给电池组72，同时电池组72提供直流电给整流器60，整流器60将直流电转变成交流电并提供给电机50，离合器40闭合，电机50将交流电转变成机械能并传递给变速机构30，变速机构30的机械能通过传动机构20传递给车轮10，从而驱动车轮10滚动。

图4展示了电池组72及超级电容74并联驱动模式，具体地，电池组72及超级电容74独立地提供直流电给整流器60，整流器60将直流电转变成交流电并提供给电机50，离合器40闭合，电机50将交流电转变成机械能并传递给变速机构30，变速机构30的机械能通过传动机构20传递给车轮10，从而驱动车轮10滚动。

图5展示了电池组72及超级电容74混联驱动模式，具体地，电池组72及超级电容74均提供直流电给整流器60，同时超级电容74提供直流电给电池组72，整流器60将直流电转变成交流电并提供给电机50，离合器40闭合，电机50将交流电转变成机械能并传递给变速机构30，变速机构30的机械能通过传动机构20传递给车轮10，从而驱动车轮10滚动。

图6展示了停车电池组72充电模式，具体地，车轮10停止时，超级电容74给电池组72充电，整流器60、电机50、变速机构30及传动机构20不工作，且离合器40断开。

图7展示了制动减速能量回收模式，具体地，车轮10减速制动时，纯电动车动力运行系统1充电，车轮10的机械能通过传动机构20传递给变速机构30，离合器40闭合，电机50用以将变速机构30的机械能转变成交流电，整流器60用以将电机50输出的交流电转换成直流电，直流电分成两部分分别给动力单元70的电池组72和超级电容74充电。电压在第一范围内且电流在第二范围内的直流电给电池组72充电，电压小于第一范围且电流大于第二范围的直流电给超级电容74充电，第一范围内的电压和第二范围内的电流为较适合给电池组72充电的范围，其具体的数值范围可根据电池组72的实际情况进行设定和调整，本领域技术人员在知晓电池组72适合充电的电压和电流范围值后即可实施，在此不再赘述。更佳地，超过第一范围的电压的部分不进行能量回收。

与现有技术相比，本实用新型的纯电动车动力运行系统1可进行能量回收，将车轮10的机械能转化成电能后存储在动力单元70中，提高能量利用率，从而能增加电动车续航里程。且，该纯电动车动力运行系统1能实现能量分段回收，将不同大小的电压、电流的电能分别存储于电池组72及超级电容74中，提高了能量回收效率及电池组72的利用率，进而有效地提高纯电动车动力运行系统1的动力性能和续航里程，降低了使用成本。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。