专利名称：电动汽车的充电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动汽车的充电系统。
背景技术：
以电动汽车为代表的新一代环保汽车是汽车工业发展的必然趋势。图1所示便为一种典型的电动汽车的结构示意图，该电动汽车包括一外接电源充电模块1’、一蓄电池模块2’以及一电动机3’，其中，在该电动汽车行走时，由该蓄电池模块2’向该电动机3’供电，再由该电动机3’驱动汽车行驶，而在该电动汽车停止时，该蓄电池模块2’则通过该外接电源充电模块1’连接至一外接电源，从而获得充电。但是，由于目前的电动汽车产业的发展仍不成熟，因此现有的电动汽车仍然存在着诸多缺陷，例如由于蓄电池模块储能有限，而采用外接电源的充电配套设施又不够完善，因此造成电动汽车充电不便、续驶里程短。这些因素都制约了电动汽车的推广普及。于是，有人提出除了外接电源充电的方式之外，还可以在车辆结构上采用太阳能电池通过将光能转化为电能来为蓄电池模块及时充电，或者是在车辆结构上采用风能发电机来为蓄电池模块及时充电。但是，由于太阳能和风能均容易受到气候以及行驶环境的影响，而且实现成本也相对较高，因此这些改进方案目前暂时都还处于试制阶段。另外，若是直接采用传统的内燃充电机作为车载充电电源使用，则一方面目前业内仍然缺乏一种针对蓄电池模块的供电管理以及充电管理并且快速高效、反应灵敏、控制精确的自动化控制系统，另一方面，传统的内燃充电机还有着体积庞大、重量较重、排放性能不达标等等缺点。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的电动汽车缺乏一种快速高效、反应灵敏、控制精确的自动化的车载充电系统的缺陷，提供一种具有一快速高效、反应灵敏、控制精确的自动化的车载充电系统的电动汽车的充电系统。本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种电动汽车的充电系统，该电动汽车包括外接电源充电模块、蓄电池模块及电动机，其特点在于，该电动汽车的充电系统包括车载充电系统、切换模块及控制模块，该车载充电系统包括发动机、充电机模块及车载充电模块，该发动机用于驱动该充电机模块输出电能，该充电机模块的电能输出端连接至该车载充电模块的电能输入端，该车载充电模块与该外接电源充电模块的电能输出端均连接至该切换模块的电能输入端，该切换模块的电能输出端连接至该蓄电池模块的电能输入端，该控制模块用于在该电动汽车行走时，根据该蓄电池模块的电量，控制该蓄电池模块单独向该电动机供电、控制该车载充电系统与该蓄电池模块共同向该电动机供电或控制该车载充电系统单独向该电动机供电；在该电动汽车停止时，若有外接电源，则控制该外接电源单独向该蓄电池模块充电或控制该外接电源与该车载充电系统共同向该蓄电池模块充电，若无外接电源，则控制该车载充电系统向该蓄电池模块充电。[0008]较佳地，在该电动汽车行走时，若该蓄电池模块的电量高于一放电较高值，则该控制模块控制该车载充电系统停止工作、并控制该蓄电池模块单独向该电动机供电，若该蓄电池模块的电量降至一放电较低值，则该控制模块控制该车载充电系统启动工作并控制该切换模块切换至使该车载充电系统与该蓄电池模块共同向该电动机供电，若该蓄电池模块的电量降至一放电最低值，则该控制模块控制该车载充电系统启动工作并控制该切换模块切换至使该车载充电系统经过该蓄电池模块向该电动机供电、且该蓄电池模块不向该电动机供电。较佳地，在该电动汽车停止且有外接电源时，若驾驶员未下达并充指令，则该控制模块控制该车载充电系统停止工作、并控制该切换模块切换至使该外接电源单独向该蓄电池模块充电，若驾驶员下达并充指令，则该控制模块控制该车载充电系统启动工作并控制该切换模块切换至使该外接电源与该车载充电系统共同向该蓄电池模块充电。较佳地，在该电动汽车停止且无外接电源时，若该蓄电池模块的电量低于一充电最低值，则该控制模块控制该车载充电系统启动工作并控制该切换模块切换至使该车载充电系统向该蓄电池模块充电，若该蓄电池模块的电量升至一充电最高值，则该控制模块控制该车载充电系统停止工作。较佳地，当驾驶员下达该蓄电池模块电量足够的指令时，该控制模块控制该车载充电系统停止工作。较佳地，当该蓄电池模块的电量低于一充电较低值时，该车载充电模块采用快充方式向该蓄电池模块充电，当该蓄电池模块的电量处于该充电较低值与一充电较高值之间时，该车载充电模块采用慢充方式向该蓄电池模块充电；当该蓄电池模块的电量高于该充电较高值时，该车载充电模块采用浮充方式向该蓄电池模块充电。较佳地，当出现下列异常状态时，该控制模块控制该车载充电系统停止工作该发动机油位过低、该充电机模块温度过高、该车载充电模块温度过高、该外接电源充电模块反馈的电压过高或电流过大。较佳地，该发动机为一采用电喷燃油喷射系统的静音型发动机。较佳地，该充电机模块包括两个分别设于该发动机的曲轴两端的充电机。较佳地，该两个充电机均为永磁电机。较佳地，每个该永磁电机的转子均相对于定子沿着转子的旋转轴向并沿着远离该发动机的方向错位0. 2mm 0. 5mm。较佳地，当外接电源为市电时，该外接电源充电模块将市电整流逆变至符合该蓄电池模块的充电要求、然后输出至该切换模块；当外接电源符合该蓄电池模块的充电要求时，该外接电源充电模块直接导通该外接电源与该切换模块。较佳地，该蓄电池模块由单个蓄电池构成、由多个串联的蓄电池构成或由多个并联的蓄电池构成。本实用新型的积极进步效果在于1、本实用新型为电动汽车提供了一种极具实用意义的车载充电系统，其可以快速高效地向蓄电池模块充电。这便解决了电动汽车到达无外接充电电源的地方时无法及时地为蓄电池模块充电的后顾之忧，并且也极大地增加了电动汽车的续驶里程，有利于纯电动汽车的推广普及。[0022]2、本实用新型为电动汽车提供的这种充电系统是一种自动化的控制系统，其能够根据一车载充电系统以及蓄电池模块所反馈的信号，适时地为蓄电池模块充电，并且还具有反应灵敏、控制精确的优点。
图1为现有的电动汽车的结构示意图。图2为本实用新型中的电动汽车的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。如图2所示，本实用新型中的电动汽车中仍然保留有一外接电源充电模块1、一蓄电池模块2以及一电动机3，其中，该蓄电池模块2仍然与该电动机3直接相连，而该外接电源充电模块1则不再与该蓄电池模块2直接相连。另外，该蓄电池模块2既可以由单独的蓄电池构成，也可以由多个串联的蓄电池构成，还可以由多个并联的蓄电池构成。本实用新型的该电动汽车的充电系统中则包括有一车载充电系统、一切换模块4 以及一控制模块5。该车载充电系统则进一步包括一发动机6、一充电机模块7以及一车载充电模块8，其中，该发动机6驱动该充电机模块7输出电能，该充电机模块7的电能输出端则连接至该车载充电模块8的电能输入端。由此，该外接电源充电模块1与一外接电源(图中未示)便构成了一外接充电系统，该外接充电系统与该车载充电系统、该切换模块4以及该控制模块5便一同构成了本实用新型的该电动汽车的充电系统。该外接充电系统与该车载充电系统的电能输出端均连接至该切换模块4的电能输入端，即该车载充电模块8与该外接电源充电模块1的电能输出端均连接至该切换模块4的电能输入端，而该切换模块4的电能输出端则又进一步连接至该蓄电池模块2的电能输入端。该控制模块5能够根据该电动汽车是否处于行驶状态、若处于停止状态时又是否连接有外接电源以及该蓄电池模块2的当前电量，对该外接充电系统与该车载充电系统的工作状态进行统一的控制管理。其中，如图2所示，该控制模块5与该发动机6和该切换模块4均以实线相连，这表示该控制模块5能够直接控制该发动机6的启动、运行以及停止， 从而控制该车载充电系统的启动、运行以及停止，该控制模块5还能够直接控制该切换模块4在不同的工作状态之间切换；而图2中所有的虚线则代表着各种状态信息的反馈，例如该蓄电池模块2会将其电量信息反馈至该控制模块5。这些状态信息的反馈可以通过各种现有手段实现，例如该发动机6可以具有一用于将该发动机的节气门位置反馈至该控制模块5的节气门位置传感器、一用于将该发动机的进气温度及进气压力反馈至该控制模块5的进气温度压力传感器、一用于将该发动机的缸温反馈至该控制模块5的缸温传感器，以及一用于将该发动机的曲轴位置反馈至该控制模块5的曲轴位置传感器等等。在该电动汽车行走时，该控制模块5会根据该蓄电池模块2的当前电量选择使该蓄电池模块2单独地向该电动机3供电，或是使该车载充电系统与该蓄电池模块2共同地向该电动机3供电，或是使该车载充电系统单独地向该电动机3供电。而在该电动汽车停止时，若是连接有外接电源，则该控制模块5会根据驾驶员的指令，控制该外接电源单独地向该蓄电池模块2充电，或是控制该外接电源与该车载充电系统共同地向该蓄电池模块2 充电；若是未连接有外接电源，则该控制模块5便会控制该车载充电系统单独地向该蓄电池模块2充电。在本实用新型中，该发动机6较佳地为一采用电喷燃油喷射系统的静音型发动机。相较于传统的发动机而言，这种发动机更加节约能源、排放环保，其所采用的消音器通过小结构、加大膨胀腔一定比例及阻抗混成出口管的方式，减少了发动机的排气出口脉冲， 约束了发动机的排气噪声，从而极大地改善了发动机对外界环境的噪音污染情况。在本实用新型中，该充电机模块7较佳地包括两个分别设于该发动机6的曲轴两端的充电机，进一步地该两个充电机较佳地均采用永磁电机。由于永磁电机的体积比通用电机的体积小，这样就大大地减少了用铜量，并使充电机组结构紧凑、重量减轻，由此降低了成本。另外，由于两个充电机组分别设置在了该发动机6的曲轴两端，因此其满足了发动机轴向两端等同大小的平衡要求，这将能够显著地克服发动机一端输出主动力时可能产生的端振动影响。再进一步地，在本实用新型中更佳地将每个该永磁电机的转子设置为相对于定子沿着转子的旋转轴向、并沿着远离该发动机6的方向错位0. 2mm 0. 5mm，这将能够形成轴向相对的分磁力预设，由此抵消和控制双电机运行时磁振动，以使充电机组运行时更加平稳。以下，对本实用新型的该电动汽车的充电系统的工作原理和工作过程进行详细说明该车载充电系统可以根据驾驶员的需要设置成休眠状态或激活状态。处于休眠状态时，该车载充电系统停止工作；而处于激活状态时，该车载充电系统会在该控制模块5的控制之下适时工作。例如1)当该电动汽车行走时，该控制模块5会根据该蓄电池模块2的当前电量，控制该发动机6的启动、运行或停止。a)若该控制模块5获知该蓄电池模块2的电量高于一放电较高值，则该控制模块 5便会命令该车载充电系统停止工作，由该蓄电池模块2单独地向该电动机3供电；b)若该控制模块5获知该蓄电池模块2的电量降至一放电较低值，则该控制模块 5便会启动该发动机6、该充电机模块7以及该车载充电模块8开始工作，并控制该切换模块4切换至使该车载充电系统与该蓄电池模块2共同地向该电动机3供电；c)若该控制模块5获知该蓄电池模块2的电量降至一放电最低值，为了避免过度放电给该蓄电池模块2造成的损坏以及由此导致的寿命缩短现象的发生，该控制模块5便会在已经启动该发动机6、该充电机模块7以及该车载充电模块8进行工作的前提下，进一步地将该切换模块4切换至使该车载充电系统单独地向该电动机3供电，此时来自该车载充电系统的电能仅仅单纯地流经该蓄电池模块2，但该蓄电池模块2本身则不参与供电；2)当该电动汽车停止不动时，若是该外接电源充电模块1连接上了一外接电源， 则该电动汽车便会对驾驶员进行某种形式的提示，例如使车载蜂鸣器发出持续30秒的提示音等等，以等待驾驶员做出选择；a)若是在该提示时间段内始终未得到驾驶员的指令，则该控制模块5便会控制该车载充电系统停止工作，并控制该切换模块4切换至使该外接电源单独地向该蓄电池模块 2充电；较佳地，该外接电源充电模块1具有自动整流逆变的功能，即当该外接电源为市电时，该外接电源充电模块1便会相应地将市电整流逆变至符合该蓄电池模块的充电要求，然后再经该切换模块4将电能输入至该蓄电池模块2;而当外接电源已经符合该蓄电池模块的充电要求时，该外接电源充电模块1便直接导通该外接电源与该切换模块4 ；b)若是在该提示时间段内得到了驾驶员下达的并充指令，则该控制模块5便会启动该发动机6、该充电机模块7以及该车载充电模块8开始工作，并控制该切换模块4切换至使该外接电源与该车载充电系统共同地向该蓄电池模块2充电；3)当该电动汽车停止不动，并且未连接外接电源时，该控制模块5会根据获知的该蓄电池模块2的电量，控制该发动机6的启动、运行或停止a)若该控制模块5获知该蓄电池模块2的电量低于一充电最低值，则该控制模块 5便会启动该发动机6、该充电机模块7以及该车载充电模块8开始工作，并控制该切换模块4切换至使该车载充电系统向该蓄电池模块2充电；其中，优选地，当该蓄电池模块2的电量低于一充电较低值时，该车载充电模块8 会采用快充方式向该蓄电池模块2充电，当该蓄电池模块2的电量处于该充电较低值与一充电较高值之间时，该车载充电模块8会采用慢充方式向该蓄电池模块2充电；当该蓄电池模块2的电量高于该充电较高值时，该车载充电模块8则会采用浮充方式向该蓄电池模块 2充电；b)若该控制模块5获知该蓄电池模块2的电量已经升至一充电最高值，则该控制模块5便会使该车载充电系统停止工作，即控制发动机6关机，以停止向该蓄电池模块2充电，从而防止发生过充并影响其使用寿命的情况。当然，当驾驶员认为该蓄电池模块2的电量已经足够时，也可以主动地控制该车载充电系统停止工作，进入休眠状态，以节约能源、减少排放。其中，上文中提及的该放电较高值、该放电较低值、该放电最低值、该充电最低值、 该充电最高值、该充电较低值以及该充电较高值均可以由本领域技术人员根据所使用的蓄电池的具体参数适当选定，其具体数值在此不做限定。另外，当该控制模块5从该外接电源充电模块1、该发动机6、该充电机模块7以及该车载充电模块8反馈的状态信息中获知这些模块出现工作状态异常时，该控制模块5便会及时地控制该车载充电系统停止工作，以保护该车载充电系统，提高其使用寿命，其中， 异常的工作状态包括该发动机油位过低、该充电机模块温度过高、该车载充电模块温度过高、该外接电源充电模块反馈的电压过高或电流过大等等。另外，上文中涉及的各个功能模块均可以在现有的硬件条件下结合现有的软件编程手段加以实现，故在此对其具体实现过程不做赘述。综上所述，本实用新型为电动汽车提供了一种极具实用意义的车载充电系统，其可以快速高效地向蓄电池模块充电。这便解决了电动汽车到达无外接充电电源的地方时无法及时地为蓄电池模块充电的后顾之忧，并且也极大地增加了电动汽车的续驶里程，有利于纯电动汽车的推广普及。另外，本实用新型为电动汽车提供的这种充电系统是一种自动化的控制系统，其能够根据该车载充电系统以及该蓄电池模块所反馈的信号，适时地为蓄电池模块充电，并且还具有反应灵敏、控制精确的优点。 虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解， 这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种电动汽车的充电系统，该电动汽车包括外接电源充电模块、蓄电池模块及电动机，其特征在于，该电动汽车的充电系统包括车载充电系统、切换模块及控制模块，该车载充电系统包括发动机、充电机模块及车载充电模块，该发动机用于驱动该充电机模块输出电能，该充电机模块的电能输出端连接至该车载充电模块的电能输入端，该车载充电模块与该外接电源充电模块的电能输出端均连接至该切换模块的电能输入端，该切换模块的电能输出端连接至该蓄电池模块的电能输入端。
2.如权利要求1所述的电动汽车的充电系统，其特征在于，该发动机为一采用电喷燃油喷射系统的静音型发动机。
3.如权利要求1所述的电动汽车的充电系统，其特征在于，该充电机模块包括两个分别设于该发动机的曲轴两端的充电机。
4.如权利要求3所述的电动汽车的充电系统，其特征在于，该两个充电机均为永磁电机。
5.如权利要求4所述的电动汽车的充电系统，其特征在于，每个该永磁电机的转子均相对于定子沿着转子的旋转轴向并沿着远离该发动机的方向错位0. 2mm 0. 5mm。
6.如权利要求1所述的电动汽车的充电系统，其特征在于，该蓄电池模块由单个蓄电池构成、由多个串联的蓄电池构成或由多个并联的蓄电池构成。
专利摘要本实用新型公开了一种电动汽车的充电系统，其包括车载充电系统、切换模块及控制模块，该车载充电系统包括发动机、充电机模块及车载充电模块，该发动机用于驱动该充电机模块输出电能，该充电机模块的电能输出端连接至该车载充电模块的电能输入端，该车载充电模块与该外接电源充电模块的电能输出端均连接至该切换模块的电能输入端，该切换模块的电能输出端连接至该蓄电池模块的电能输入端。本实用新型能够为电动汽车提供一种快速高效、反应灵敏、控制精确的自动化的车载充电系统。
文档编号H02J9/04GK202014119SQ20112012290
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者夏永胜, 黄长明 申请人:上海狮虎能源科技发展有限公司