一种缓存提升瞬间动力的方法及电动车技术

一种缓存提升瞬间动力的方法及电动车：属于机械电子技术

【技术实现步骤摘要】
一种缓存提升瞬间动力的方法及电动车
[
][0001]本专利技术属于机械电子设计领域；确切的讲是利用缓存电能的大电流
、
相对短的持续时间的特点，来获得叠加瞬间大电流
、
大功率动力输出的一种方法
。
[
技术介绍
][0002]电动车的种类包括：纯电动汽车
(BEV)、
混合动力汽车
(HEV)、
燃料电池汽车
(FCEV)、
纯电动
2、3
及4轮电动车
。
[0003]纯电动汽车以电动机代替燃油机，由电机驱动而无需自动变速箱
。
相对于自动变速箱，电机结构简单
、
技术成熟
、
运行可靠
。
传统的内燃机能把高效产生转矩时的转速限制在一个窄的范围内，这是为何传统内燃机汽车需要庞大而复杂的变速机构的原因；而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效产生转矩，在纯电动车行驶过程中不需要换挡变速装置，操纵方便容易，噪音低
。
与混合动力汽车相比，纯电动车使用单一电能源，电控系统大大减少了汽车内部机械传动系统，结构更简化，也降低了机械部件摩擦导致的能量损耗及噪音，节省了汽车内部空间
、
重量
。
电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行驶中的主要执行结构，驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件
(
电池
、
电机
、
电控
)
之一，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标，它是电动汽车的重要部件
。
电动汽车中的燃料电池汽车
FCV、
混合动力汽车
HEV
和纯电动汽车
EV
三大类都要用电动机来驱动车轮行驶，选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素，因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求，并具有坚固耐用
、
造价低
、
效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要
。
电动汽车和燃油式的汽车的主要区别就在于有动电机，调速控制器
、
动力电池
、
车载充电器这四个零件，而且电动汽车的启动速度取决于驱动电机的功率和性能
。
[0004]与国际电动车技术的进展同步，我国电动汽车的研发取得明显进展，其中，比亚迪
、
奇瑞
、
长安等企业的插电式和油电混合动力汽车已具备上市销售的条件
。
三大关键技术初步具备支撑发展电动汽车的能力，发展电动汽车的关键在于我国企业能否掌握核心技术
。
电动汽车的关键核心技术有三个：一是动力电池，二是电机，三是控制系统
。
其中，动力电池最为关键，其性能指标和经济成本决定了电动汽车的商业化进程
。
动力电池研发产品的主要性能居国际先进水平，电池产业基础雄厚，但需要解决一些薄弱环节
。
我国动力电池关键技术
、
关键材料和产品研发取得重大进展，与日本
、
美国
、
德国等国际先进水平比较，总体水平相当，比亚迪
、
力神
、
雷天等企业开发出的镍氢和锂离子两种类型
、
多个系列的车用动力电池，能量密度
、
功率密度
(
能量密度
、
功率密度是指单位重量的能量和功率，前者决定了电动汽车的续航里程和重量，后者决定了汽车的动力性
)
等主要性能指标居国际先进水平
。
电催化剂
、
复合膜
、
双极板等关键材料也取得重要进展，与国际先进水平差距不大
。
我国电机产业规模居全球首位，中小型电机约有
300
个系列，
1500
个品种，产品量大面广
。
汽车用电机驱动系统在性能
、
体积重量
、
环境温度适用性
、
成本等方面有更高的要求，呈现出永磁化
、
数字化和集成化的发展趋势
。
上世纪
90
年代末，中科院电工所
、
华中科技大学
、
哈尔滨工业大学等单位分别研发出车用电机驱动系统
。
进入“十五”以后，车用电机的发展加速由技
术研发转向产品开发，涌现出上海电驱动有限公司，株洲南车时代电动汽车股份有限公司等专业化公司
。
近年来，随着电动汽车的发展，国产电动汽车电机性能有了很大提高，科学院电工所
、
华中科技大学
、
中船
712
所等单位开发的车用电机取得重要进展
。
自主开发的车用电机，重量比功率超过
1300
瓦
/
千克，最高效率达到
93
％，居国际水平
。
部分产品已应用到我国主要汽车生产企业的电动汽车中
。
总体来看，车用电机的产业化起步早于动力电池，与水平最高的日本相比虽有差距，但随着电动汽车的发展，车用电机产业有能力进一步提高性能，加速推进产业化
。
[0005]动力电池的放电过程，由于输出电压
(
空载电压
)
随着容量的泄放将大幅度下降，导致输出功率
(
对于不变恒电阻的负载来说：随着电池放电的进行，输出电压
、
电流同时下降
)
的大幅下降
。
一般而言：到了放电周期的一半时，其输出功率的就已下降幅度达到
30
％以上，到了放电周期的
3/4
半时，其输出功率的降幅度达到
60
％以上
。
因而电动汽车的动力性能随着电池容量的不断下降而下降；表现为在电池容量充足时，汽车的动力充沛，而随着容量的不断下降，动力性也下降较大；司机的体验感也随之变差
。
[
技术实现思路
][0006]现有2轮
、3
轮
、4
轮电动车产品的缺陷：
[0007]由于电动汽车；其动力性能都取决于动力电池
。
而动力电池的输出功率随着电池的放电进行而逐渐下降，使得电单车在电池电量充足的情况下动力充沛，速度也高；但在电池电量使用
40
％的情况下动力逐渐欠佳，车辆的最大行驶速度也不高；必然导致司机的体验感变差，尤其是瞬间的动力特性的变差会导致车辆无法对紧急情况做出及时反应，安全性也就随之变差了
。
目前有些电动车使用在电机驱动电路的输出部分并联“超级电容”，利用超级电容的存储特性来延续强劲的电流输出，但由于输出电压的有效数值的先对差值较小，这样电容的能量释本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种缓存提升瞬间动力的方法；包括限下缓存工作模式及超限补偿工作模式；支持该方法的硬件条件包括在电池系统中包括主电池及缓存电池，主电池在电子及操控系统的控制下不仅能向电动机输出电流，使得能利用主电池的功率冗余，也向缓存电池充电；而缓存电池的电流也在电子及操控系统的控制下与主电池的电流叠加在一起来驱动电动机；当驾驶员脚踏“油门”踏板后，检测电路检测判断“油门”踏板位移是否超出当前状况输出功率的极限，如果没有超出，就直接利用主电池直接驱动车辆行驶；于此同时也利用主电池的剩余功率，由充电电路对缓存电池进行充电，直到缓存电池充满电的状况下而随时停止充电；但如果检测电路判断油门踏板位移超出当前状况下的主电池功率供给的极限的话，就停止对缓存电池充电，而由功率合成电路将电流或电压进行叠加合成，提升后来供给驱动电路驱动电动机；对于限下缓存工作模式：在电动车运行的大多数情况下，主电池不是始终以最大输出功率
(
上限
)
工作的，这样主电池就能将剩余的输出功率
(
就是主电池的最大输出功率的冗余
)
用于对缓存电池的充电，直到充满为止，缓存电池满电后，就不再启动缓存工作模式，这样就使得缓存电池总是被保有趋于满电的电量备用；而超限补偿工作模式是在电动车运行的某些过程中，司机需要猛踩“油门”，电子及操控系统就会检测到，即使以主电池的最大输出功率驱动电机，也是达不到要求，这时电子及操控系统发出指令，就将主电池的输出功率与缓存电池的输出功率叠加在一起驱动电动机，表现为：电动机的驱动电压的增加，最终转化为电动机电流的实际增大，而电机能够短时间内承受过载，直到所需要的输出功率小于主电池的最大输出功率时，就是此时由于主电池输出的电流低于其最大输出功率所对应的电流，缓存电池被停止输出功率；就又切换回到了限下的缓存工作模式：就又将与自身最大输出功率所对应电流的差额部分的电流用于对缓存电池的充电，以备用下一轮的超限补偿工作模式中再被使用；概括的讲，电动车的缓存动力提升方法执行流程中的所谓功率合成电路是通过变压器将2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小平，罗天珍，
申请(专利权)人：罗天珍，
类型：发明
国别省市：