CN103958260A - 具有增程器的电动车辆 - Google Patents

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比特·科勒
马塞尔·弗雷
彼得·约翰内斯·伊拉兹马斯
斯蒂芬·G·克雷恩
特拉维斯·N·泰斯
斯泰西·E·斯图尔特
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Abstract

本发明公开了一种具有电驱动装置的多用途车辆(100)。动力传动系(112)包括电池、马达、由马达驱动的变速驱动桥、由变速驱动桥驱动的后差速器、以及传动轴，该传动轴由变速驱动桥驱动并且驱动前差速器。电池设置为两个群组并且被支承在车辆(100)的车架(150)上。提供了用以对电池充电和/或对马达提供电能的车载增程器。

Description

具有增程器的电动车辆
背景技术
本发明总体上涉及用于车辆的驱动***，并且特别地涉及具有车载发电机***的电动车辆。
本公开涉及包括多用途车辆的车辆。本公开涉及具有电动力传动系的多用途车辆，并且更特别地涉及电池操作的车辆，其具有车载发电机***或增程器并且构造成具有多轮驱动能力（例如，四轮驱动、全轮驱动）。
在本公开的示例性实施方式中，提供了一种多用途车辆，该多用途车辆包括：具有前部部分、中部部分以及后部部分的车架，该车架具有纵向的中心线；支承车架的前轮和后轮；与车架中部部分相邻地定位的并排式座椅；平行于纵向中心线延伸并且在并排式座椅下方的通道件部分；由车架支承的电动力传动系，电动力传动系包括电动马达、驱动轴以及至少一个电池，该电动马达定位在并排式座椅后方并且传动地联接至后轮，该驱动轴延伸穿过通道件且向前延伸并且传动地联接至前轮，该至少一个电池由通道件支承并且定位在并排式座椅下方；定位在并排式座椅下方并且电联接至电池的发动机发电机组件；以及用于为发动机发电机储存燃料的燃料箱。
在本公开的另一示例性实施方式中，多用途车辆包括：具有前部部分、中部部分以及后部部分的车架，该车架具有纵向中心线；支承车架的多个地面接合构件；与车架中部部分相邻地定位的并排式座椅；由车架支承的电动力传动系，该电动力传动系包括电动马达和至少一个电池，该电动马达定位在并排式座椅后方并且传动地联接至地面接合构件中的至少一者，该至少一个电池定位在并排式座椅下方；定位在并排式座椅下方并且电联接至电池的发动机发电机组件；以及用于为发动机发电机储存燃料的燃料箱。车辆在油箱充满的情况下具有总重量W，燃料箱和燃料的分配重量在W的1.5%到W的3.5%的范围内，以及，电池的重量在W的15%到W的25%的范围内。
在本公开的又一示例性实施方式中，车辆包括具有前部部分、中部部分以及后部部分的车架。该车架具有纵向中心线。车辆还包括支承车架的多个地面接合构件；与车架中部部分相邻地定位的并排式座椅；由车架支承的电动力传动系。该电动力传动系包括电动马达和至少一个电池，该电动马达定位在并排式座椅后方并且传动地联接至地面接合构件中的至少一者，该至少一个电池定位在并排式座椅下方。车辆还包括发动机发电机组件和燃料箱，该发动机发电机组件定位在并排式座椅下方并且电联接至电池，该燃料箱用于为发动机发电机储存燃料。车辆具有高达大约2750磅的总重量。
另外，本公开的说明性实施方式包括车辆，该车辆包括：车架；支承车架并且构造成使车辆移动的多个地面接合构件；以及由车架支承并且包括座椅组件的操作者区域。车辆还包括：传动地联接至至少一部分地面接合构件的电动马达；电联接至电动马达的至少一个电池；以及增程器组件，该增程器组件电联接至电动马达和至少一个电池。增程器组件包括发动机和可操作地联接至发动机的发电机。增程器组件对电动马达和至少一个电池中的至少一者提供电能，并且构造成在车辆在高达大约50英里/小时下运行时保持至少一个电池的充电状态。车辆构造成在至少电动模式和增程器模式中运行，当在电动模式中时由至少一个电池提供辅助电能，当在增程器模式中时由增程器组件提供辅助电能。
本公开的另一说明性实施方式包括车辆，该车辆包括：车架；支承车架并且构造成移动车辆的多个地面接合构件；以及由车架支承并且包括座椅组件的操作室区域。另外，车辆包括：传动地联接至至少一部分地面接合构件的电动马达；电联接至电动马达的至少一个电池；以及增程器组件，该增程器组件电联接至电动马达和至少一个电池。增程器组件包括发动机和可操作地联接至发动机的发电机。增程器组件对电动马达和至少一个电池中的至少一者提供电能。车辆构造成在至少电动模式和增程器模式中运行，当在电动模式中时由至少一个电池提供辅助电能。当在增程器模式中时由增程器组件提供电能。车辆还包括：包括循环制冷剂的发动机冷却***；以及用于加热操作者区域的操作室温度控制***。控制***流体地联接至发动机冷却***用以产生用于操作室区域的加热空气。
本公开的又一说明性实施方式包括车辆，该车辆包括：车架；支承车架并且构造成使车辆移动的多个地面接合构件；以及由车架支承并且包括座椅组件的操作者区域。车辆还包括电动马达和电气***，该电动马达传动地联接至至少一部分地面接合构件，该电气***包括车辆控制单元和至少一个电池。电气***可操作地联接至电动马达。另外，车辆包括电联接至电气***和电动马达的增程器组件。增程器组件包括发动机和可操作地联接至发动机的发电机。增程器组件构造成对电动马达和至少一个电池提供电能。另外，车辆控制单元构造成响应至少一个电池的充电状态控制由增程器组件提供到至少一个电池的电能。特别地，车辆控制单元构造成当充电状态小于预定水平时，增加由增程器组件提供到至少一个电池的电能，并且车辆控制单元构造成当充电状态大于预定水平时，降低由增程器组件提供到至少一个电池的电能。
参照下面结合附图对本发明的实施方式的描述，本发明的上述和其它特征以及实现这些特征的方式将变得更加明显，并且将更好地理解本发明本身。
图1是示例性多用途车辆的立体图；
图2示出了图1的示例性多用途车辆的左侧视图；
图3示出了图1的示例性多用途车辆的右侧视图；
图4示出了图1的示例性多用途车辆的俯视图；
图5示出了在移除了车体面板和倾翻结构的情况下，图1的示例性多用途车辆的左后侧立体图；
图6示出了图5所示的车辆的右前侧立体图；
图7示出了如图5所示的多用途车辆的俯视图；
图8示出了车辆的定位在车架中的增程器发电机；
图9示出了图8中示出的车辆后端的后侧立体图；
图10示出了图8的车辆的右前侧立体图；
图11示出了图8的多用途车辆的右后侧立体图；
图12A示出了从车架移除的图8的多用途车辆的增程器的进气和排气***的左前侧立体图；
图12B示出了在消音器定位在增程器后方的情况下，增程器的进气和排气***的左前侧立体图；
图13示出了如图12A所示的增程器的俯视图；
图14示出了如图12A所示的增程器的右侧立体图；
图15示出了如图12A所示的增程器的底侧立体图；
图16示出了增程器和进气箱的放大图；
图17示出了增程器冷却***；
图18示出了图17中示出的增程器的前视立体图；
图19示出了从车架移除的冷却***；
图20示出了图19的冷却***的后侧立体图；
图21A示出了图19的冷却***的左前侧立体图；
图21B示出了布置成通向逆变器和通向发电机的图19的冷却***的左前侧立体图；
图21C示出了布置成通向逆变器和通向发电机的图19的冷却***的右前侧立体图；
图22示出了主题车辆的动力传动系的左前侧立体图；
图23示出了图22的车辆的左后侧立体图；
图24是穿过图22的线24-24截取的横截面图；
图25是车辆后部的放大图；
图26示出了车辆动力传动系的右前侧立体图；
图27示出了后部马达、变速驱动桥（transaxle）以及差速器的放大图；
图28示出了本车辆的电气***的左前侧立体图；
图29示出了图28的车辆的俯视图；
图30示出了图28的车辆的右后侧立体图；
图31示出了图30的车辆右前侧立体图；
图32示出了穿过图31的线32-32截取的横截面图；
图33是与图31的视图相似、示出了移除电池后的视图；以及
图34是车辆的电气***的示意图。
所有附图中，对应的附图标记指示对应的部件。除非另外说明，否则附图是按比例的。
下面公开的实施方式并非意为详尽的或将本发明限制于在下面的详细描述中公开的精确形式。相反，这些实施例被选取和描述以使本领域的技术人员可以利用它们的教导。尽管本公开主要涉及多用途车辆，但是应当理解，本文公开的特征可以应用于诸如全地形车辆、摩托车、水运工具、雪地机动车、旅客运输工具以及高尔夫球场车之类的其他类型车辆。
参照我们的以下待审申请发明申请：美国专利申请序列号No.12/484,921（代理人案号No.PLR-06-23794.01P）；No.12/816,004（代理人案号No.PLR-06-23794.03P）；No.12/816,095（代理人案号No.PLR-06-23794.04P）；No.12/816,052（代理人案号No.PLR-06-23794.05P）；No.12/815,907（代理人案号No.PLR-06-23794.06P）；以及PCT/US2010/38711（代理人案号No.PLR-06-23794.02P-PCT）；全部申请均涉及电动车辆，在此通过参引合并其主题。
参照图1，示出了车辆100的说明性的实施方式。所示的车辆100包括多个地面接合构件102。说明性地，地面接合构件102是车轮104和相关联的轮胎106。其它示例性地面接合构件包括滑行装置和履带。在一种实施方式中，可用履带代替车轮中的一个或多个，所述履带例如为从位于美国明尼苏达州麦地那市55号路2100号（55340）（2100 Highway 55，Medina，MN 55340）的北极星工业有限公司可得的Prospector II履带。
除了车辆100之外，本公开的教导可以与在以下专利文献中的任一个中描述的悬挂***、驱动构型、模块化子部分以及其他特征结合使用：2007年3月16日提交的名称为“VEHICLE”的美国临时专利申请，序列号为No.60/918,502；2007年3月16日提交的名称为“VEHICLE”的美国临时专利申请，序列号为No.60/918,556；2007年3月16日提交的名称为“VEHICLE WITH SPACE UTILIZATION”的美国临时专利申请，序列号为No.60/918,444；2007年3月16日提交的名称为“UTILITY VEHICLEHAVING MODULAR COMPONENTS”的美国临时专利申请，序列号为No.60/918,356；2007年3月16日提交的名称为“METHOD ANDAPPARATUS RELATED TO TRANSPORTABILITY OF A VEHICLE”的美国临时专利申请，序列号为No.60/918,500；2008年3月17日提交的名称为“VEHICLE WITH SPACE UTILIZATION”的美国发明专利申请，序列号为No.12/050,048；2008年3月17日提交的名称为“VEHICLEWITH SPACE UTILIZATION”的美国发明专利申请，序列号为No.12/050,064；2008年3月17日提交的名称为“METHOD AND APPARATUSRELATED TO TRANSPORTABILITY OF A VEHICLE”的美国发明专利申请，序列号为No.12/050,041；2008年4月30日提交的名称为“UTILITYVEHICLE HAVING MODULAR COMPONENTS”的美国发明专利申请，序列号为No.12/092,151；2008年4月30日提交的名称为“VEHICLE”的美国发明专利申请，序列号为No.12/092,153；2008年4月30日提交的名称为“VEHICLE”的美国发明专利申请，序列号为No.12/092,191；2008年6月6日提交的名称为“VEHICLE”的美国发明专利申请，序列号为No.12/135,107；2008年6月6日提交的名称为“SUSPENSION SYSTEMSFOR A VEHICLE”的美国发明专利申请，序列号为No.12/134,909；2008年7月16日提交的名称为“FLOORBOARD FOR A VEHICLE”的美国发明专利申请，序列号为No.12/218,572；以及2008年12月22日提交的名称为“VEHICLE”的美国发明专利申请，序列号为No.12/317,298，这些申请的公开内容通过参引明确地在此并入本文。
参照图1中所示的实施方式，第一组车轮通常对应于前轴108，第一组车轮在车辆100的每侧上各一个。第二组车轮通常对应于后轴110，第二组车轮在车辆100的每侧上各一个。尽管前轴108和后轴110中的每一者均示出为在每侧上具有单个地面接合构件102，但是在相应的前轴108和后轴110的每侧上可以包括多个地面接合构件102。如图1中构造的，车轮100为由动力传动系112（图3）提供动力的四轮双轴车辆。如文中提及的，一个或更多个地面接合构件102操作性地联接至动力传动系112用以为车辆100的运动提供动力，如本文进一步描述的。
车辆100包括具有货物承载表面122的底架120。货物承载表面122可以为平坦的、成轮廓的和/或包括若干段。底架120还包括多个安装件124用于接收扩展保持件（未图示），其可以将各个不同的辅助装置联接至底架120。这种安装件和扩展保持件的附加的细节在授予Whiting等人的、于2004年7月13日提交的名称为“Vehicle Expansion Retainers”的美国专利No.7,055,454中提供，该专利的公开内容通过参引明确地并入本文。还参照我们以下的待审申请：2008年6月6日提交的名称为“VEHICLE”的美国专利申请，序列号为No.12/135,107；2008年6月6日提交的名称为“SUSPENSION SYSTEMS FOR A VEHICLE”的No.12/134,909；以及2008年12月22日提交的名称为“VEHICLE”的No.12/317,298，这些申请的公开内容通过参引明确地并入本文。
车辆100包括操作者区域130，该操作者区域130包括用于一个或更多个乘客的座椅132。操作者区域130还包括多个操作者控制装置134，通过这些操作者控制装置134，操作者可以提供至车辆100的控制装置中的输入。控制装置134可以包括用于转向、加速和制动的控制装置。如图2和图3中所示，座椅132包括座椅底部部分136、和座椅靠背部分138、以及头枕140。本实施方式中示出的座椅132为分开的条椅，其中操作者侧能够沿着车辆100的纵向轴线调整。如此处所示，操作者区域130包括单个长条座椅132，但是应当理解，能够结合有多个串列式座椅。
车辆100包括四轮独立悬挂装置。参照图1，后轴110的每个地面接合构件102均通过后悬挂装置152联接至车架150（图2）。后悬挂装置152包括双A形臂154和减震器156（图2）。前轴108的每个地面接合构件102均通过前悬挂装置160联接至车架150。前悬挂装置160包括双A形臂162和减震器164（图1）。
除了底架120以外，多用途车辆还包括多个车体部件，并且如图2至图4中最佳所示，所述多个车体部件即侧面板170、底板172、轮罩174、仪表盘176、倾翻结构178、罩体180、以及保险杠182。所有这些物件直接或间接地附接至车辆车架150和/或由车辆车架150支承。
现在参照图5至图7，示出了车辆100，其中移除了车体辅助部和倾翻结构178，从而基本示出了车架150和动力传动系112。如图5和图6中最佳所示，车辆具有前端部200、后端部202、以及位于前部部分200与后部部分202之间的居间部分204。车架150包括对应的前车架部分210、后车架部分212、以及居间车架部分214。如在本文中进一步描述的，车架部分210、212、214提供对动力传动系112的支承。另外，车架150包括座椅支承部分216和底架支承部分218。
参照图7，将对车架150进行描述。车架150包括纵向延伸的车架构件220，该车架构件220延伸车辆的大致长度并且在前部颈缩以形成前车架构件222。如图5和图6中最佳所示，后车架部分212由从横向部分232延伸的凹槽构件230限定，该横向部分232又在纵向延伸的车架构件220之间延伸。板部分234（图7）横跨凹槽构件230延伸以提供对动力传动系112的后部部分的支承，如本文所述的那样。如图7和图8中最佳所示，居间车架部分214包括在纵向延伸的车架构件220之间延伸的横向凹槽240以及从纵向延伸的车架构件220向外延伸的横向凹槽部分242和244。外轨道250从凹槽部分242、244延伸。
再次参照图7，座椅支承平台216包括借助于竖向支承构件284和286（图6）从纵向延伸的支承构件220升起的横杆280、282。如图所示，横杆280限定座椅支承部分的前端部。
现在参照图5至图7，动力传动系112通常包括：后驱动装置300（图5）、前驱动装置302（图6）、电池组304、306；使后驱动装置300与前驱动装置302互连的传动轴308（图6）；以及用以控制马达速度和其他电气功能的控制器，如在此所述的。还设置了车载充电器或增程器310以在电池充电量低时对电池再充电。如在此所述，增程器310也操作用以对马达500提供电能。还如图所示，电池组304、306包括个体电池318（图5）。电池组304具有以纵向串列关系定位的电池318，并且充电器310定位在邻近电池318处。充电器310是发动机驱动式发电机或增程器，在我们的下列申请的一个或多个中更详细地描述：美国专利申请序列号No.12/737,149（我方案号PLR-00SA-24396.01P）；No.12/928,479（我方案号PLR-00SA-24396.02P）；No.12/928，484（我方案号PLR-00SA-24396.03P）；No.12/928,498（我方案号PLR-00SA-24396.04P）；No.12/928,493（我方案号PLR-00SA-24396.05P）；No.12/928,495（我方案号PLR-00SA-24396.06P）；No.12/928,482（我方案号PLR-00SA-24396.07P），以及PCT申请PCT/US2010/049167（我方案号PLR-00SA-24396.01P-PCT）；这些申请的公开内容通过参引明确地并入本文。
同时，电池组306的电池318立置在其端部上，如在本文中进一步描述的。替代性地，电池318可构造成其它布置，以适应具有特定大小、重量以及应用的特定车辆。在所示实施方式中，电池组304、306的电池318串联连接在一起以作为单一整体操作。在一种实施方式中，电池318是具有大约5.54kWh容量的吸收玻璃垫（absorbed glass mat，AGM）铅酸蓄电池318。替代性地，电池318可具有大约12.5kWh的容量。可使用铅酸蓄电池组，这是由于其可以不必提供加热和/或冷却***。另外，铅酸蓄电池可以比它电池类型更加便宜。在一种实施方式中，电池318是锂离子型电池。示例性电池318包括从奥铁马电池（OPTIMA Batteries）可获得的型号为Model No.YT S5,5的电池。可以使用其它合适的电池318。
现在参照图8至图16，将更详细地描述充电组件。如首先在图8至图11中所示，充电组件通常包括发动机发电机单元310，发动机发电机单元310包括发动机320、发电机322、包括进气装置324和进气箱326的进气***、包括催化转化器330和消音器332的排气***、包括燃料箱340的燃料***、以及具有第一热交换器或散热器352和第二热交换器或散热器354的冷却***350（图6）。参照图12A至图16，将更详细地对充电组件310的进气和排气***进行描述。
首先参照图12A，通过空气输入部324并通过管道件360、362将空气抽取到进气箱326的下部部分364而进入发动机。进气箱326还包括上进气箱部分366，该上进气箱部分366相对于下部部分364保持就位用以封装其中的空气过滤器（未图示）。空气通过上部部分366排出而进入节流阀本体370并且进入发动机320的进气口380。
在排气侧，排气管390附接至与催化转化器330连通的发动机320的排气口392，该催化转化器330又通过排气管道394连接于消音器332。
消音器332在图12A中说明性地与发电机322相邻地定位。参照图12B，消音器332示出为定位在增程器310后方。在该实施方式中，消音器332安装在底架支承部分218（图6）下方和后驱动装置300（图5）后方。在消音器332朝向车辆100后部定位的情况下，逆变器716与发电机322相邻地定位，如在图21B至图21C中所示和在此所述的。
参照图15和图16，示出了经由安装件400、402以及404安装的发动机320和发电机322。
现在参照图17至图21C，将对冷却***350进行更加详细地描述。如图所示，散热器352具有冷却水出口管440（图17），该冷却水出口管440将水通过入口444输送至油加热器部442（图21）。如上文所提到的，对发动机320在以下文件中进行描述：美国专利申请序列号No.12/737,149（我方案号PLR-00SA-24396.01P）；No.12/928,479（我方案号PLR-00SA-24396.02P）；No.12/928,484（我方案号PLR-00SA-24396.03P）；No.12/928,498（我方案号PLR-00SA-24396.04P）；No.12/928,493（我方案号PLR-00SA-24396.05P）；No.12/928,495（我方案号PLR-00SA-24396.06P）；以及No.12/928,482（我方案号PLR-00SA-24396.07P）。
借助于水泵450（图20）经由油加热器442的出口452、经由水管件454并且进入水泵入口456而将水抽取到发动机320。水围绕发动机320的缸盖的内部进行循环并且经由出口460（图21A）、经由出口管件462排出并且进入散热器入口464。因此，当通过散热器352进行循环的水冷却发动机320时，水也借助于油加热器442加热了油，以便在需要操作发电机时使发动机320处于准备好运行的位置。
参照图21B和图21C，逆变器716说明性地与发电机322相邻地定位。设置支架480|、482用以将逆变器716安装至车辆100的车架150（图5）。借助于经由管件470和经由泵472的循环，散热器354使电气设备冷却。水泵472将水从散热器354通过水管件474泵送至发电机322。水在经由水管件478返回至散热器354之前运动通过发电机322、经由水管件476并且进入逆变器716。
现在参照图22至图27，后动力传动系112通常包括交流异步马达500（或交流感应式）、变速驱动桥502以及向前驱动轴508，变速驱动桥502又驱动差速器506的差速器输出部504（图25和图27），向前驱动轴508通过万向节512驱动传动轴510（图26）。在所示的实施方式中，马达500可以是由德国马克特雷德维茨的ABM Greiffenberger Antriebstechnik股份有限公司制造的，型号为112-200-4。根据特定的车辆和车辆应用，也可以使用其它类型的马达（例如，永磁型）。
仍然参照图26，将对前动力传动系部分302进行更详细地描述。如在图26中所示，前传动系部分302包括借助于万向节552互连至传动轴510的前差速器550。差速器550具有两个输出部554，两个输出部554中的每一个均借助于驱动轴连接至前轮中的一个。如图所示，差速器550可以是由纽约州埃尔迈拉的Hilliard公司制造的自动锁定式前差速器，并且可以具有超越离合器。差速器550还可以以美国专利5,036,939中描述的原理进行操作，该专利的主题通过参引并入本文。另一超越离合器在美国专利No.RE38,012中示出，该专利的主题通过参引并入本文。
现在参照图28至图33，将对电气***和电池支承结构进行更详细地描述。首先参照图28，电池支承结构大致以600示出并且包括横撑件602，横撑件602跨过横杆604和横撑件232（图29）。如图32中最佳所示，通道件610定位在横杆602顶部上并且提供两个功能：首先，通道件610提供对电池托盘612的支承；第二，通道件610提供穿过其中的通路614，如在此所述。
如图28和图31所示，两个电池318以纵向地串列关系定位在电池托盘612中并且由通道件610支承。同时，如图32和图33中最佳所示，第二电池托盘620与电池托盘612相邻地定位，其中电池托盘620包括诸如622的多个凹形部用以在水平位置接收电池的电池单元，使得电池的主要定向呈直立位置，如图30和图32中最佳所示。因此，应当理解，电池组304、306、发动机320和发电机322、消音器332、以及燃料箱340的整体全部说明性地定位在长条座椅支承部216下方。在一种实施方式中，消音器332朝向车辆100的后端部202定位，并且逆变器716定位在长条座椅支承部216下方（参见图12B和图21B）。还应当理解，传动轴510从变速驱动桥502穿过通道件610的通路614向前延伸到前差速器302，如在图22中最佳所示。
之后，应当理解，如所设计的，车辆100是具有车载发动机和发电机的电动车辆，该车载发动机和发电机用于对电池充电和/或对牵引马达500提供电能以延长车辆的行程。即车载发动机320不直接机械地连接至车辆的动力传动系，而是为了产生用于牵引马达500的电能和/或对电池组304、306充电而运行。更特别地，发动机320、发电机322以及牵引马达500的装置形成电池主导（battery-dominant）的串联式混合动力***。该电池主导的架构在发动机320保持电池318的充电状态（“SOC”）的同时使电池318能够满足车辆100的瞬时加速需求。在一种实施方式中，发动机320是具有大约300到325立方厘米排量的单缸四冲程发动机。例如，发动机320可足够为22kW发电机提供动力，使得发电机可将电池SOC保持在足以驱动车辆100以至少大约80千米/小时（大约50英里/小时）的速度运行的水平。
如下文所述，车辆100还设计为：通过比典型的全电动车辆具有更少的电池而牺牲部分的车辆重量，但是通过包括带有燃料的燃料箱以及附加的增程器310而增加重量，以使车辆的行程最大化。在示出的特定的实施方式中，车辆总重量（W）是720KG，并且参照图2，重量分布为在后轮420KG以及在前轮300KG，即，WR等于420KG，WF等于300KG。
上述车辆100已构造成最大行程的车辆。在所示实施方式中，上述车辆100的电池318的群组比典型的全电动车辆的电池组具有更小的容量和更轻的重量。此外，车辆100的燃料容量小于具有内燃发动机的典型的多用途车辆。但是，通过从电池组牺牲部分的车辆重量并且增加燃料的重量，可以使车辆行程最大化。在所示实施方式中，在车辆的总重量中，电池重量是156KG，即每个电池为26KG的六个电池。燃料箱说明性地是25公升的燃料箱，燃料重量为大约18.6KG。因此，电池的重量大约是车辆总重量W的21.6%，然而燃料重量大约是车辆总重量W的2.6%。
因此，车辆100优选地是具有车辆总重量高达大约1250KG（大约2750镑）的车辆。说明性地，车辆100可具有在675KG与750KG之间的车辆总重量。车辆100包括电动力传动系、增程器310以及多个电池，其中：增程器310为电池组304、306提供车载充电，其中该增程器具有带燃料箱的内燃发动机。更特别地，内燃发动机和燃料箱可定尺寸成使得燃料的总重量在车辆总重量的1.5%-3.5%的范围内。另外，电池318可定尺寸成使得分配至电池318的总重量在车辆总重量的15%-25%的范围内。另外，对至少电池组304、306、发动机320、发电机322、以及牵引马达500的尺寸和重量进行调节以便在典型的驾驶距离和速度下而不是极端或“最差情况”的驾驶条件下允许实现最大车辆行程。通过将发动机320和发电机322的尺寸调节成在正常使用中而不是在峰值加速度需求期间提供足够的电能，发动机排量可为较小的。由于尺寸减小，发动机320能够在使燃料效率最大的RPM（转速）值范围上产生动力。通过使发动机排量与车辆100的平均功率需求相关，发动机320可在节气门板开度更大的情况下运行，这可避免由于泵送造成的损失并且进一步提高效率。
另外，其它因素可有助于提高发动机320的效率，并且因此进一步有助于车辆100的行程。例如，低滚动阻力轮胎、提高的传动效率、绿色远程信息处理（green telematics）、以及使发动机摩擦力最小化。可以通过使发动机320的部件在滚子轴承上旋转，使发动机320中的旋转发动机摩擦最小化。例如，平衡轴、凸轮轴以及曲轴每一者都可以安装在滚子轴承上。滚子轴承比传统的滑动轴承更能耐受碎片和低油压的情况。同样地，降低了在启动之后使发动机320立即增加rpm并且在全负荷下运行时使轴承破坏的可能性。通过提供具有滚子轴承的发动机320将降低内摩擦，这将提高总体效率并且使输出功率最大化。此外，滚子轴承不需要油压，并且因此发动机320不必包括油泵，从而进一步有助于减小车辆100的重量并且提供其效率。
可以预计，与全电动车辆或者全燃料车辆相比，上述车辆已得到优化。据估算，全电动驱动的相似车辆在没有再充电的情况下具有大约40英里的车辆行程。另一方面，据估算，仅具有内燃发动机的车辆在单一的一箱燃料的情况下将具有大约80英里的车辆行程。然而，据估算，上述车辆100可具有高达大约500英里的行程。更特别地，在该车辆具有单一的一箱燃料并且在车辆行驶时对电池间歇地再充电的情况下，说明性的车辆100可具有高达大约500千米（大约310英里）的行程。例如，燃料箱340的说明性实施方式可构造成具有大约6.5加仑燃料。还可认为，充电***310在车辆运行时将电池充电量保持在恒定的水平，使得车辆不需要停止行驶以等待对车辆电池进行再充电。参照图34，在下文中将对车辆100的示例性运行进行更加详细的描述。
如在图34中所示，电气***700构造成控制电动车辆100的运行。在所示实施方式中，电气***700包括车辆电池组304、306，该车辆电池组304、306对车辆马达500提供电能用以驱动电动车辆的驱动桥（drive axle）110。增程器310起产生用于电气***700的电能的作用，诸如对车辆电池组304、306充电、或者对电动车辆的车辆马达500提供电能。另外，再生制动可辅助恢复电池充电量的一部分，如本文将进一步详述的。在说明性的实施方式中，电气***700包括与电子控制单元（ECU）704连通的车辆控制单元（VCU）702。替代性实施方式可将VCU 702和ECU 704的功能结合在单一部件中。在所述实施方式中，ECU 704是构造成控制增程器310的发动机320的运行的电控制器。ECU 704说明性地经由电子节气门控制***（drive-by-wire system）708对增程器310的发动机提供控制信号。ECU 704可控制例如增程器310的发动机的节气门位置、发动机速度、点火正时以及其它参数。如上文所述，增程器310包括联接至发动机320并且由发动机320驱动的电发电机322。在一种实施方式中，发电机322操作用于使进入和离开电池318的平均电流最小以延长车辆100的运行行程并且用以增加电池318的寿命。
VCU 702是构造成控制电动车辆的电气***和子***的电控制器。例如，VCU 702可控制风扇和水泵马达、控制并监测车辆速度和车辆马达速度、接收并执行驾驶员输入和命令、以及控制电动车辆的加热和冷却***。在一种实施方式中，VCU702包括具有软件的微处理器，该软件包括用于控制增程器310的起动和操作模式的指令。在所示实施方式中，VCU 702构造成根据控制逻辑对ECU 704施加开关电压以启动增程器310。在一种实施方式中，ECU 704利用由VCU 702提供的车辆参数而控制增程器310的发动机。替代性地，ECU 704可包括具有用于执行控制逻辑并且控制增程器310的软件的微处理器。
提供通信网络708用以进行VCU 702与电气***700的各种部件和装置之间的通信。通信网络708说明性地使用了控制器局域网络（CAN总线）协议，但可在电气***700的部件之间使用其它合适的连通协议。在所述实施方式中，VCU 702通过通信网络708与ECU 704、舒适***710、驾驶员接口712、车辆电池组304、306、整流器714、逆变器716以及转换器718通信。
舒适***710说明性地包括加热***720。在所示实施方式中，VCU702控制加热***720的操作。驾驶员接口712可包括使用者输入，其允许使用者调节电动车辆的舒适***710的设定。增程器310的冷却***350可构造成通过将热水提供至车辆100的温度控制***而对操作者区域130进行加热。利用增程器310进行加热可以比电加热更有效，从而在并未显著损失车辆100行程的情况下有助于使用者的舒适性。例如，与效率为大约15%-20%的电加热相比，利用增程器310加热操作者区域130可以大约60%的效率进行操作。
电气***700还包括驾驶员输入部730和档位选择器732。驾驶员输入部730说明性地包括制动输入部734、节气门输入部736以及模式选择器738。制动输入部734向VCU 702提供信号，通过对例如电动车辆的车轮施加制动使得VCU 702减慢或停止电动车辆的运动。在所示实施方式中，电动车辆包括与机械制动器协力地工作的再生制动***。特别地，机械制动器构造成在再生制动器不能够施加充足的制动力以满足制动输入需求时进行辅助制动。节气门输入部736向VCU 702提供代表诸如踏板、控制杆、或者转把式装置之类的节气门输入装置的位置的信号。作为响应，VCU 702根据节气门输入部736所提供的信号控制车辆马达500的速度和扭矩。
模式选择器738向VCU 702提供代表电动车辆的所选操作模式和所选驾驶模式的信号。操作模式包括纯电动模式和增程（REX）模式。在纯电动模式中，增程器310关闭并且由电池318为马达500提供电能。因此，车辆100的运行行程取决于电池318的储能容量、以及车辆100及其货物和乘客的重量、以及车辆100所穿过的地形。电动模式提供车辆100的低噪音运行，其适合于例如打猎、军事以及住宅应用或者其它合适的应用。在REX模式中，增程器310被启用并且与电池318协作为车辆100提供电能，如本文中所述。在REX模式中，车辆100的运行行程取决于用于对增程器310的发动机320供能的燃料的可得性。
模式选择器738所提供的示例性驾驶模式包括低速模式和高速模式。在所述实施方式中，纯电动操作模式和REX操作模式分别具有相对应的高速驾驶模式和低速驾驶模式。低速模式比高速模式能够提供更好的车辆性能（即，更大的扭矩和加速速率），而高速模式比低速模式能够提供更大的效率和运行行程。
在纯电动低速模式中，马达500的输出扭矩比在高速模式中更大，并且车辆100的最大速度受限。另外，从电池318的输出电流也受到限制。在纯电动高速模式中，车辆100的加速度和扭矩受到限制以在低车速下提供更平滑的扭矩，并且与在低速模式中相比，车辆100的最大速度极限更高。在REX低速模式中，马达500的平均能耗量由增程器310提供，而电池318对马达500提供有限的电能或不提供电能。此外，全电流可用于马达500，并且马达500的最大速度受限。在REX高速模式中，电池318和增程器310构造成都对马达500提供全功率，并且车辆100的最大速度不受限制或者限制成高于低速模式的最大速度的速度。在一种实施方式中，模式选择器738包括操作者能够接近的两个输入部：用于选择操作模式的一个输入部和用于选择驾驶模式的一个输入部。
档位选择器732将代表电动车辆运行所选档位的信号提供至VCU702。在所示实施方式中，档位选择器732包括前进档、倒退档以及空档。档位选择器732和模式选择器738可以呈以下形式：摇臂开关或扳钮开关、按钮、控制杆、触摸屏、或者构造成接收使用者输入以选择车辆运行的模式或档位的其它合适的装置。
在一种实施方式中，车辆100包括辅助电能模式。辅助电能模式可用在电池318提供辅助电能的纯电动或低噪音操作模式中、以及在增程器310提供辅助电能的REX操作模式中。在纯电动（REX不可使用的）辅助电能模式中，当车辆没有运动时，电池318构造用以开动用电设备（例如，仪表板、车灯、LCD显示器）。此外，辅助电能构造成在电池318已经放电至最小充电状态时关闭。在可使用REX的辅助电能模式中，增程器310操作为当车辆100没有运动时，开动用电设备或者对电池318充电。当车辆100没有运动（即，车辆100停止或处于静止）时和当车辆100正在运动时，在辅助电能模式中提供的电压例如可为110/230V交流电压或12/24V直流电压。在一种实施方式中，在可使用REX的模式中，增程器310可操作为在车辆100运行期间将电池的充电状态保持在特定水平，或者在车辆100运行期间增加电池318的充电量。在一种实施方式中，当使用停车制动时、驱动开关（例如档位选择器732）在中性位置（空档）、以及在纯电动操作模式中、当充电器790连接至外部电源时，自动启用辅助电能模式。还可利用在驾驶员接口712处的输入而选择辅助电能模式。在一种实施方式中，增程器310可操作用于对附接至车辆100的用电工具或器具提供电能。
车辆100也可具有风扇或水泵以冷却各种车辆部件。在图34所示的实施方式中，VCU 702控制风扇马达740、741和742以及水泵马达743和744的操作。风扇马达740、741和742可为单相马达或三相马达。风扇马达740说明性地驱动发动机风扇750用于当发动机达到高温度水平时冷却增程器310的发动机320。当马达500达到高温度水平时，风扇马达741驱动冷却驱动马达500的马达风扇752（参加图24）。风扇马达742和水泵马达744分别说明性地驱动电池风扇754和电池水泵756，用以冷却车辆电池组304、306和电气***700的相关的电池电路。水泵马达743说明性地驱动水泵472（图21B）用以冷却电气***700的电部件和电路，其包括整流器714、逆变器716、ECU 704、VCU 702、发电机322、转换器718和/或车辆马达500。在一种实施方式中，电气***700的电回路保持在大约60度或更低的温度。
车辆电池组304、306构造成对车辆马达500提供电能用以驱动电动车辆。在一种实施方式中，车辆电池组304、306构造成提供大约72V的输出电压。在一种实施方式中，电池组304、306在短的持续时间中额定为供给高达975A的组合电流（combined current）和61kW的组合功率（combined power）。电池318可具有其它合适的电流额定值和功率额定值。车辆电池组304、306经由电压分配器760联接车辆马达500。电压分配器760说明性地是高压配电箱，其构造成设定从车辆电池组304、306和从增程器310接收的电压到电气***700中合适装置的路线。在所示实施方式中，电压分配器760经由线材762联接至车辆电池组304、306，经由线材764联接至整流器714，经由线材766联接至逆变器716，以及经由线材770联接至DC/DC转换器718。线材762、764、770以及766说明性地包括能够在相应的部件之间传输高电压的带电线（火线）和地线对。
电压分配器760设定从车辆电池组304、306接收的电能到DC/AC逆变器716的路线；逆变器716包括动力电子装置，其构造成将来自于电压分配器760的直流电压转换成交流电压并且用于经由马达缆线776向车辆马达500提供交流电压。示例性逆变器716是从Semikron（赛米控）可得的Dual SKAI逆变器***。在一种实施方式中，逆变器716定位在车辆100的长条座椅支承部216（图5）下方并且与增程器310相邻。在一种实施方式中，车辆马达500是具有大约15kW功率额定值——但也可提供其他合适的功率额定值——的三相交流异步马达。在一种实施方式中，马达500是具有大约26kW功率额定值的永磁马达。在另一实施方式中，车辆马达500可具有大约85kW的功率额定值。在一种实施方式中，在车辆制动过程中利用再生制动***由车辆的动能产生电能。特别地，利用车辆的动能在相反方向上驱动车辆马达500，从而使车辆马达500产生电能，该电能通过电压分配器760进行反馈。之后，可以将产生的电能储存在车辆电池组304、306中，或者用于对增程器310的催化转化器330进行预加热。替代性地，可使用单独的马达用于再生制动。
发电机322经由缆线764对AC/DC整流器714提供电能。在所示实施方式中，发电机322是进行反操作以起到电发电机作用的三相马达。特别地，增程器310的发动机320驱动发电机322并且使发电机322产生提供到整流器714的直流电能。整流器714将从电发电机322接收的交流电压转换为直流电压。电压分配器760设定从整流器714接收的所产生的直流电压到电气***700中合适终端的路线例如用以为电池组304、306充电、或者直接驱动车辆马达500。在一种实施方式中，发电机322也起用于增程器310的发动机320的起动机的作用。特别地，车辆电池组304、306可经由缆线764对发电机322的马达提供电压，使发电机322的马达在向前方向上旋转以起动增程器310的发动机320。这样，不需要附加的起动机马达和交流发电机，从而减小了增程器310的大小和重量。
在一种实施方式中，发电机322是具有在72V下大约22kW的输出功率的永磁同步电机，但是也可提供其它合适的发电机。例如，可设想发电机322可具有400V容量。在一种实施方式中，发电机322和发动机320的合并重量是大约32KG。
车辆电池组304、306说明性地包括电池管理器780，其管理车辆电池组304、306的各种参数。在一种实施方式中，电池管理器780包括具有软件的计算机，该软件包括对电池组304、306的放电速率、充电速率、最大电压和最小电压、以及最大温度和最小温度的极限值。特别地，电池管理器780可监测在车辆电池组304、306中的充电量水平，并且当车辆电池组304、306的充电量达到预定的水平时，启动由VCU 702检测的控制活动。例如，当储存的充电量达到预定的低水平时，电池管理器780可对VCU 702提供“低电压”警告。作为响应，VCU 702可指示ECU 704起动增程器310，以产生更多反馈回到电气***700中用以对车辆电池组304、306充电的电能。相似地，当车辆电池组304、306储存的充电量达到预定的高水平时，电池管理器780可为VCU 702提供“高电压”警告。作为响应，VCU 702可指示ECU 704停止或减小由发电机310产生的电能。在所示实施方式中，电池管理器780构造成与在通信网络710上的包括VCU 702的各种装置通信，用以辅助管理电池组304、306。
车辆100也可具有车载充电器790，其构造成联接至外部电源用以对电池组304、306充电。在一种实施方式中，充电器790是***式充电器，其连接至电插口并且从电插口获取电能。DC/DC转换器718将来自于电池组304、306的直流电压转换成较低的电压水平用以提供电池源794。电池源794说明性地为12伏特，可以由电动车辆的诸如车灯和仪表板之类的低压装置利用。
示例1：传统机动车应用
微型测试车辆包括本文描述的特征，该车辆仿制欧洲市场的（大众）Polo车型。更特别地，测试车辆包括85kW驱动马达，其联接至差速器和具有8∶1的比率的单速传动装置。测试车辆还包括具有300立方厘米排量的单缸发动机，该单缸发动机联接至具有22kW和440V输出的发电机。此外，在测试车辆上包括具有12.5千瓦/小时容量的电池。
驾驶测试车辆以确定在各种驾驶模式中的车辆行程和排放效率。特别地，排放测试根据意于模拟欧洲典型汽车使用的“新欧洲驾驶循环”（“NEDC”）执行。NEDC包括城郊驾驶循环和四个重复的ECE-15驾驶循环。测试数据和信息显示：在电动模式中，该测试车辆具有大约60英里的行程；以及，当在混合动力/REX模式时，对于单一的一箱燃料的情况，行程高于大约300英里（大约500千米）。示例性的实施方式车辆可具有大约6.5加仑的燃料箱。此外，排放测试显示：在用于混合动力电动汽车的混合NEDC中，测试车辆的CO2废气排放是大约22g/kW/hr。
示例2：越野车辆应用
越野测试车辆已构造成包括本文描述的特征，该车辆仿制明尼苏达州麦地那市的北极星工业有限公司的Ranger EV型车辆。更特别地，测试车辆包括具有300立方厘米排量的单缸发动机，该单缸发动机联接至具有20kW和72V输出的发电机。替代性地，可使用具有20kW和400V输出的发电机。此外，测试车辆包括不需要电池加热和/或冷却***的铅酸蓄电池组。替代性地，根据测试车辆的应用，可使用锂离子或其它类似的电池组。该测试车辆可用于本文详细描述的三种操作模式和固定发电模式中的任何一种。
该测试车辆的行程通过驾驶测试确定。特别地，当测试车辆处于第一、或纯电动操作模式中时，取决于工作循环（duty cycle），车辆行程大约是30英里到大约50英里。其它测试包括热标识特征（heat signature）测试。特别地，将在第一模式中运行的测试车辆的热标识特征与在其它模式中运行的测试车辆的热标识特征进行比较。由于热负荷仅用于对电子装置和驱动马达提供电能而产生，故而判定第一模式中的热标识特征低于其他模式中的热标识特征。此外，REX发动机和发电机的油底壳对电子装置和驱动马达提供附加的冷却。另外，进行了声级测试并且得出以下结论：在第一模式中的声级低于在其它操作模式中的声级。
当测试车辆在第二操作模式中运行时，与第三模式相比，燃料效率增加。此外，当测试车辆在第二模式中运行时，与在第三模式中相比，车辆行程增加。
当车辆在第三模式而不是第二模式中运行时，测试结果显示燃料效率和车辆行程减小。
当车辆在第四模式或非驾驶模式中运行时，测试车辆可输出大约7kW到大约20kW的辅助功率。
示例3：重质燃料应用
本文描述的特征可应用于具有使用重质燃料（例如柴油机）发动机的车辆。特别地，测试车辆可包括相对较小（例如，小于一公升）的高动力紧密型内燃发动机。发动机可构造成自然吸气或涡轮增压的形式以适应特定的动力需求。可以设想，减小发动机的尺寸将降低排量和燃料消耗。
尽管本发明已被描述为具有示例性设计，但是在本公开的精神和范围内，本发明可以作进一步改型。因此，本申请意在包涵本发明的使用其一般原理的任何变型、使用、或适应性改型。另外，本申请意在包涵背离本公开内容的、落入在本发明所涉及的领域中已知或惯常实践的范围内的方案。

Claims (45)

1.一种车辆，包括：
车架，所述车架具有前部部分、中部部分以及后部部分，所述车架具有纵向中心线；
支承所述车架的多个地面接合构件；
由所述车架的所述中部部分支承的座椅区域；
电动力传动系，所述电动力传动系由所述车架支承并且包括定位在座椅区域后方的电动马达和定位在座椅区域下方的至少一个电池，所述电动马达传动地联接至所述地面接合构件和所述至少一个电池中的至少一者；
发动机发电机组件，所述发动机发电机组件定位在座椅区域下方并且电联接至所述至少一个电池；以及
用于为所述发动机发电机储存燃料的燃料箱，
其中，所述车辆具有高达大约2750磅的总重量，并且所述车辆构造成具有当处于低噪音操作模式时的辅助电能的供给。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述发动机发电机组件可操作地联接至所述电动马达和所述至少一个电池，所述发动机发电机构造成向所述电动马达提供电能以及对所述至少一个电池充电。
3.根据权利要求1或2所述的车辆，其中，所述发动机发电机组件构造成保持所述至少一个电池的充电状态。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆，其中，所述至少一个电池向所述电动马达提供电能用以驱动所述车辆。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆，其中，所述车辆是多用途车辆并且还包括通道件部分和驱动轴，所述通道件部分基本平行于所述纵向中心线延伸并且在所述座椅区域下方，所述驱动轴延伸穿过所述通道件并且向前延伸以与所述前轮传动地联接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆，其中，所述车辆能够在多个操作模式中运行，所述多个操作模式中的一个是所述低噪音操作模式，以及，所述多个操作模式中的另一个是增程器模式。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆，还包括能够通过所述辅助电能的供给而操作的用电设备。
8.根据权利要求7所述的车辆，其中，所述发动机发电机组件保持并且增加所述至少一个电池的充电状态。
9.一种车辆，包括：
车架，所述车架具有前部部分、中部部分以及后部部分，所述车架具有纵向中心线；
支承所述车架的前轮和后轮；
并排式座椅，所述并排式座椅定位成与所述车架中部部分相邻；
通道件部分，所述通道件部分基本平行于所述纵向中心线延伸并且在所述并排式座椅下方；
电动力传动系，所述电动力传动系由所述车架支承并且包括电动马达、驱动轴以及至少一个电池，所述电动马达定位在所述并排式座椅后方并且传动地联接至所述后轮，所述驱动轴延伸穿过所述通道件且向前延伸、并且传动地联接至所述前轮，所述至少一个电池由所述通道件支承并且定位在所述并排式座椅下方；
发动机发电机组件，所述发动机发电机组件定位在所述并排式座椅下方并且电联接至所述电池；以及
用于为所述发动机发电机储存燃料的燃料箱。
10.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述车辆的所述纵向中心线延伸穿过所述通道件。
11.根据权利要求9或10所述的车辆，其中，所述车辆包括多个电池。
12.根据权利要求11所述的车辆，其中，所述通道件具有从车辆底板升高的顶部表面，并且至少两个电池端部相接地设置在所述通道件上。
13.根据权利要求11或12所述的车辆，其中，在所述两个电池上的电池极桩竖向向上延伸。
14.根据权利要求12或13所述的车辆，其中，至少两个附加电池定位成与所述通道件相邻并且在所述并排式座椅下方，所述电池的端部壁与所述底板相邻，并且所述电池并排地延伸。
15.根据权利要求14所述的车辆，其中，在所述两个附加电池上的电池极桩水平地并且横向于所述纵向中心线延伸。
16.根据权利要求14或15所述的车辆，其中，所述发动机发电机组件定位成与所述车辆底板相邻，并且在附加的所述两个电池的相反侧。
17.根据权利要求9至16中任一项所述的车辆，其中，所述发动机发电机定位在所述座椅下方。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的车辆，其中，储气罐定位在所述并排式座椅下方，并且在附加的所述两个电池的外侧。
19.一种车辆，包括：
车架，所述车架具有前部部分、中部部分以及后部部分，所述车架具有纵向中心线；
支承所述车架的多个地面接合构件；
定位成与所述车架中部部分相邻的并排式座椅；
由所述车架支承的电动力传动系，所述电动力传动系包括电动马达和至少一个电池，所述电动马达定位在所述并排式座椅后方并且传动地联接至所述地面接合构件中的至少一者，所述至少一个电池定位在所述并排式座椅下方；
发动机发电机组件，所述发动机发电机组件定位在所述并排式座椅下方并且电联接至所述电池；以及
用于为所述发动机发电机储存燃料的燃料箱；
其中，所述车辆在所述燃料箱充满时具有总重量W，所述燃料箱和燃料的所述分配重量在W的1.5%到W的3.5%的范围内，所述电池的重量在W的15%到W的25%范围内。
20.根据权利要求19所述的车辆，其中，所述车辆包括多个电池，所述电池的重量大约是W的20%。
21.根据权利要求19或20所述的车辆，其中，所述车辆燃料箱保存大约25L的燃料，所述燃料的所述重量大约是W的2.5%。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的车辆，其中，所述车辆的所述总重量是大约700KG。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的车辆，其中，所述通道件部分平行于所述车辆的纵向中心线延伸并且在所述并排式座椅下方。
24.根据权利要求23所述的车辆，其中，所述车辆的所述纵向中心线延伸穿过所述通道件。
25.根据权利要求23或24所述的车辆，其中，所述通道件具有从车辆底板升高的顶部表面，并且至少两个电池端部相接地设置在所述通道件上。
26.根据权利要求25所述的车辆，其中，所述两个电池上的电池极桩竖向向上延伸。
27.根据权利要求26所述的车辆，其中，至少两个附加电池定位成与所述通道件相邻并且在所述并排式座椅下方，其中端部壁与所述底板相邻，所述电池并排地延伸。
28.根据权利要求27所述的车辆，其中，所述两个附加电池上的电池极桩水平地并且横向于所述纵向中心线延伸。
29.根据权利要求26或27所述的车辆，其中，所述发动机发电机组件定位成与所述车辆底板相邻，并且在所述附加的两个电池的相反侧。
30.根据权利要求19至29中任一项所述的车辆，其中，所述发动机发电机定位在所述座椅下方。
31.根据权利要求27至30中任一项所述的车辆，其中，所述储气罐定位在所述并排式座椅下方并且在所述附加的两个电池的外侧。
32.一种车辆，包括：
车架；
多个地面接合构件，所述多个地面接合构件支承所述车架并且构造成使所述车辆移动；
操作者区域，所述操作者区域由所述车架支承并且包括座椅组件；
电动马达，所述电动马达传动地联接至至少一部分所述地面接合构件；
至少一个电池，所述至少一个电池电联接至所述电动马达；以及
增程器组件，所述增程器组件电联接至所述至少一个电池和所述电动马达，增程器组件包括发动机和可操作地联接至所述发动机的发电机，增程器组件为所述电动马达和所述至少一个电池中的至少一者提供电能，并且所述增程器组件构造成在高达大约50英里/小时的所述车辆的运行过程中保持所述至少一个电池的充电状态，所述车辆构造成在至少电动模式和增程器模式中运行，当在所述电动模式时由所述至少一个电池提供辅助电能，当在增程器模式时由所述增程器组件提辅助供电能。
33.根据权利要求32所述的车辆，其中，所述增程器组件构造成：当所述多个地面接合构件移动时以及当所述多个地面接合构件被停止时，提供电压水平为110/230V交流电压和12/24V直流电压中的一者的辅助电能。
34.根据权利要求32或33所述的车辆，其中，所述电动模式和所述增程器模式中的每一者均包括多个驾驶模式。
35.根据权利要求32至34中任一项所述的车辆，其中，所述多个驾驶模式包括低速模式和高速模式。
36.根据权利要求32至35中任一项所述的车辆，其中，所述增程器组件包括构造成供给升温的流体用以加热所述操作者区域的冷却***。
37.根据权利要求36所述的车辆，其中，所述增程器组件的所述冷却***以大约60%效率操作。
38.根据权利要求32至37中任一项所述的车辆，其中，所述增程器组件使通向所述至少一个电池的输入供给电流最小化，并且使来自所述至少一个电池的输出供给电流最小化，用以增加所述车辆的运行行程和所述至少一个电池的操作寿命。
39.根据权利要求38所述的车辆，其中，所述增程器组件在所述至少一个电池充分充电时对所述电动马达提供电能。
40.一种车辆，包括：
车架；
多个地面接合构件，所述多个地面接合构件支承所述车架并且构造成使所述车辆移动；
操作室区域，所述操作室区域由所述车架支承并且包括座椅组件；
电动马达，所述电动马达传动地联接至至少一部分所述地面接合构件；
至少一个电池，所述至少一个电池电联接至所述电动马达；以及
增程器组件，所述增程器组件电联接至所述至少一个电池和所述电动马达，所述增程器组件包括发动机和可操作地联接至所述发动机的发电机，所述增程器组件为所述电动马达和所述至少一个电池中的至少一者提供电能，以及所述车辆构造成在至少电动模式和增程器模式中运行，当在所述电动模式时由所述至少一个电池提供辅助电能，当在所述增程器模式时由所述增程器组件提供辅助电能；
发动机冷却***，所述发动机冷却***包括循环制冷剂，以及
操作室温度控制***，所述操作室温度控制***用于加热所述操作者区域，所述控制***流体地联接至所述发动机冷却***用以产生用于所述操作室区域的加热空气。
41.根据权利要求40所述的车辆，其中，当所述至少一个电池充分充电时，所述增程器组件对所述电动马达提供电能。
42.一种车辆，包括：
车架；
多个地面接合构件，所述多个地面接合构件支承所述车架并且构造成使所述车辆移动；
操作者区域，所述操作者区域由所述车架支承并且包括座椅组件；
电动马达，所述电动马达传动地联接至至少一部分所述地面接合构件；
电气***，所述电气***包括至少一个电池和车辆控制单元，所述电气***可操作地联接至所述电动马达；以及
增程器组件，所述增程器组件电联接至所述电气***和所述电动马达，所述增程器组件包括发动机和可操作地联接至所述发动机的发电机，所述增程器组件构造成为所述电动马达和所述至少一个电池提供电能，
其中，所述车辆控制单元构造成响应所述至少一个电池的充电状态，控制由所述增程器组件提供到所述至少一个电池的所述电能，所述车辆控制单元构造成当所述充电状态小于预定的水平时，增加由所述增程器组件提供到所述至少一个电池的所述电能，以及，所述车辆控制单元构造成当所述充电状态大于所述预定的水平时，降低由所述增程器组件提供到所述至少一个电池的所述电能。
43.根据权利要求42所述的车辆，还包括电池管理器，所述电池管理器与所述至少一个电池和所述车辆控制单元电连通，所述电池管理器监测所述至少一个电池的充电状态并且将所述充电状态传送至所述车辆控制单元。
44.根据权利要求42或43所述的车辆，其中，所述车辆控制单元构造成控制所述车辆的速度和所述电动马达的速度中的至少一者。
45.根据权利要求42所述的车辆，还包括加热***，所述车辆控制单元可操作地联接至所述加热***用以控制所述操作者区域的温度。
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