CN205951745U - 一种超级电容电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超级电容电动汽车，包括车体、蓄电池组件和驱动组件，所述蓄电池组件与所述驱动组件电连接，所述驱动组件驱动车体运动，还包括发电组件、第一超级电容组件、第二超级电容组件和控制转换组件，所述发电组件、驱动组件均与所述控制转换组件电连接，所述控制转换组件分别与所述第一超级电容组件、第二超级电容组件和蓄电池组件电连接。本实用新型的一种超级电容电动汽车，通过在电动汽车行驶时的能量进行回收，将回收的能量重复利用并用来驱动电动汽车，大大提高了能量的利用效率，延长了电动汽车的续航里程，绿色低碳，节能环保。

Description

一种超级电容电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种超级电容电动汽车。

背景技术

随着国家大力推广，电动汽车逐渐普及。在现有的电动汽车行业，它具有绿色能源、环保、无污染、排放尾气为零、噪音小等优点，使得电动汽车与传统的燃油动力汽车相比具有很明显的优势。但是，电动汽车的缺点也很明显，现有的电动汽车为了增加续航里程，其外形设计简单，重量轻，导致安全性能较差，特别是很多电动汽车大多利用塑料外壳来减轻重量，并且动力不足，驾驶员常常因为行驶途中电量不足而烦恼，并且蓄电池寿命较短，增加了用户的驾驶成本。

为此，需要开发一种新的电动汽车，以克服上述技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种超级电容电动汽车。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种超级电容电动汽车，包括车体、蓄电池组件和驱动组件，所述蓄电池组件与所述驱动组件电连接，所述驱动组件驱动车体运动，还包括发电组件、第一超级电容组件、第二超级电容组件和控制转换组件，所述发电组件、驱动组件均与所述控制转换组件电连接，所述控制转换组件分别与所述第一超级电容组件、第二超级电容组件和蓄电池组件电连接。

所述发电组件用于在所述车体运动时发电并将电能储存至所述第一超级电容组件或第二超级电容组件中；所述第一超级电容组件和第二超级电容组件，其中一组用于存储所述发电组件转换的电能，另一组用于为驱动组件提供电能，且两组所述超级电容组件根据所述控制转换组件的控制可同步切换充放电状态；所述控制转换组件用于接收电源选择命令，并根据电源选择命令选择所述蓄电池组件或超级电容组件作为动力电源，且当所述超级电容组件作为动力电源时，控制两组所述超级电容组件的充放电状态切换。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种超级电容电动汽车，通过在电动汽车行驶时的能量进行回收，将回收的能量重复利用并用来驱动电动汽车，大大提高了能量的利用效率，延长了电动汽车的续航里程，绿色低碳，节能环保。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步：所述发电组件包括风能发电组件，所述风能发电组件与所述控制转换组件电连接；所述风能发电组件设置在所述车体的进气格栅内，且所述车体运动时，所述风能发电组件发电机发电，并通过所述控制转换组件将电能存储至第一超级电容组件或第二超级电容组件中。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述风能发电组件可以利用电动汽车运动时空气相对流动加快而造成的风阻发电，将车体运动过程中克服风阻的能量转化为电能并存储至所述第一超级电容组件或第二超级电容组件中。

进一步：所述发电组件还包括四个轮毂发电组件和轴承发电机，四个所述轮毂发电组件分别对应设置在车体的四个轮毂处，所述轴承发电机设置在所述车体的后桥转轴上，且所述车体运动时，四个所述轮毂发电组件和轴承发电机均发电，并通过所述控制转换组件将电能存储至第一超级电容组件或第二超级电容组件中。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述轮毂发电机可以在车体运动时通过轮毂和后桥转轴的转动发电，并将转化的电能存储至所述第一超级电容组件或第二超级电容组件中，提高了能量的回收效率。

进一步：所述控制转换组件包括PLC、第一切换单元和第二切换单元，所述PLC分别与所述蓄电池组件、第一切换单元和第二切换单元电连接，所述第一切换单元分别与所述驱动组件和发电组件电连接，所述第二切换单元分别与所述驱动组件和发电组件电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述控制转转组件可以实现所述第一超级电容组件和第二超级电容组件的充放电状态的同步切换，使得在处于放电状态的超级电容组件电量不足时自动切换为充电状态，并将处于充电状态的超级电容组件切换为放电状态，使得两组超级电容组件无缝切换衔接，并持续为电动汽车提供电源。

进一步：所述第一切换单元包括第一逆变电路、第一整流电路、第一接触器和第二接触器，所述第一逆变电路的输入端与所述第一超级电容组件电连接，输出端与所述第一接触器电连接，所述第一接触器分别与所述驱动组件和PLC电连接，第一整流电路分别的输出端与所述第二超级电容组件和输入端电连接，输入端与所述第二接触器电连接，所述第二接触器分别与所述发电组件和PLC电连接；所述第二切换单元包括第二逆变电路、第二整流电路、第三接触器和第四接触器，所述第二逆变电路的输入端与所述第二超级电容组件电连接，输出端与所述第三接触器电连接，所述第三接触器分别与所述驱动组件和PLC电连接，第二整流电路的输出端与所述第一超级电容组件电连接，输入端与所述第四接触器电连接，所述第四接触器分别与所述发电组件和PLC电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述第一切换单元和第二切换单元可以使得所述第一超级电容组件和第二超级电容组件之间的充放电状态切换自如，避免在切换充放电状态时出现电源真空状态，使得电动汽车更加平稳的运行。

进一步：所述控制转换组件还包括监测电路，所述监测电路连接在所述驱动组件与所述PLC之间，用于检测所述驱动组件的驱动电流并发送给PLC,且当所述监测电路检测的电流小于设定阈值时，所述PLC控制处于放电的第一超级电容组件或第二超级电容组件与处于充电状态的第一超级电容组件或第二超级电容组件同时切换充放电状态。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述监测电路可以实时检测所述驱动组件的驱动电流，并根据所述驱动电流推算出处于放电状态的超级电容组件的电量，便于后续在处于放电状态的超级电容组件的电量不足时切换充放电状态，增强驾驶的安全性。

进一步：第一超级电容组件和第二超级电容组件均包括多个相互串联的超级电容和均压电路，所述均压电路并联在串联后的多个所述超级电容的首尾两端。

上述进一步方案的有益效果是：由于单个超级电容的电压一般比较低，无法驱动电动汽车的驱动组件，通过上述方式可以增加所述第一超级电容组件和第二超级电容组件的电压和存储电量，便于为电动汽车提供更长的续航里程，通过所述均压电路可以克服多个超级电容串联之后每隔超级电容上电压的不一致性。

进一步：所述驱动组件包括驱动电机和变差速器，所述驱动电机与所述控制转换组件电连接，所述驱动电机与所述变差速器传动连接，且所述变差速器设置在所述车体的后桥上并驱动车轮转动。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述驱动电机和变差速器可以根据驾驶员的需求操控汽车，改变汽车的运动状态以及运动速度，增强驾驶体验。

附图说明

图1为本实用新型的一种超级电容电动汽车结构示意图一；

图2为本实用新型的一种超级电容电动汽车结构示意图二。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

一种超级电容电动汽车，下面将结合图1和2对本实施例的一种超级电容电动汽车进行详细介绍。

如图1所示，一种超级电容电动汽车，包括车体、蓄电池组件和驱动组件，所述蓄电池组件与所述驱动组件电连接，所述驱动组件驱动车体运动，其特征在于：还包括发电组件、第一超级电容组件、第二超级电容组件和控制转换组件，所述发电组件、驱动组件均与所述控制转换组件电连接，所述控制转换组件分别与所述第一超级电容组件、第二超级电容组件和蓄电池组件电连接。

所述发电组件用于在所述车体运动时发电并将电能储存至所述第一超级电容组件或第二超级电容组件中；所述第一超级电容组件和第二超级电容组件，其中一组用于存储所述发电组件转换的电能，另一组用于为驱动组件提供电能，且两组所述超级电容组件根据所述控制转换组件的控制可同步切换充放电状态；所述控制转换组件用于接收电源选择命令，并根据电源选择命令选择所述蓄电池组件或超级电容组件作为动力电源，且当所述超级电容组件作为动力电源时，控制两组所述超级电容组件的充放电状态切换。

本实施例中，所述发电组件包括风能发电组件，所述风能发电组件与所述控制转换组件电连接；所述风能发电组件设置在所述车体的进气格栅内，且所述车体运动时，所述风能发电组件发电机发电，并通过所述控制转换组件将电能存储至所述第一超级电容组件或第二超级电容组件中。通过所述风能发电组件可以利用电动汽车运动时空气相对流动加快而造成的风阻发电，将车体运动过程中克服风阻的能量转化为电能并存储至所述第一超级电容组件或第二超级电容组件中。

优选地，所述发电组件还包括四个轮毂发电组件和轴承发电机，四个所述轮毂发电组件分别对应设置在车体的四个轮毂处，所述轴承发电机设置在所述车体的后桥转轴上，且所述车体运动时，四个所述轮毂发电组件和轴承发电机均发电，并通过所述控制转换组件将电能存储至第一超级电容组件或第二超级电容组件中。通过所述轮毂发电机可以在车体运动时通过轮毂和后桥转轴的转动发电，并将转化的电能存储至所述第一超级电容组件或第二超级电容组件中，提高了能量的回收效率。

如图2所示，本实施例中，所述控制转换组件包括PLC、第一切换单元和第二切换单元，所述PLC分别与所述蓄电池组件、第一切换单元和第二切换单元电连接，所述第一切换单元分别与所述驱动组件和发电组件电连接，所述第二切换单元分别与所述驱动组件和发电组件电连接。通过所述控制转转组件可以实现所述第一超级电容组件和第二超级电容组件的充放电状态的同步切换，使得在处于放电状态的超级电容组件电量不足时自动切换为充电状态，并将处于充电状态的超级电容组件切换为放电状态，使得两组超级电容组件无缝切换衔接，并持续为电动汽车提供电源。

本实施例中，所述第一切换单元包括第一逆变电路、第一整流电路、第一接触器和第二接触器，所述第一逆变电路的输入端与所述第一超级电容组件电连接，输出端与所述第一接触器电连接，所述第一接触器分别与所述驱动组件和PLC电连接，第一整流电路分别的输出端与所述第二超级电容组件和输入端电连接，输入端与所述第二接触器电连接，所述第二接触器分别与所述发电组件和PLC电连接；所述第二切换单元包括第二逆变电路、第二整流电路、第三接触器和第四接触器，所述第二逆变电路的输入端与所述第二超级电容组件电连接，输出端与所述第三接触器电连接，所述第三接触器分别与所述驱动组件和PLC电连接，第二整流电路的输出端与所述第一超级电容组件电连接，输入端与所述第四接触器电连接，所述第四接触器分别与所述发电组件和PLC电连接。

通过所述第一切换单元和第二切换单元可以使得所述第一超级电容组件和第二超级电容组件之间的充放电状态切换自如，避免在切换充放电状态时出现电源真空状态，使得电动汽车更加平稳的运行。

优选地，所述控制转换组件还包括监测电路，所述监测电路连接在所述驱动组件与所述PLC之间，用于检测所述驱动组件的驱动电流并发送给PLC,且当所述监测电路检测的电流小于设定阈值时，所述PLC控制处于放电的第一超级电容组件或第二超级电容组件与处于充电状态的第一超级电容组件或第二超级电容组件同时切换充放电状态。通过所述监测电路可以实时检测所述驱动组件的驱动电流，并根据所述驱动电流推算出处于放电状态的超级电容组件的电量，便于后续在处于放电状态的超级电容组件的电量不足时切换充放电状态，增强驾驶的安全性。

比如，设定处于放电的所述超级电容组件电量低于10％时，控制处于放电的所述超级电容组件与处于充电状态的电容组件同时切换充放电状态，处于放电的所述超级电容组件切换为充电状态，原来处于充电状态的超级电容组件切换为放电状态，此时，原来处于充电状态的超级电容组件便可以为电动汽车提供足够的能量。

当然，随着能量的不断损耗，两组超级电容组件的电量总和会减少，当蓄电池的电量不足时，两组超级电容组件中可以作为所述蓄电池组件的备用电源为电动汽车体动电源。当两组超级电容作为电源为电动汽车提供动力时，切换充放电状态之后处于放电状态的电量低于设定阈值时(比如低于30％)，所述PLC获取蓄电池组件的电量，如果所述蓄电池组件的电量也低于设定的阈值时，所述PLC提示用户电量不足，并就近选择充电点进行充电。这里，切换充放电状态之后处于放电状态的电量设定阈值和所述蓄电池组件的电量设定阈值可以不同。

优选地，所述监测电路采用电流表，通过将电流表串联在所述第一接触器或所述第三接触器与所述驱动组件之间，可以实时检测所述驱动组件的驱动电流，并通过驱动电流的大小推算出处于放电状态的超级电容的电量，动态监测其电量多少，方便在处于放电状态的超级电容的电量不足时将其与处于充电状态的超级电容组件同时切换充放电状态。

本实施例中，第一超级电容组件和第二超级电容组件均包括多个相互串联的超级电容和均压电路，所述均压电路并联在串联后的多个所述超级电容的首尾两端。由于单个超级电容的电压一般比较低，无法驱动电动汽车的驱动组件，通过上述方式可以增加所述第一超级电容组件和第二超级电容组件的电压和存储电量，便于为电动汽车提供更长的续航里程，通过所述均压电路可以克服多个超级电容串联之后每隔超级电容上电压的不一致性。

本实施例中，所述驱动组件包括驱动电机和变差速器，所述驱动电机与所述控制转换组件电连接，所述驱动电机与所述变差速器传动连接，且所述变差速器设置在所述车体的后桥上并驱动车轮转动。通过所述驱动电机和变差速器可以根据驾驶员的需求操控汽车，改变汽车的运动状态以及运动速度，增强驾驶体验。

假定初始状态为蓄电池组件提供电源，当所述PLC收到电源选择命令时，如果根据所述电源选择命令选择超级电容组件为电源时，此时，所述PLC将控制所述蓄电池组件停止提供电动汽车的动力电源，并将两组超级电容组件作为动力电源。

具体地，设定切换瞬间所述第一超级电容组件处于放电状态时，所述PLC控制所述第一接触器与第二接触器闭合，所述第三接触器与所述第四接触器断开，此时，所述第一超级电容组件为所述驱动组件提供电源，且所述驱动组件驱动电动汽车运动，所述第二超级电容组件通过所述充电组件充电；当所述第一超级电容组件的电量低于设定阈值(比如10％)时，所述PLC控制所述第一接触器与第二接触器断开，所述第三接触器与所述第四接触器闭合，此时，所述第二超级电容组件为所述驱动组件提供电源，且所述驱动组件驱动电动汽车运动，所述第一超级电容组件通过所述充电组件充电。

本实用新型的一种超级电容电动汽车，通过在电动汽车行驶时的能量进行回收，将回收的能量重复利用并用来驱动电动汽车，大大提高了能量的利用效率，延长了电动汽车的续航里程，绿色低碳，节能环保。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超级电容电动汽车，包括车体、蓄电池组件和驱动组件，所述蓄电池组件与所述驱动组件电连接，所述驱动组件驱动车体运动，其特征在于：还包括发电组件、第一超级电容组件、第二超级电容组件和控制转换组件，所述发电组件、驱动组件均与所述控制转换组件电连接，所述控制转换组件分别与所述第一超级电容组件、第二超级电容组件和蓄电池组件电连接。

2.根据权利要求1所述一种超级电容电动汽车，其特征在于：所述发电组件包括风能发电组件，所述风能发电组件与所述控制转换组件电连接，所述风能发电组件设置在所述车体的进气格栅内。

3.根据权利要求1所述一种超级电容电动汽车，其特征在于：所述发电组件还包括四个轮毂发电组件和轴承发电机，四个所述轮毂发电组件分别对应设置在车体的四个轮毂处，所述轴承发电机设置在所述车体的后桥转轴上。

4.根据权利要求1所述一种超级电容电动汽车，其特征在于：所述控制转换组件包括PLC、第一切换单元和第二切换单元，所述PLC分别与所述蓄电池组件、第一切换单元和第二切换单元电连接，所述第一切换单元分别与所述驱动组件和发电组件电连接，所述第二切换单元分别与所述驱动组件和发电组件电连接。

5.根据权利要求4所述一种超级电容电动汽车，其特征在于：所述第一切换单元包括第一逆变电路、第一整流电路、第一接触器和第二接触器，所述第一逆变电路的输入端与所述第一超级电容组件电连接，输出端与所述第一接触器电连接，所述第一接触器分别与所述驱动组件和PLC电连接，第一整流电路分别的输出端与所述第二超级电容组件和输入端电连接，输入端与所述第二接触器电连接，所述第二接触器分别与所述发电组件和PLC电连接；

所述第二切换单元包括第二逆变电路、第二整流电路、第三接触器和第四接触器，所述第二逆变电路的输入端与所述第二超级电容组件电连接，输出端与所述第三接触器电连接，所述第三接触器分别与所述驱动组件和PLC电连接，第二整流电路的输出端与所述第一超级电容组件电连接，输入端与所述第四接触器电连接，所述第四接触器分别与所述发电组件和PLC电连接。

6.根据权利要求5所述一种超级电容电动汽车，其特征在于：所述控制转换组件还包括监测电路，所述监测电路连接在所述驱动组件与所述PLC之间，并检测所述驱动组件的驱动电流。

7.根据权利要求1至6任一项所述一种超级电容电动汽车，其特征在于：第一超级电容组件和第二超级电容组件均包括多个相互串联的超级电容和均压电路，所述均压电路并联在串联后的多个所述超级电容的首尾两端。

8.根据权利要求1至6任一项所述一种超级电容电动汽车，其特征在于：所述驱动组件包括驱动电机和变差速器，所述驱动电机与所述控制转换组件电连接，所述驱动电机与所述变差速器传动连接，且所述变差速器设置在所述车体的后桥上并驱动车轮转动。