电动汽车动力输出电路、方法和电动汽车与流程

本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种电动汽车动力输出电路、方法，以及采用该电动汽车动力输出电路的电动汽车。

背景技术：

新能源车中，电动汽车多采用锂离子电池作为其动力源。通常，将能量密度大的电池称为能量型电池，将功率密度大的电池称为功率型电池，这两种类型在性能上处于此消彼长的状态，即能量密度大的电池，其功率密度则小，而功率密度大的电池，其能量密度小。

对于电动汽车的锂电池来说，其能量密度作为电动汽车续驶里程的重要参数，而其功率密度则作为电动汽车加速时间的重要参数，二者在锂电池的性能上很难达到平衡，进而，对于电动汽车来说，很难制造出加速即快并且续驶里程又长的电动汽车。

如上所述，限于能量密度和功率密度的制约，在电池总重量一定的情况下，很难满足续驶里程和加速时间两方面要求。如果必须要求加速时间和续驶里程同时满足要求，通常会使用数量庞大的功率型电池来保证两项指标。但是，该方式将直接带来两大主要缺点，首先是成本的急剧增加，其次是电动汽车整车质量的急剧增加。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电动汽车动力输出电路和方法，以及采用该电动汽车动力输出电路的电动汽车，以解决电动汽车在续驶里程和加速时间两方面难以共存的问题。

本发明提供了一种电动汽车动力输出电路，包括：

电池电路，所述电池电路具有第一电极端和第二电极端，所述电池电路的第一电极端电连接于第一电动汽车电机的第一电极接入端，所述电池电路的第二电极端电连接于第一电动汽车电机的第二电极接入端；

超级电容电路，所述超级电容电路具有第一电极端和第二电极端，所述超级电容电路的第一电极端电连接于第二电动汽车电机的第一电极接入端，所述超级电容电路的第二电极端电连接于第二电动汽车电机的第二电极接入端；其中，

所述第一电动汽车电机和第二电动汽车电机均连接于电动汽车的传动系统，以向所述电动汽车的传动系统输送动力；其中，

在所述电动汽车加速行驶时，由所述超级电容电路向所述第二电动汽车电机供电，所述电池电路断开；

在所述电动汽车恒速行驶时，由所述电池电路向所述第一电动汽车电机供电，所述超级电容电路断开。

进一步，所述电池电路包括：

蓄电池，所述蓄电池具有第一电极和第二电极；

第一继电器，所述第一继电器串联于所述蓄电池的第一电极和电池电路的第一电极端之间，或者所述第一继电器串联于所述蓄电池的第二电极和电池电路的第二电极端之间；

若所述第一继电器串联于所述蓄电池的第一电极和电池电路的第一电极端之间，则所述蓄电池的第二电极连接于所述电池电路的第二电极端；

若所述第一继电器串联于所述蓄电池的第二电极和电池电路的第二电极端之间，则所述蓄电池的第一电极连接于所述电池电路的第一电极端；

在所述电动汽车加速行驶时，所述第一继电器断开使得所述电池电路断开；

在所述电动汽车恒速行驶时，所述第一继电器闭合进而由所述蓄电池向所述第一电动汽车电机供电。

进一步，所述超级电容电路包括：

超级电容器，所述超级电容器具有第一电极和第二电极；

第二继电器，所述第二继电器串联于所述超级电容器的第一电极和超级电容电路的第一电极端之间，或者所述第二继电器串联于所述超级电容器的第二电极和超级电容电路的第二电极端之间；

若所述第二继电器串联于所述超级电容器的第一电极和超级电容电路的第一电极端之间，则所述超级电容器的第二电极连接于所述超级电容电路的第二电极端；

若所述第二继电器串联于所述超级电容器的第二电极和超级电容电路的第二电极端之间，则所述超级电容器的第一电极连接于所述超级电容电路的第一电极端；

在所述电动汽车加速行驶时，所述第二继电器闭合进而由所述超级电容器向所述第二电动汽车电机供电；

在所述电动汽车恒速行驶时，所述第二继电器断开使得所述超级电容电路断开。

进一步，所述电动汽车动力输出电路的第一电极端通过预充电路电连接于第一电动汽车电机的第一电极接入端。

进一步，所述预充电路包括第三继电器、第四继电器和第一电阻；其中，

所述第三继电器连接于所述电池电路的第一电极端和第一电动汽车电机的第一电极接入端之间；

所述第四继电器和第一电阻串联于所述电池电路的第一电极端和第一电动汽车电机的第一电极接入端之间。

进一步，所述第一电极为正极，所述第二电极为负极。

本发明还提供了一种电动汽车动力输出方法，采用如上任一项所述的电动汽车动力输出电路，所述电动汽车动力输出方法包括：

在所述电动汽车加速行驶时，由所述超级电容电路向所述第二电动汽车电机供电，所述电池电路断开；

在所述电动汽车恒速行驶时，由所述电池电路向所述第一电动汽车电机供电，所述超级电容电路断开。

本发明还提供了一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车采用如上任一项所述的电动汽车动力输出电路。

从上述方案可以看出，本发明利用了超级电容器功率密度大的特点加上双电机驱动，使得在电动汽车加速时，由超级电容器进行短时间的供电，进而实现了电动汽车提速快的目的，而在汽车恒速行驶时可转换为由能量型锂电池的蓄电池进行供电，进而保证了电动汽车的续驶里程。本发明结合能量型电池和超级电容器的方案相比于现有的解决方案来讲，极大地降低了成本和整车质量，并解决了电动汽车在续驶里程和加速时间两方面共存的问题。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为本发明的电动汽车动力输出电路结构实施例示意图；

图2为本发明的电动汽车动力输出电路结构实施例电路图；

图3为本发明的电动汽车动力输出电路结构又一实施例电路图。

标号说明

1、电池电路

11、蓄电池

12、第一继电器

2、超级电容电路

21、超级电容器

22、第二继电器

3、第一电动汽车电机

4、第二电动汽车电机

5、传动系统

6、预充电路

61、第三继电器

62、第四继电器

63、第一电阻

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

如图1所示，本发明的电动汽车动力输出电路实施例包括电池电路1和超级电容电路2。其中，所述电池电路1具有第一电极端(例如图1中电池电路1的上端)和第二电极端(例如图1中电池电路1的下端)；所述超级电容电路2具有第一电极端(例如图1中超级电容电路2的上端)和第二电极端(例如图1中超级电容电路2的下端)。所述电池电路1的第一电极端电连接于第一电动汽车电机3的第一电极接入端(例如图1中第一电动汽车电机3的上端)，所述电池电路1的第二电极端电连接于第一电动汽车电机3的第二电极接入端(例如图1中第一电动汽车电机3的下端)。所述超级电容电路2的第一电极端电连接于第二电动汽车电机4的第一电极接入端(例如图1中第二电动汽车电机4的上端)，所述超级电容电路2的第二电极端电连接于第二电动汽车电机4的第二电极接入端(例如图1中第二电动汽车电机4的下端)。本发明实施例中，所述第一电动汽车电机3和第二电动汽车电机4均连接于电动汽车的传动系统5，以向所述电动汽车的传动系统5输送动力。在所述电动汽车加速行驶时，由所述超级电容电路2向所述第二电动汽车电机4供电，所述电池电路1断开。在所述电动汽车恒速行驶时，由所述电池电路1向所述第一电动汽车电机3供电，所述超级电容电路2断开。在本发明的以下实施例说明中，第一电极为正极、第二电极为负极，在其他实施例中，第一电极可以为负极、第二电极可以为正极。

本发明的电动汽车动力输出电路实施例的具体电路结构参见图2所示。以下直接以正极、负极的方式进行说明。

所述电池电路1包括蓄电池11和第一继电器12。其中，所述蓄电池11具有正极和负极。如图2所示的实施例中，所述第一继电器12串联于所述蓄电池11的正极和电池电路1的正极端之间，在其他实施例中，所述第一继电器12也可以串联于所述蓄电池11的负极和电池电路1的负极端之间。若所述第一继电器12串联于所述蓄电池11的正极和电池电路1的正极端之间，则所述蓄电池11的负极连接于所述电池电路1的负极端，参见图2所示实施例；在其他实施例中，若所述第一继电器12串联于所述蓄电池11的负极和电池电路1的负极端之间，则所述蓄电池11的正极连接于所述电池电路1的正极端。在所述电动汽车加速行驶时，所述第一继电器12断开使得所述电池电路1断开，进而蓄电池11不对第一电动汽车电机3供电。在所述电动汽车恒速行驶时，所述第一继电器12闭合进而由所述蓄电池11向所述第一电动汽车电机3供电，进而由所述第一电动汽车电机3驱动所述电动汽车的传动系统5。所述蓄电池11为能量型锂电池。

所述超级电容电路2包括超级电容器21和第二继电器22。其中，所述超级电容器21具有正极和负极。如图2所示的实施例中，所述第二继电器22串联于所述超级电容器21的正极和超级电容电路2的正极端之间，在其他实施例中，所述第二继电器22也可以串联于所述超级电容器21的负极和超级电容电路2的负极端之间。若所述第二继电器22串联于所述超级电容器21的正极和超级电容电路2的正极端之间，则所述超级电容器21的负极连接于所述超级电容电路2的负极端，如图2所示实施例；在其他实施例中，若所述第二继电器22串联于所述超级电容器21的负极和超级电容电路2的负极端之间，则所述超级电容器21的正极连接于所述超级电容电路2的正极端。在所述电动汽车加速行驶时，所述第二继电器22闭合进而由所述超级电容器21向所述第二电动汽车电机4供电，进而由所述第二电动汽车电机4驱动所述电动汽车的传动系统5。在所述电动汽车恒速行驶时，所述第二继电器22断开使得所述超级电容电路2断开，进而超级电容电路2不对第二电动汽车电机4供电。

图3示出了本发明的另一实施例电路结构。在该实施例中，除了图2所示实施例电路结构外，还包括预充电路6。

所述预充电路6包括第三继电器61、第四继电器62和第一电阻63。其中，所述第三继电器61连接于所述电池电路1的第一电极端和第一电动汽车电机3的正极接入端之间。所述第四继电器62和第一电阻63串联于所述电池电路1的第一电极端和第一电动汽车电机3的正极接入端之间。所述预充电路6中，第三继电器61所处支路与第四继电器62和第一电阻63所处支路之间为并联关系。预充电路6的设置是为了保护第一电动汽车电机3不被瞬时过大电流烧毁。

在实际应用中，可采用图3所示实施例电路。

本发明实施例还提供了一种电动汽车动力输出方法，其采用上述电动汽车动力输出电路，该方法包括：

在所述电动汽车加速行驶时，由所述超级电容电路向所述第二电动汽车电机供电，所述电池电路断开；

在所述电动汽车恒速行驶时，由所述电池电路向所述第一电动汽车电机供电，所述超级电容电路断开。

上述方法的实现是通过控制各个继电器的开关实现的。在实际应用中，结合图3对本发明实施例的电动汽车动力输出方法进行详细说明。

在所述电动汽车加速行驶时，由所述超级电容电路向所述第二电动汽车电机供电，所述电池电路断开。该过程中，第一继电器12断开，第二继电器22闭合，这样，超级电容器21输出的电流通过第二继电器22到达第二电动汽车电机4，进而由第二电动汽车电机4驱动传动系统5带动汽车加速形式。

在所述电动汽车加速行驶过渡到恒速行驶时，第四继电器62闭合，第三继电器61断开，之后第一继电器12闭合，之后第三继电器61闭合，之后第四继电器62断开，这样便由蓄电池11给第一电动汽车电机3进行供电，进而由第一电动汽车电机3驱动传动系统5平稳行驶，超级电容器21停止向第二电动汽车电机4供电。

本发明实施例中，将各个继电器的控制端连接于车载控制系统，由车载控制系统控制各个继电器的开启和关闭。第一电动汽车电机3和第二电动汽车电机4的安装位置可参考现有的双电机系统，例如，第一电动汽车电机3可安装于汽车前机舱中，而第二电动汽车电机4可安装于汽车后机舱中。

本发明实施例还同时提供了一种电动汽车，其采用如上所述的电动汽车动力输出电路。

本发明利用了超级电容器功率密度大的特点加上双电机驱动，使得在电动汽车加速时，由超级电容器进行短时间的供电，进而实现了电动汽车提速快的目的，而在汽车恒速行驶时可转换为由能量型锂电池的蓄电池进行供电，进而保证了电动汽车的续驶里程。本发明结合能量型电池和超级电容器的方案相比于现有的解决方案来讲，极大地降低了成本和整车质量，并解决了电动汽车在续驶里程和加速时间两方面共存的问题。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。