(10)申请公布号
(43)申请公布日 (21)申请号 201510682786.4
(22)申请日 2015.10.21
B60L 8/00(2006.01)
(71)申请人佛山职业技术学院
地址528137 广东省佛山市三水区乐平镇职
教路3号
(72)发明人屈柏耿 李柏青
(74)专利代理机构深圳市君胜知识产权代理事
务所 44268
代理人
王永文 刘文求
(54)发明名称
方法
(57)摘要
本发明公开了带光伏车顶的多能源电动汽车
及其充电控制方法，包括：汽车本体、光伏组件、
电动机、插电充电接口和能源管理控制器，较为理
想的情况下，主要能源来源于插电充电接口，光伏
组件可作为能源的补充，将光能转化的电能给储
能动力电池充电，不断地给储能动力电池补充电
能，使汽车在行驶过程中，能源得到补充。本发明
对电动汽车的能源和动力部分促进电动汽车行业
的进步，具体体现在：1、建立整车行业模块标准
（含机械、电气接口），联合设计；2、每一个模块信
息化、标准化，企业各自生产相关的部分，企业可
专注做自己的品牌；3、关键部件均可互换且无缝
组合，使综合性能达到最优。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书10页 附图1页CN 105270190 A 2016.01.27
C N 105270190
A
1.一种带光伏车顶的多能源汽车，其特征在于，包括：
汽车本体；
光伏组件，一体化设置于汽车车身上；
所述汽车本体中设置有储能动力电池、电机驱动模块、汽车电门控制器、电动机、插电充电接口和能源管理控制器；
所述能源管理控制器连接电机驱动模块，所述电机驱动模块连接汽车电门控制器和电动机，用于对汽车
电门控制器进行管理；
所述能源管理控制器还连接插电充电接口和储能动力电池，用于将光伏组件转化的电能给储能动力电池充电，在插电充电接口接入市电时对储能动力电池充电。
2.根据权利要求1所述的带光伏车顶的多能源汽车，其特征在于，还包括备用动力电池，所述能源管理控制器连接备用动力电池，用于设置所述备用动力电池的充电优先级和放电优先级；其中，所述备用动力电池的充电优先级高于所述储能动力电池、放电优先级低于所述储能动力电池。
3.根据权利要求1所述的带光伏车顶的多能源汽车，其特征在于，所述汽车本体中还设置有燃油箱、内燃机和发电机，所述内燃机连接燃油箱和发电机，所述发电机和内燃机还连接能源管理控制器，所述能源管理控制器还用于当所述储能动力电池电量耗尽时，启用发电机给储能动力电池充电。
4.根据权利要求1所述的带光伏车顶的多能源汽车，其特征在于，还包括超级电容，所述能源管理控制器还连接超级电容，用于提升多能源汽车的瞬间动力性能。
5.根据权利要求1所述的带光伏车顶的多能源汽车，其特征在于，在所述汽车本体中还设置有模块化备用油罐。
6.根据权利要求1所述的带光伏车顶的多能源汽车，其特征在于，所述光伏组件设置于所述汽车本体的车
顶、发动机盖、两侧车窗、车门、尾箱、和/或底盘上。
7.根据权利要求1所述的带光伏车顶的多能源汽车，其特征在于，在所述汽车本体上还设置有无线充电模块，与能源管理控制器连接，用于通过无线充电方式对储能动力电池充电。
8.根据权利要求2所述的带光伏车顶的多能源汽车，其特征在于，所述能源管理控制器具体用于：将光伏组件转换的电量优先给备用动力电池充电；当备用动力电池剩余电量充裕时，自动给车厢内换气；之后过滤清新车厢内部空气和产生负离子；然后给储能动力电池充电。
9.一种如权利要求1所述带光伏车顶的多能源汽车的充电控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、由光伏组件将太阳光中的光辐射能量转化为电能；
B、由能源管理控制器控制光伏组件给储能动力电池充电；
C、插电充电接口接入市电时对储能动力电池充电。
10.根据权利要求9所述的充电控制方法，其特征在于，在储能动力电池电量不足时，切换至用备用动力电池供电，所述能源管理控制器控制备用动力电池的充电优先级高于所述储能动力电池、放电优先级低于所述储能动力电池。
带光伏车顶的多能源电动汽车及其充电控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及带光伏车顶的多能源电动汽车及其充电控制方法。
背景技术
[0002] 电动汽车尤其是在一般城市市区或交通繁忙的路况下相比传统燃油汽车，无论在启动加速性能、能源的利用效率等方面相比均有其非常明显的先天优势。但，以目前市场技术，单次充电续航里程不充裕及充电时间较长两大因素明显制约着电动汽车行业的发展。[0003] 理论上，简单地通过增加蓄能电池的储电容量、配合电池组的整体快速更换技术似乎可以完全解决这一制约。但以目前市场技术，为了实现单次充电较为理想的续航里程，由于需要相当庞大的蓄电池组，这一情况造成的整车自重能源损耗会急剧上升。
[0004] 目前市场上的纯电动车技术，由于对动力电池的储能需求，导致续航里程较长的纯电动汽车（如特斯拉），其蓄电池组自身重量的典型值已高达1吨以上，但仍远未达到传统燃油汽车中较长续航里程的典型值。
[0005] 市场上的混合动力汽车每个不同品牌厂家各自拥有自己的特技术，但整体结构通常均较为复杂，
且汽车出厂交付用户使用后基本上无法对主要部件（如动力电池等）进行升级，不同品牌之间部件一般也无法通用。同时，目前混合动力汽车的保养复杂程度、技术成本均比传统的燃油汽车更高。
[0006] 因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
[0007] 鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供带光伏车顶的多能源电动汽车及其充电控制方法，可较好地解决电动汽车行驶过程中续航里程短和充电时间长的问题，可突破现有纯电动汽车续航能力不足的问题。
[0008] 为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种带光伏车顶的多能源汽车，其包括：
汽车本体；
光伏组件，一体化设置于汽车车身上；
所述汽车本体中设置有储能动力电池、电机驱动模块、汽车电门控制器、电动机、插电充电接口和能源管理控制器；
所述能源管理控制器连接电机驱动模块，所述电机驱动模块连接汽车电门控制器和电动机，用于对汽车电门控制器进行管理；
所述能源管理控制器还连接插电充电接口和储能动力电池，用于将光伏组件转化的电能给储能动力电池充电，在插电充电接口接入市电时对储能动力电池充电。
[0009] 所述的带光伏车顶的多能源汽车中，还包括备用动力电池，所述能源管理控制器连接备用动力电池，用于设置所述备用动力电池的充电优先级和放电优先级；其中，所述备
用动力电池的充电优先级高于所述储能动力电池、放电优先级低于所述储能动力电池。[0010] 所述的带光伏车顶的多能源汽车中，所述汽车本体中还设置有燃油箱、内燃机和发电机，所述内燃机连接燃油箱和发电机，所述发电机和内燃机还连接能源管理控制器，所述能源管理控制器还用于当所述储能动力电池电量耗尽时，启用发电机给储能动力电池充电。
[0011] 所述的带光伏车顶的多能源汽车中，还包括超级电容，所述能源管理控制器还连接超级电容，用于提升多能源汽车的瞬间动力性能。
[0012] 所述的带光伏车顶的多能源汽车中，在所述汽车本体中还设置有模块化备用油罐。
[0013] 所述的带光伏车顶的多能源汽车中，所述光伏组件可设置于所述汽车本体的车顶、发动机盖、两
侧车窗、车门、尾箱、和/或底盘上。
[0014] 所述的带光伏车顶的多能源汽车中，在所述汽车本体上还可设置有无线充电模块，与能源管理控制器连接，用于通过无线充电方式对储能动力电池充电。
[0015] 所述的带光伏车顶的多能源汽车中，所述能源管理控制器具体用于：将光伏组件转换的电量优先给备用动力电池充电；当备用动力电池剩余电量充裕时，自动给车厢内换气；之后过滤清新车厢内部空气和产生负离子；然后给储能动力电池充电。
[0016] 一种带光伏车顶的多能源汽车的充电控制方法，其包括如下步骤：
A、由光伏组件将太阳光中的光辐射能量转化为电能；
B、由能源管理控制器控制光伏组件给储能动力电池充电；
C、插电充电接口接入市电时对储能动力电池充电。
[0017] 所述的充电控制方法中，在储能动力电池电量不足时，切换至备用动力电池供电，所述能源管理控制器控制备用动力电池的充电优先级高于所述储能动力电池、放电优先级低于所述储能动力电池。
[0018] 相较于现有技术，本发明提供的带光伏车顶的多能源电动汽车及其充电控制方法，包括：汽车本体、设置于汽车车身上的光伏组件，设置于汽车本体中的储能动力电池、电机驱动模块、汽车电门控制器、电动机、插电充电接口和能源管理控制器，能源管理控制器用于在插电充电接口接入市电时对储能动力电池充电，较为理想的情况下，主要能源来源于插电充电接口，光伏组件可作为能源的补充，将光能转化的电能给储能动力电池充电，不断地给储能动力电池补充电能，使汽车在行驶过程中，能源得到补充。
附图说明
[0019] 图1为本发明带光伏车顶的多能源汽车的结构示意图。
[0020] 图2为本发明带光伏车顶的多能源汽车的充电控制方法的流程图。
具体实施方式
[0021] 本发明提供带光伏车顶的多能源电动汽车及其充电控制方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022] 请参阅图1，本发明提供的带光伏车顶的多能源汽车，其包括：汽车本体（图中未
示出）、光伏组件11、储能动力电池12、电机驱动模块13、汽车电门控制器14、电动机15、插电充电接口16和能源管理控制器17。其中，所述光伏组件11一体化设置于汽车车身上，所述储能动力电池12、电机驱动模块13、汽车电门控制器14、电动机15、插电充电接口16和能源管理控制器17设置于所述汽车本体中。
[0023] 所述能源管理控制器17连接电机驱动模块13，所述电机驱动模块13连接汽车电门控制器14和电动机15，用于对汽车电门控制器14进行管理。
[0024] 在汽车的动力输出部分，电机驱动模块13所连接的电动机15是驱动汽车行驶的车轮滚动机械动力的唯一来源。其具体输出的力矩、转速等机械参数取决于驾驶员对汽车电门的控制，使用效果可相当于传统燃油汽车的油门控制。而电动机15的电力来源则在通常情况下主要源自储能动力电池12，由能源管理控制器17实现优化管理。
[0025] 所述能源管理控制器17还连接插电充电接口16和储能动力电池12，用于将光伏组件11转化的电能给储能动力电池12充电，在插电充电接口16接入市电时对储能动力电池12充电。所述储能动力电池12的容量可选配，车主在购车时，可根据用车生活习惯的需求、单位行驶里程的经济性目标等情况综合，选配适当容量的储能动力电池12。
[0026] 本发明中光伏组件11包括太阳能控制器，串联在太阳薄膜电池和能源管理控制器17之间，由光伏
组件11不断地给储能动力电池12充电。
[0027] 所述的汽车本体中还设置有燃油箱20、内燃机21和发电机22，所述内燃机21连接燃油箱20和发电机22，所述发电机22和内燃机21还连接能源管理控制器17，所述能源管理控制器17还用于当所述储能动力电池12的电量耗尽时，启用发电机22给储能动力电池12充电。
[0028] 所述燃油箱20、内燃机21和发电机22为多能源汽车的第二能源模块，其采取可拆卸结构，可根据需要安装或取下该第二能源模块，在短程行驶时，可取下该第二能源模块减轻车身重量，延长第一能源模块的续航时间，在长途行驶时可装上该第二能源模块，作为能源补充。
[0029] 本发明选用多种优化的能源来源（包括光能、电能和燃油），及良好的能量级别管理，可使整车保持非常有竞争力的自重，同时，与传统汽车相比可有非常低的能源成本和相当优秀的碳排放指标。由于本发明的多能源汽车出厂前可针对最终用户的用车习惯做出不同的优化模块组合，因此可以相当理想地实现每一位车主的个性化的幸福满意续航里程。[0030] 进一步地，所述的带光伏车顶的多能源汽车还包括超级电容19，所述能源管理控制器17还连接超级电容19。所述超级电容19可作为储能动力电池12的辅助和配套，很好地提升多能源汽车的瞬间动力性能，及在一定程度上延长动力电池的寿命。
[0031] 请继续参阅图1，本发明提供的带光伏车顶的多能源汽车还包括备用动力电池18，所述能源管理控制器17连接备用动力电池18，用于设置所述备用动力电池18的充电优先级和放电优先级；其中，所述
备用动力电池18的充电优先级高于所述储能动力电池12、放电优先级低于所述储能动力电池12。
[0032] 其中，小型的备用动力电池18可以独立驱动汽车行驶，一般将自动进入里程优化模式，主要是最高车速有所限制。对备用动力电池18平时的接入市电充电或由光伏组件11所获取的电能充电等均将对其做优先处理，其放电则一般用于紧急备用的情况（或该备用动力电池18自身所需的定期和不定期维护）。同时，对于备用动力电池18本身，也可通过
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