本實用新型涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動汽車電能供給系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

世界范圍內(nèi)的電能危機和環(huán)境污染問題日趨嚴重，多年來的實踐證明，節(jié)能和減排是汽車技術(shù)發(fā)展的主要方向，電力驅(qū)動車輛是解決車輛電能危機與尾氣污染的一個重要途徑。因此，電力驅(qū)動車輛的電能供給系統(tǒng)開發(fā)就顯得尤為重要。在電力驅(qū)動車輛的電能供給系統(tǒng)方面，盡管單純使用儲能動力電池的電力驅(qū)動車輛具有零排放、低噪音和高效率的優(yōu)點，但由于受到儲能電池能量密度低的局限，導致純動力電池提供能量供給的車輛不但制造成本高，而且續(xù)航里程短和充電時間長。在儲能電池的能量密度得到突破性進展前，目前的電能供給系統(tǒng)尚不能滿足人們對電力驅(qū)動車輛的使用需求。

而目前采用增程式車輛的電能供給驅(qū)動車輛是一種介于傳統(tǒng)車輛和純動力電池提供電能驅(qū)動車輛之間的過渡型車輛，兼有兩者的一些優(yōu)點，如低排放、高效率和續(xù)航里程長等。目前市場上采用增程式的電能驅(qū)動車輛主要有兩種方式：采用單一內(nèi)燃機發(fā)電和單一動力電池聯(lián)合提供電能供給；采用儲氫形式的質(zhì)子交換膜燃料電池和單一動力電池聯(lián)合提供電能供給。第一種形式雖然它是電力驅(qū)動，但也不是零排放的。內(nèi)燃機發(fā)電也會有排放污染。第二種形式雖然零排放，但是車載儲氫具有加氫難、危險系數(shù)高、技術(shù)難度大等諸多局限性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有電動汽車電能供給系統(tǒng)采用儲氫罐儲存氫氣向燃料電池提供氫氣，存在加氫難、危險系數(shù)高的技術(shù)問題，提供了一種電動汽車電能供給系統(tǒng)，其可采用甲醇、乙醇、天然氣等清潔燃料作為能源，解決了加氫難、危險系數(shù)高的技術(shù)問題。

為了解決上述問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

本實用新型的一種電動汽車電能供給系統(tǒng)，包括燃料罐、燃料重整反應(yīng)堆、燃料電池發(fā)電機、DC/DC轉(zhuǎn)換器、配電單元、電池系統(tǒng)和電能管理控制器，所述燃料罐、燃料重整反應(yīng)堆和燃料電池發(fā)電機依次通過連接管路連接，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端與燃料電池發(fā)電機電連接，所述配電單元分別與電池系統(tǒng)、電動汽車的電機系統(tǒng)和DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端電連接，所述電能管理控制器分別與燃料電池發(fā)電機的控制端、電池系統(tǒng)的控制端、配電單元的控制端和整車控制器電連接。

在本技術(shù)方案中，燃料罐存儲甲醇、乙醇或天然氣等清潔燃料。燃料罐中的燃料輸送到燃料重整反應(yīng)堆中后，燃料重整反應(yīng)堆中的燃料在氧氣不足的環(huán)境下在高溫或催化劑作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成一氧化碳和氫氣。燃料重整反應(yīng)堆輸送到燃料電池發(fā)電機中的一氧化碳和氫氣在600℃～800℃下直接和氧化劑反應(yīng)，產(chǎn)生電能。DC/DC轉(zhuǎn)換器將燃料電池發(fā)電機輸出的電壓轉(zhuǎn)換為電動汽車需要的電壓。配電單元用于控制電池系統(tǒng)、電動汽車的電機系統(tǒng)和DC/DC轉(zhuǎn)換器之間的電路連通或斷開。

電能管理控制器控制燃料電池發(fā)電機和配電單元工作，與電池系統(tǒng)通信獲取電動汽車電池的信息。電能管理控制器還與整車控制器通信獲取整車信息，反饋電能供給系統(tǒng)信息到整車控制器。電動汽車啟動時，整車控制器發(fā)送信息給電能管理控制器，電能管理控制器控制燃料電池發(fā)電機工作發(fā)電。

作為優(yōu)選，所述燃料罐用于存儲燃料，所述燃料為甲醇、乙醇或天然氣。

作為優(yōu)選，所述電池系統(tǒng)包括鋰離子電池和電池管理控制模塊。

作為優(yōu)選，所述一種電動汽車電能供給系統(tǒng)還包括熱能回收裝置，所述熱能回收裝置包括熱交換器、風機、進風管路和出風管路，所述熱交換器的熱媒進口、熱媒出口分別與燃料電池發(fā)電機的排熱系統(tǒng)連接，所述熱交換器的冷媒進口通過進風管路與風機連接，所述熱交換器的冷媒出口與出風管路連接，所述出風管路上設(shè)有第一出風口，所述第一出風口通過通氣管路與電池系統(tǒng)的進風口連接，所述第一出風口上設(shè)有第一電磁閥，所述電能管理控制器分別與風機和第一電磁閥電連接。

電動汽車運行過程中，電能管理控制器與電池系統(tǒng)通信獲取電池溫度信息，當電池溫度較低時，電能管理控制器控制第一電磁閥打開，控制風機工作，風機吹入的冷風通過熱交換器加熱后成為熱風吹入電池系統(tǒng)，給電池加熱，保證電池在較好的充放電性能溫度區(qū)間。

作為優(yōu)選，所述一種電動汽車電能供給系統(tǒng)還包括檢測燃料電池發(fā)電機輸出電壓電流的電壓電流檢測模塊，所述電壓電流檢測模塊與電能管理控制器電連接。電能管理控制器將檢測的燃料電池發(fā)電機輸出電壓、電流數(shù)據(jù)發(fā)送到整車控制器。

作為優(yōu)選，所述一種電動汽車電能供給系統(tǒng)還包括設(shè)置在電動汽車駕駛室內(nèi)的報警模塊，所述報警模塊與電能管理控制器電連接。當燃料電池發(fā)電機輸出的電壓或電流過高時，報警模塊發(fā)出報警。

本實用新型的有益效果是：可采用甲醇、乙醇、天然氣等清潔燃料作為能源，解決了加氫難、危險系數(shù)高的技術(shù)問題，根據(jù)車輛行駛的不同工況，提供一個最優(yōu)的供電模式。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的一種電路原理連接框圖；

圖3是熱能回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、燃料罐，2、燃料重整反應(yīng)堆，3、燃料電池發(fā)電機，4、DC/DC轉(zhuǎn)換器，5、配電單元，6、電池系統(tǒng)，7、電能管理控制器，8、電機系統(tǒng)，9、整車控制器，10、熱交換器，11、風機，12、進風管路，13、出風管路，14、第一電磁閥，15、第二電磁閥，16、電壓電流檢測模塊，17、報警模塊，18、第一出風口，19、第二出風口，20、無線通信模塊。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。

實施例1：本實施例的一種電動汽車電能供給系統(tǒng)，如圖1、圖2所示，包括燃料罐1、燃料重整反應(yīng)堆2、燃料電池發(fā)電機3、DC/DC轉(zhuǎn)換器4、配電單元5、電池系統(tǒng)6和電能管理控制器7，燃料罐1、燃料重整反應(yīng)堆2和燃料電池發(fā)電機3依次通過連接管路連接，DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸入端與燃料電池發(fā)電機3電連接，配電單元5分別與電池系統(tǒng)6、電動汽車的電機系統(tǒng)8和DC/DC轉(zhuǎn)換器4的輸出端電連接，電能管理控制器7分別與燃料電池發(fā)電機3的控制端、電池系統(tǒng)6的控制端、配電單元5的控制端和整車控制器9電連接。

燃料罐用于存儲燃料，所述燃料為甲醇、乙醇或天然氣。燃料罐中的燃料輸送到燃料重整反應(yīng)堆中后，燃料重整反應(yīng)堆中的燃料在氧氣不足的環(huán)境下在高溫或催化劑作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成一氧化碳和氫氣。燃料重整反應(yīng)堆輸送到燃料電池發(fā)電機中的一氧化碳和氫氣在600℃～800℃下直接和氧化劑反應(yīng)，產(chǎn)生電能。DC/DC轉(zhuǎn)換器將燃料電池發(fā)電機輸出的電壓轉(zhuǎn)換為電動汽車需要的電壓。配電單元用于控制電池系統(tǒng)、電動汽車的電機系統(tǒng)和DC/DC轉(zhuǎn)換器之間的電路連通或斷開。電池系統(tǒng)包括功率型鋰離子電池和電池管理控制模塊，功率型鋰離子電池主要起到“削峰填谷”的作用。

電能管理控制器控制燃料電池發(fā)電機和配電單元工作，與電池系統(tǒng)通信獲取電動汽車電池的信息。電能管理控制器還與整車控制器通信獲取整車信息，反饋電能供給系統(tǒng)信息到整車控制器。電動汽車啟動時，整車控制器發(fā)送信息給電能管理控制器，電能管理控制器控制燃料電池發(fā)電機工作發(fā)電。

如圖3所示，電能供給系統(tǒng)還包括熱能回收裝置，熱能回收裝置包括熱交換器10、風機11、進風管路12和出風管路13，熱交換器10的熱媒進口、熱媒出口分別與燃料電池發(fā)電機3的排熱系統(tǒng)連接，熱交換器10的冷媒進口通過進風管路12與風機11連接，熱交換器10的冷媒出口與出風管路13連接，出風管路13上設(shè)有第一出風口18，第一出風口18通過通氣管路與電池系統(tǒng)6的進風口連接，第一出風口18上設(shè)有第一電磁閥14，電能管理控制器7分別與風機11和第一電磁閥14電連接。出風管路13上還設(shè)有第二出風口19，第二出風口19通過通氣管路與電動汽車駕駛室內(nèi)的出氣口連接，第二出風口19上設(shè)有第二電磁閥15，第二電磁閥15與電能管理控制器7電連接。

電動汽車運行過程中，電能管理控制器與電池系統(tǒng)通信獲取電池溫度信息，當電池溫度較低時，電能管理控制器控制第一電磁閥打開，控制風機工作，風機吹入的冷風通過熱交換器加熱后成為熱風吹入電池系統(tǒng)，給電池加熱，保證電池在較好的充放電性能溫度區(qū)間。

電動汽車運行過程中，用戶可通過整車控制器向電能管理控制器發(fā)送控制信號，電能管理控制器控制第二電磁閥打開，控制風機工作，風機吹入的冷風通過熱交換器加熱后成為熱風吹入電動汽車駕駛室，給電動汽車駕駛室提供暖風。

電動汽車電能供給系統(tǒng)還包括檢測燃料電池發(fā)電機輸出電壓、電流的電壓電流檢測模塊16和設(shè)置在電動汽車駕駛室內(nèi)的報警模塊17，電能管理控制器7分別與電壓電流檢測模塊16和報警模塊17電連接。

電能管理控制器將檢測的燃料電池發(fā)電機輸出電壓、電流數(shù)據(jù)發(fā)送到整車控制器。當燃料電池發(fā)電機輸出的電壓或電流過高時，報警模塊發(fā)出報警。

電動汽車電能供給系統(tǒng)還包括無線通信模塊20，無線通信模塊20與電能管理控制器7電連接。電能管理控制器能通過無線通信模塊與其他設(shè)備進行無線通信，用戶可通過智能手機等終端與電能供給系統(tǒng)通信，獲取數(shù)據(jù)，修改參數(shù)，升級系統(tǒng)等。

當電動汽車啟動時，電能管理控制器控制燃料電池發(fā)電機工作發(fā)電，通過配電單元控制電池系統(tǒng)與電動汽車的電機系統(tǒng)電連接，電池系統(tǒng)給電動汽車的電機系統(tǒng)供電；當電動汽車啟動一定時間后，電能管理控制器控制燃料電池發(fā)電機與電動汽車的電機系統(tǒng)電連接，控制電池系統(tǒng)與電動汽車的電機系統(tǒng)斷開連接，燃料電池發(fā)電機單獨給電動汽車的電機系統(tǒng)供電。燃料電池發(fā)電機由于工作溫度較高，所以啟動時間較慢，啟動時需要由電池系統(tǒng)給電動汽車的電機系統(tǒng)供電。

實施例2：本實施例的一種電動汽車電能供給系統(tǒng)，配電單元5與電池系統(tǒng)6之間設(shè)有第一接觸器和第一保險絲，配電單元5與DC/DC轉(zhuǎn)換器4之間設(shè)有第二接觸器和第二保險絲，電能管理控制器7分別與第一接觸器和第二接觸器電連接，其余結(jié)構(gòu)與實施例1相同。

當電池系統(tǒng)輸出的電壓或電流過高時，電能管理控制器控制第一接觸器斷開，當燃料電池發(fā)電機輸出的電壓或電流過高時，電能管理控制器控制第二接觸器斷開。