[发明专利]具有可选择的能量源的车辆推进系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有可选择的能量源的车辆推进系统及其使用方法。

背景技术

如今日益希望减少用于燃料运输的汽油的使用。已经出现了多种替代燃 料源。然而，车辆总体上的多种应用仅当包括由汽油供能的内燃机才能令人 满意。一个重要的考虑因素是在一天之内行驶数百英里的能力。然而，对于 大部分应用，车辆一天只能行驶不超过30英里。

因此，能够使用用于推进技术的替代能量源的混合动力和传统车辆通常 将推进技术与汽油机结合起来以应对少数需要长途行驶的场合。替代推进技 术包括电动机和以不同能量源为燃料的内燃机。不同能量源通常由车辆中存 储能量的能力所约束。这种约束的一个例子是可作为车辆电动机能量源工作 的能量电池。为了提供足够的能量以驱动车辆一天行驶30英里，能量电池必 须相当大。问题是大的能量电池所增加的成本使得其对于一般消费者成为受 限制的选择。根据环境保护局(Environmental Protection Agency)的工况驾驶 方法(cycle driving method)，如今车辆中使用的很多能量电池仅支持大约6 英里的日常行驶。

虽然如今车辆中所使用的很多能量电池可通过能量再生制动充能，还是 需要具有完全充能的方法，例如使用商业电网提供的标准家用电力服务的插 电式充能的能力。

一种可存储在车辆上的替代能量源为氢。气态氢目前被用在具有燃料电 池或氢燃料内燃机中。美国专利5,785,136号描述了具有热力发动机的混合动 力驱动装置，该热力发动机可由含有烃的燃料驱动，并可生成氢。氢存储在 车辆上的装置中。这种车辆的氢燃料源为穿过放置在车上的转化器的甲醇。 转化器技术，特别是转化器上的薄膜，价格昂贵并且维护要求很高。另外， 使用甲醇作为车载燃料源会要求加油站在汽油之外还具有甲醇源。这对于加 油站提供商并不十分经济。

需要一种相对便宜、相对易于使用的混合动力车辆推进系统，其在具有 汽油驱动的推进系统以用于一定的运输需要的同时，还具有相互配合的控制、 燃料、推进组件以减少燃料运输中汽油的使用。

发明内容

本发明实施例涉及一种具有可选择的能量源的车辆推进系统及其使用方 法。

一个实施例包括用于具有多个车轮的车辆的车辆推进系统。该系统包括 具有电动机械的第一扭矩产生装置和具有发动机的第二扭矩产生装置，均可 操作以向至少一个车轮提供扭矩。第一能量源被配置为用于向电动机械供应 电能。第二能量源被配置为用于向发动机供应汽油。氢气产生系统连接至第 二能量源，并可从外部电网向车辆接收电能。氢气产生系统包括电解槽、水 源和氢气分配与装载系统。装载系统被配置为用于当电解槽在从水源接收的 水中产生氢气时从电解槽向第二能量源提供氢气。该系统进一步包括被配置 为用于向发动机供应非氢燃料的第三能量源。控制系统运转地连接至第一和 第二扭矩产生装置，包括至少一个控制器，该控制系统被配置为用于选择至 少一个扭矩产生装置和至少一个能量源。

在其它实施例中，具有可选择能量源的车辆推进系统包括第一推进组件， 其具有可运转地向车辆至少一个车轮提供扭矩的电力驱动电动机。第一推进 组件也可选择地电力连接至多个能量源。第一能量源可接收电能。

第二推进组件具有内燃机。第二推进组件也连接至气体燃料存储箱，其 可提供氢气以向发动机供应燃料。第二推进组件进一步连接至第三能量源以 存储可向发动机供应燃料的非氢燃料。

推进系统具有至少一个具有逻辑模块和控制器的控制系统，控制器适合 选择由逻辑模块所确定的包括至少一个推进组件和至少一个能量源的组合。 该组合包括至少三个从群中独立选择的组合，该群包括仅由电池供能的电动 机、由燃料电池供能的电动机、有电池和燃料电池功能的电动机、以氢气为 燃料的内燃机、以氢气和非氢燃料为燃料的内燃机、以氢气和气态烃的混合 物为燃料的内燃机、和仅以非氢燃料为燃料的内燃机。