[发明专利]一种运载电源的电动车及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及锌空气电池的应用和专用电动车的设计领域，特别涉及一种运载电源的电动车及其使用方法。

背景技术

目前市场上的电动汽车大多集中在载客乘用领域，其动力电源以锂电池和铅蓄电池为主流；多年来有行业专家提出，由于电动汽车的动力电池安全性和比能量问题以及轮毂电机尚未真正成熟解决，在性价比方面不足以与传统的内燃机汽车比肩，应尽早拓展非载客乘用领域的新市场。另一方面由于局部市场需求，市场出现了一种运载燃油配内燃机/发电机的供电车，由于存在燃油排放及内燃机噪音问题，限制了其商业应用。行业设想一种运载电池堆配逆变器的供电车，但是，由于目前市场的主流商品电池的比能量较低，以运载20吨电池堆为例，铅蓄电池的比能量一般为30-35Wh/Kg，只能提供600-700度直流电；即使选用比能量为90-120Wh/Kg的锂电池，也仅能提供1800-2400度直流电，远远达不到满足商用要求。

本发明的提出是基于锌空气电池的市场产品成熟，在众多一次性使用的金属空气电池中，锌空气电池研发较早，近年一些先进的锌空气电池比能量己超过350Wh/Kg(理论值是1350Wh/kg)，预期今后若干年还会有较大的技术进展。由于锌空气电池属一次性使用，限制了其在常规公知领域的商业应用，但由于比能量高，造价低(仅为铅电池的一半)，如果用于结合制造运载电源的电动车，以运载20吨的锌空气电池为例，将可提供超过7000度直流电，性价比具备商业应用前景。

发明内容

本发明的目的在于，基于锌空气电池的产品成熟，提供一种专用于运载电源的电动车，该运载电源的电动车具有为外部提供大容量电力能源的功能，为锌空气电池的技术应用提供了产品领域，同时为电动汽车提供了新市场，在这一新的技术应用市场中，能够将电力能源如同物质一样实现有效的暂存和运输。

为实现上述技术目的，本发明提供了一种运载电源的电动车，该运载电源的电动车包括：电动机车、储电装置和电源管理系统；所述的电动机车以电池作为动力能源，其一个轮以上，包括电动系统、控制系统、车轮和座架，用于运载所述的储电装置和电源管理系统；所述的储电装置为一次性使用的锌空气电池组，由两个以上的锌空气单体电池电串联/并联构成，其固定安装在所述电动机车的座架上；所述运载电源的电动车用于为外部的放电负载提供电力能源。

上述技术方案中，所述的锌空气单体电池包括壳体和可更换的锌电极、嵌合槽、空气膜电极、电解液以及选择性设置的液流泵。

上述技术方案中，所述的壳体设置有所述电解液的加液/排液孔。

上述技术方案中，所述壳体的内部设置有固定所述嵌合槽的筋条。

上述技术方案中，所述的电源管理系统包括DC/AC设备、DC/DC设备和信息管理设备，其设置在所述电动车的任意部位，亦可以将部分设备或全部设备设置在所述储电装置的外部。

上述技术方案中，所述的DC/AC设备、DC/DC设备的电源输入端连接所述储电装置的电源输出端；所述的信息管理设备包括所有用于储电装置荷电/放电状态管理的电压巡检装置、显示装置以及处理放电电流/电压信号的信号处理装置。所述DC/AC设备的功能包括输出交流电、输出频率和输出电压/电流的管理控制；所述DC/DC设备的功能包括输出直流电、升压/降压和输出电压/电流的管理控制。

上述技术方案所述以电池为动力能源的电动机车中，所述的电池种类任意，所述的电动机车包括以纯电池为动力源的电动车，以及在电动系统中附加燃料发电增程器为所述电池补充电能的电动机车。

基于以上所述的运载电源的电动车，本发明还提供了一种前述运载电源的电动车的使用方法，该使用方法包括：

步骤1)将所述的锌电极固定安装在所述嵌合槽内的相应部位；

步骤2)将已安装锌电极的嵌合槽固定在壳体内部；

步骤3)通过设置在壳体的孔将电解液加至设计液面水平；

步骤4)通过所述储电装置的电源输出端或/和所述DC/AC设备、DC/DC设备的电源输出端向外部放电负载提供电力能源。

上述的使用方法还包括锌电极的更换：当所述锌电极使用完，排出壳体内部的电解液，并依照所述的步骤1)至步骤3)重新安装锌电极以及加入电解液。

以上所述的使用方法还包括电解液的维护以及更换方法：

1)当电解液产生较多沉淀物但其离子浓度在设计范围内，将所述壳体内部的电解液沉淀物排出，过滤沉淀物后继续使用所述的电解液；

2)当电解液的离子浓度下降至设计下限，排出壳体内部的电解液，并重新加入新的电解液至设计液面水平。