[发明专利]一种智能电动车辆仪表

说明书

技术领域

本发明属于车辆仪表领域，具体涉及一种智能电动车辆仪表。

背景技术

近年来电动车辆以实惠简便等优点得到了实际发展，销量大的车型包括电动的自行车、摩托车、三轮车、代步车、观光车、高尔夫球车、巡逻车、环卫车、叉车、轿车等，其中小型电动车使用免维护铅酸电池，车型更大更需大幅降本的电动场地车和低速轿车多使用富液铅酸电池——电动车辆区别于燃油车最大的地方是作为动力源的电池，且始终是核心问题。现有电动车辆有以下重大缺陷：

1.其动力用铅酸电池比固定用铅酸电池寿命短3-10倍，最主要原因是经常低电压运行。虽然现有电动车辆的电压表上有分区、分色和标尺指示，但是用户刚打开钥匙门后，表针大多指向高点附近，这样的指示基本上没有多大意义，因为电池在静置后，电压会迅速回升，重新开表后指示高位并不代表电池一定不亏电；用户看到高电压指示就驾车出行，而电池如果亏电则运行一段距离后电压才会下降很多，这时用户才知道亏电就为时已晚，用户出行大多必需去完成特定的事务，所以车辆经常会继续长距离行驶而造成严重地“低电压拉伤”电池；用户即使驾车返回或到其他位置充电，损伤也已既成事实。这样的电压表隐藏着电压回升问题，借以指示电量就很不准确且很滞后，误伤电池的概率非常之高；而根源在于车辆上没有电量表，其电压表用来显示已欠压及欠压的程度还可以，越位地显示电量就勉为其难了；用户是不得以才用电压表来观察电量，但是电池具有降负荷升压和加负荷降压的特性，电压表不与负荷关联，就会经常“一开始就错误”地指示电量。用户的无奈显然是业内的失误，是简单沿袭“燃油车的油箱横截面积固定，油位就肯定可以完全代表油量”的结果，要知道油箱油位在发动机空载时是不会自动回升到高位的，一旦开表其显示是非常准确的，油量与负荷没有绝对的性质关联。显然电动车辆简单照抄油量表而设置电压表“害电池不浅”，有很大的概率使用户一开始就放弃了对“电池电压拉伤”的及时防控，后续再加以防控就很被动。而在电池内部，低电压运行使得放电反应过深地进入正极板内层，内部的阿尔法二氧化铅过量被起用而转化成了硫酸铅，之后再充电时大部分转化成了软的贝塔二氧化铅，由此正极板不断软化、腐蚀、变形直至脱粉而损坏，这显然是燃油车油箱没有的情况。坏的开始是失败的一半，这样的电压表降低了一半的“低电压防控”机会。此外即使在高于欠压区之前的任何区域电压拉伤也是存在的，损伤在仪表全量程范围内肯定是连续分布的，并不存在绝对清晰的分区，只不过电压低损伤大，电压高损伤小一些而已。而在外电路负载不同以及电池全寿命周期中，欠压分区完全固定不变肯定是不合理的，比如带200和800瓦负载的低电压损伤肯定不同，小负荷200瓦时的损伤更深更细密更严重，这也是业内规定小功率放电终止电压要高一些的原因；而在一个放电周期的前期和后期这种电压拉伤也肯定大不相同，后期比前期损伤大；在电池寿命早期和后期也不同，早期损伤多在电池表层，之后作用周期却很长，而后期损伤大而深，但之后的作用周期短。总之，“高于黄色分区就不存在损伤，进入黄色分区就立马产生损伤”肯定不科学，损伤绝对不是以阶跃方式突然产生的，损伤分区的划分也不该是固定不变的；电池要比油箱复杂百倍，是具有生命和寿命的代谢组织、复杂的电化学工厂，仪表只显示电池电压等这些简单的“电”特性是很难做到精细地呵护好电池的。虽然说在理论上或者实验室里用空载电压法可测出电池容量，但实际在电动车辆上用电压显示“假”的电量却不可行，一是打开钥匙门时并不能每次都能保证所有电器都已关闭；二是电池外电路漏电情况并不明了；三是直流变换器以及刹车助力泵很可能在工作状态，负荷不确定；四是即使空载，但电池在之前是否空载，有没有人打开过钥匙门致使车辆漏电、轻载甚至行驶过不很清楚，电池电压可能处于回升期的低值；五是车用电压表电路测量高位的精细电压差别，精度远远不够。六是电池加水、溢酸、不均衡的历史以及温度等因素并不清楚，所以用空载电压进行电量测算会淹没在大量干扰中，实际误差会非常大。

2.动力铅酸电池比固定用铅酸电池寿命短，重要原因是车辆总是频繁经历重载、起步、加速、高速、爬坡、坡起等大电流运行情况，对应地电池内电化学反应状况的改变无疑就非常之大，大电流放电使得电池正极板处的阿尔法二氧化铅过多地被转化成了硫酸铅，之后再充电时部分硫酸铅变成了软化的贝塔二氧化铅，频繁如此也会造成正极板软化，并且部分硫酸铅沉淀堵塞极板和隔板微孔。但大部分用户不知道这些，看到电流表指示却不懂其深层含义，不知道正极板物质被更多地软化以及出现微观堵塞等情况。由此看来，现有电流表根本没有起到防控“大电流拉伤”的效果，基本上只是完成了检测而已。