專利名稱：一種利用超級(jí)電容器儲(chǔ)能的插電式混合動(dòng)力城市客車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉一種環(huán)保型城市客車，具體涉及一種利用超級(jí)電容器作為儲(chǔ)能裝置的插 電式電動(dòng)城市公交客車。
背景技術(shù)：
城市公交客車作為城市公共交通的主要運(yùn)輸車輛，其主要特點(diǎn)是運(yùn)行距離短； 車輛平均運(yùn)行速度低，啟動(dòng)頻繁，起步加速快，制動(dòng)及怠速時(shí)間長(zhǎng)(約占整個(gè)運(yùn)行周期的 50% )；另外我國(guó)南北地區(qū)溫度差別高達(dá)60°C，在-30 35°C間。上述工況導(dǎo)致現(xiàn)有內(nèi)燃 機(jī)驅(qū)動(dòng)的公交車輛存在能耗大，環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，因此今后城市公交客車以發(fā)展插電 式混合動(dòng)力車和純電動(dòng)電動(dòng)客車為主，但目前上述技術(shù)存在以下問題1、電池儲(chǔ)能式電動(dòng)客車充電時(shí)間長(zhǎng)，充電站站地面積大。目前電池儲(chǔ)能式電動(dòng)客 車的充電時(shí)間一般在3 6小時(shí)，因此只能在夜間集中充電。按照每條線路40臺(tái)車計(jì)算， 每條線路需要一座占地面積在1200 1600m2的充電站。一個(gè)擁有200條線路的繁華城市 在市區(qū)中拿出M萬平方米 32萬平方米的地方建充電站，顯然是無法實(shí)現(xiàn)的。2、北方城市冬季氣溫低，電池儲(chǔ)能式電動(dòng)客車難以正常運(yùn)行。我國(guó)北方城市夜間 最低溫度在-30°C左右，而且大多數(shù)車輛夜間停在道路兩旁，沒有暖庫，因此夜間低溫充電 困難；即使解決了充電問題，白天運(yùn)行時(shí)電池的有效輸出能量減少20 40%。3、動(dòng)力電池的循環(huán)使用壽命短。目前電池儲(chǔ)能式電動(dòng)客車以裝備鋰離子電池為 主，在現(xiàn)有技術(shù)下，高壓鋰離子電池組的循環(huán)使用壽命在600次以內(nèi)，因此在城市客車中的 使用壽命為兩年，即在車輛壽命周期內(nèi)，每臺(tái)車需要3 4套電池，成本難以接受。4、城市公交客車?yán)秒姵貙?shí)現(xiàn)插電混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)沒有實(shí)際意義。插電式混合動(dòng)力 車的經(jīng)濟(jì)性能和環(huán)保性能更接近純電動(dòng)車，但前提是車輛每日平均行駛里程在50km以內(nèi) (純電動(dòng)行駛)。城市公交客車每日行駛距離在200 300km，采用插電混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式 與采用輕度混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式的效果是相同的，而電池成本是輕度混合動(dòng)力模式的3 5 倍。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種利用超級(jí)電容器儲(chǔ)能的插電式混合 動(dòng)力電動(dòng)客車，它利用超級(jí)電容器的快速充電特性作為插電式混合動(dòng)力客車的儲(chǔ)能裝置， 在車輛正常運(yùn)行時(shí)利用終點(diǎn)站的充電設(shè)備充電，然后由超級(jí)電容器驅(qū)動(dòng)車輛行駛到另一個(gè) 終點(diǎn)站，再充電后返回，實(shí)現(xiàn)全天純電動(dòng)行駛。當(dāng)車輛在意外情況下單次運(yùn)行距離超過15km 時(shí)利用車載發(fā)電機(jī)組發(fā)電驅(qū)動(dòng)車輛行駛。它主要由底盤，車身，發(fā)動(dòng)機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，受電弓控制器、受電弓、車載充電機(jī)、 超級(jí)電容器組、開關(guān)箱、輔助系統(tǒng)和低壓供電系統(tǒng)組成，發(fā)動(dòng)機(jī)和車身分別安裝在底盤上， 受電弓安裝在車身頂部，受電弓分別與受電弓控制器和車載充電機(jī)連接，車載充電機(jī)與發(fā) 動(dòng)機(jī)連接，開關(guān)箱分別與超級(jí)電容器組、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車載充電機(jī)、輔助系統(tǒng)和低壓供電系統(tǒng)電信號(hào)連接。本實(shí)用新型還具有如下特點(diǎn)1、所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)控制器、牽引電機(jī)和變速箱，電機(jī)控制器與牽引 電機(jī)電信號(hào)連接，牽引電機(jī)和變速箱連接。2、所述的低壓供電系統(tǒng)包括DC/DC轉(zhuǎn)換電源和蓄電池組，DC/DC轉(zhuǎn)換電源電信號(hào) 連接蓄電池組。3、所述的輔助系統(tǒng)包括第一變頻器、第二變頻器、第一電動(dòng)機(jī)、第二電動(dòng)機(jī)、AC/DC 逆變電源和空調(diào)機(jī)組，第一變頻器電信號(hào)連接第一電動(dòng)機(jī)，第一電動(dòng)機(jī)連接空壓機(jī)，第二變 頻器電信號(hào)連接第二電動(dòng)機(jī)，第二電動(dòng)機(jī)連接助力泵，AC/DC逆變電源電信號(hào)連接空調(diào)機(jī)組。4、所述的DC/DC轉(zhuǎn)換電源和蓄電池分別與照明系統(tǒng)電信號(hào)連接。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)采用公共電網(wǎng)供電，大幅度降低了公共交通的運(yùn)營(yíng)成本；采用再生能量回收技術(shù)， 提高了車輛的能量利用率；利用超級(jí)電容器作為儲(chǔ)能裝置，提高了儲(chǔ)能裝置的使用壽命，做 到與整車同壽命，同時(shí)也降低車輛的維護(hù)成本。

圖1是本發(fā)明的電容儲(chǔ)能式插電混合動(dòng)力城市客車的電氣系統(tǒng)配置示意圖；其中1、受電弓，2、車載充電機(jī)，3、發(fā)動(dòng)機(jī)，4、超級(jí)電容器組，5、開關(guān)箱，6、蓄電池 組，7、D C / D C轉(zhuǎn)換電源，8、照明系統(tǒng)，9、電機(jī)控制器，10、牽引電機(jī)，11、變速箱，12、第一變頻 器，13、第一電動(dòng)機(jī)，14、空壓機(jī)，15、第二變頻器，16、第二電動(dòng)機(jī)，17、助力泵，18,AC/DC逆變 電源，19、空調(diào)機(jī)組，20、受電弓控制器。本實(shí)用新型主要由底盤，車身，發(fā)動(dòng)機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，受電弓控制器、受電弓、車 載充電機(jī)、超級(jí)電容器組、開關(guān)箱、輔助系統(tǒng)和低壓供電系統(tǒng)組成，發(fā)動(dòng)機(jī)和車身分別安裝 在底盤上，受電弓安裝在車身頂部，受電弓分別與受電弓控制器和車載充電機(jī)連接，車載充 電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，開關(guān)箱分別與超級(jí)電容器組、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車載充電機(jī)、輔助系統(tǒng)和 低壓供電系統(tǒng)電信號(hào)連接。所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)控制器、牽引電機(jī)和變速箱，電機(jī) 控制器與牽引電機(jī)電信號(hào)連接，牽引電機(jī)和變速箱連接。所述的低壓供電系統(tǒng)包括DC/DC 轉(zhuǎn)換電源和蓄電池組，DC/DC轉(zhuǎn)換電源電信號(hào)連接蓄電池組，DC/DC轉(zhuǎn)換電源和蓄電池組分 別與照明系統(tǒng)電信號(hào)連接。所述的輔助系統(tǒng)包括第一變頻器、第二變頻器、第一電動(dòng)機(jī)、第 二電動(dòng)機(jī)、AC/DC逆變電源和空調(diào)機(jī)組，第一變頻器電信號(hào)連接第一電動(dòng)機(jī)，第一電動(dòng)機(jī)連 接空壓機(jī)，第二變頻器電信號(hào)連接第二電動(dòng)機(jī)，第二電動(dòng)機(jī)連接助力泵，AC/DC逆變電源電 信號(hào)連接空調(diào)機(jī)組。本發(fā)明的插電式混合動(dòng)力城市客車解決了城市客車無法實(shí)現(xiàn)插電式混合動(dòng)力驅(qū) 動(dòng)的問題，在線路正常運(yùn)營(yíng)時(shí)實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)模式行駛，即減少了能源成本又降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的 尾氣排放和車輛行駛噪音。同時(shí)車輛又具備長(zhǎng)距離行駛的能力和低溫行駛能力。
權(quán)利要求1.一種利用超級(jí)電容器儲(chǔ)能的插電式混合動(dòng)力城市客車，它主要由底盤，車身，發(fā)動(dòng) 機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，受電弓控制器、受電弓、車載充電機(jī)、超級(jí)電容器組、開關(guān)箱、輔助系統(tǒng)和 低壓供電系統(tǒng)組成，其特征在于發(fā)動(dòng)機(jī)和車身分別安裝在底盤上，受電弓安裝在車身頂 部，受電弓分別與受電弓控制器和車載充電機(jī)連接，車載充電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，開關(guān)箱分別 與超級(jí)電容器組、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車載充電機(jī)、輔助系統(tǒng)和低壓供電系統(tǒng)電信號(hào)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用超級(jí)電容器儲(chǔ)能的插電式混合動(dòng)力城市客車，其特 征在于所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)控制器、牽引電機(jī)和變速箱，電機(jī)控制器與牽引電機(jī) 電信號(hào)連接，牽引電機(jī)和變速箱連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用超級(jí)電容器儲(chǔ)能的插電式混合動(dòng)力城市客車，其特 征在于所述的低壓供電系統(tǒng)包括DC/DC轉(zhuǎn)換電源和蓄電池組，DC/DC轉(zhuǎn)換電源電信號(hào)連接 蓄電池組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用超級(jí)電容器儲(chǔ)能的插電式混合動(dòng)力城市客車，其特 征在于所述的輔助系統(tǒng)包括第一變頻器、第二變頻器、第一電動(dòng)機(jī)、第二電動(dòng)機(jī)、AC/DC逆 變電源和空調(diào)機(jī)組，第一變頻器電信號(hào)連接第一電動(dòng)機(jī)，第一電動(dòng)機(jī)連接空壓機(jī)，第二變頻 器電信號(hào)連接第二電動(dòng)機(jī)，第二電動(dòng)機(jī)連接助力泵，AC/DC逆變電源電信號(hào)連接空調(diào)機(jī)組。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用超級(jí)電容器儲(chǔ)能的插電式混合動(dòng)力城市客車，其特 征在于所述的DC/DC轉(zhuǎn)換電源和蓄電池組分別與照明系統(tǒng)電信號(hào)連接。
專利摘要一種利用超級(jí)電容器儲(chǔ)能的插電式混合動(dòng)力城市客車，它主要由底盤、車身、發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、受電弓控制器、受電弓、車載充電機(jī)、超級(jí)電容器組、開關(guān)箱、輔助系統(tǒng)和低壓供電系統(tǒng)組成，發(fā)動(dòng)機(jī)和車身分別安裝在底盤上，受電弓安裝在車身頂部，受電弓分別與受電弓控制器和車載充電機(jī)連接，車載充電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，開關(guān)箱分別與超級(jí)電容器組、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車載充電機(jī)、輔助系統(tǒng)和低壓供電系統(tǒng)電信號(hào)連接。本實(shí)用新型采用公共電網(wǎng)供電，大幅度降低了公共交通的運(yùn)營(yíng)成本；采用再生能量回收技術(shù)，提高了車輛的能量利用率；利用超級(jí)電容器作為儲(chǔ)能裝置，提高了儲(chǔ)能裝置的使用壽命；同時(shí)也降低車輛的維護(hù)成本。
文檔編號(hào)B60L5/18GK201816447SQ20102025778
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者周廣亮, 王海杰 申請(qǐng)人:哈爾濱巨容新能源有限公司