本發(fā)明涉及到以電動(dòng)機(jī)為主動(dòng)力的電動(dòng)公交客車,具體涉到電動(dòng)機(jī)動(dòng)力和車輛液壓制動(dòng)能量回收動(dòng)力結(jié)合的快換式電池液壓制動(dòng)能量回收電動(dòng)公交客車,通過(guò)電動(dòng)機(jī)主動(dòng)力與液壓混合動(dòng)力節(jié)能減排裝置的結(jié)合,以及對(duì)一條線路的每輛電動(dòng)公交客車一組電池更換充電,實(shí)現(xiàn)減少公交客車電池組數(shù)量,減少充電樁,減少運(yùn)載負(fù)荷,減少運(yùn)行能耗的新型電動(dòng)公交客車,屬交通運(yùn)輸領(lǐng)域。
背景技術(shù):
新能源電動(dòng)公交客車一般要求充電一次的續(xù)航里程在200km以上來(lái)保證公交客車一天的行駛里程,因此公交電動(dòng)客車一般均要裝載6個(gè)以上的電池組,其重量接近2000kg。公交大客車每天要背負(fù)如此重量來(lái)回跑,造成許多能量的浪費(fèi)和乘客負(fù)荷減少。同時(shí)每輛電動(dòng)汽車必須占用一個(gè)充電樁和充電樁土地,對(duì)大量發(fā)展城市新能源公交客車造成極大資金和土地需求負(fù)擔(dān)。雖然目前已有城市設(shè)置的適合各種電池充電換電池大型汽車電池更換站,但由于軟硬件的配套復(fù)雜,費(fèi)用大,設(shè)備多,操作困難,還沒(méi)被電動(dòng)公交客車公司大量采用,本發(fā)明的基本出發(fā)點(diǎn)就是在保證電動(dòng)公交客車正常工況的前提下,增加液壓制動(dòng)能量回收裝置,建立小型專用電動(dòng)公交客車電池充電站,減少車載電池組的數(shù)量,減少充電樁、減少充電樁土地空間,減少能量消耗,并使車輛輕量化,來(lái)滿足城市對(duì)新能源公交客車的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明一種快換式電池液壓制動(dòng)能量回收電動(dòng)公交客車,包括:低壓油箱1、進(jìn)油過(guò)濾器2、囊式蓄能器3、車輛前橋4、回油散熱器5、止回閥6、液壓控制器7、電氣控制器8、制動(dòng)傳感器9、加速傳感器10、液壓力傳感器11、電壓傳感器12、電流傳感器13、電池組鎖緊裝置14、電池組15、電池組接電裝置16、帶滑槽小車17、電池組滑槽18、斜軸式柱塞泵19、混合動(dòng)力箱20、車輛驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)21、車輛傳動(dòng)軸22、車輛后橋23、其連接方法為:帶滑槽的小車17用于從公交客車上更換電池組15更換電池組時(shí)先將空的帶滑槽小車17推至公交大客車的電池組旁,松開(kāi)電池組鎖緊裝置14,將已運(yùn)行一趟來(lái)回線路的電池組15拉上帶滑槽小車17,將裝有已充電電池組15通過(guò)滑槽小車17推至公交客車滑槽,電池組接電裝置16自動(dòng)結(jié)合,將已充電電池15組鎖緊裝置14板至鎖緊位置,移開(kāi)帶滑槽的小車17,電池組15更換完畢,液壓制動(dòng)能量回收:當(dāng)車輛需制動(dòng)時(shí)可輕踩制動(dòng)踏板,制動(dòng)傳感器9接收到制動(dòng)信號(hào),在電氣控制器8的指令下,混合動(dòng)力箱20中的蓄能離合器結(jié)合,液壓控制器7中相應(yīng)的閥件打開(kāi),車輪的旋轉(zhuǎn)力矩通過(guò)車輛后橋23、車輛傳動(dòng)軸22、車輛驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)21的轉(zhuǎn)子軸、混合動(dòng)力箱20帶動(dòng)斜軸式柱塞泵19旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的斜軸式柱塞泵19將低壓油箱1中液壓油經(jīng)進(jìn)油過(guò)濾器2、止回閥6、液壓控制器7吸入斜軸式柱塞泵19,在斜軸式柱塞泵19中的柱塞連續(xù)壓縮下,低壓油變成了高壓油經(jīng)液壓控制器7中的相應(yīng)閥件進(jìn)入囊式蓄能器3中儲(chǔ)存起來(lái),如液壓力傳感器11檢測(cè)到的壓力信號(hào)達(dá)到了設(shè)定值,液壓控制器7中的相應(yīng)閥件關(guān)閉,高壓油經(jīng)液壓控制器7中的安全閥、回油散熱器5流回低壓油箱1,此時(shí)產(chǎn)生的高壓油對(duì)行駛的車輛起緩速作用,可減少車輛制動(dòng)蹄的磨損,降低車輛的維護(hù)成本,液壓力驅(qū)動(dòng)公交客車:車輛啟動(dòng)時(shí)輕踩加速踏板,加速轉(zhuǎn)感器10接收到加速信號(hào),在電氣控制器8的指令下,液壓力傳感器11檢測(cè)液壓器中的壓力,如壓力滿足設(shè)定值要求,混合動(dòng)力箱20中的放能離合器結(jié)合,液壓控制器7中的相應(yīng)閥件打開(kāi),囊式蓄能器3中的高壓油經(jīng)液壓控制器7進(jìn)入斜軸式柱塞泵19,高壓油推動(dòng)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn),液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)力矩帶動(dòng)混合動(dòng)力箱20、車輛驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)21的轉(zhuǎn)子軸、車輛傳動(dòng)軸22、車輛后橋23旋轉(zhuǎn),推動(dòng)車輛前橋4,驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn),液壓馬達(dá)排出的低壓油經(jīng)液壓控制器7中的相應(yīng)閥件、回油散熱器5流回低壓油箱1,在液壓力的驅(qū)動(dòng)下車輛的前進(jìn)速度可達(dá)25km/h,繼續(xù)踩下加速踏板接通車輛驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)21的控制電路,車輛在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)21的驅(qū)動(dòng)下前進(jìn),消耗電池組15的能量,此時(shí)車輛在需要大電流驅(qū)動(dòng)的起步階段利用回收起來(lái)的液壓制動(dòng)能量,電動(dòng)機(jī)不工作,沒(méi)有電能消耗,電壓傳感器12,電流傳感器13用于監(jiān)控電池組15的工作狀態(tài),確保電動(dòng)公交大客車的安全運(yùn)行。本發(fā)明特點(diǎn):
1.本發(fā)明一種快換式電池液壓制動(dòng)能量回收電動(dòng)公交客車,其特點(diǎn)在于電力驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)是兩套完全獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器,電動(dòng)客車可用電力單獨(dú)啟動(dòng),亦可用液壓能單獨(dú)啟動(dòng),在需要大扭矩輸出時(shí),亦可用電、液聯(lián)合啟動(dòng),以增加輸出功率。
2.本發(fā)明一種快換式電池液壓制動(dòng)能量回收電動(dòng)公交客車,其特點(diǎn)在于混合動(dòng)力箱20內(nèi)的離合器采用鋼質(zhì)、濕式摩擦離合器,由氣動(dòng)壓力產(chǎn)生正壓力,具有切換平穩(wěn)、無(wú)沖擊、輸出扭矩大的特點(diǎn)。
3.本發(fā)明一種快換式電池液壓制動(dòng)能量回收電動(dòng)公交客車,其特點(diǎn)在于兩種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式的切換,是通過(guò)對(duì)壓力、速度傳感器信號(hào)的檢測(cè),在電氣程序控制的指令下自動(dòng)進(jìn)行平穩(wěn)的切換。
4.本發(fā)明一種快換式電池液壓制動(dòng)能量回收電動(dòng)公交客車,其特點(diǎn)在于電動(dòng)客車?yán)锏碾姵亟M根據(jù)公交客車線路一次來(lái)回路程需要電量配置。
5.本發(fā)明一種快換式電池液壓制動(dòng)能量回收電動(dòng)公交客車,其特點(diǎn)在于電動(dòng)客車電池組15搬離公交客車后,可將多輛公交客車的電池集中充電。
6.本發(fā)明一種快換式電池液壓制動(dòng)能量回收電動(dòng)公交客車,其特點(diǎn)在于帶滑槽小車17為小型電動(dòng)運(yùn)載車,其軌道高度和電動(dòng)公交客車電池箱軌道同樣高度。
7.本發(fā)明的一種快換式電池液壓制動(dòng)能量回收電動(dòng)公交客車,其特點(diǎn)在于帶滑槽小車17為雙軌道小車,一組軌道用于將行駛來(lái)回路程后的電池組搬離電動(dòng)公交客車電池滑槽,另一組軌道用于將充電電池組推入電動(dòng)公交客車電池滑槽。
8.本發(fā)明的一種快換式電池液壓制動(dòng)能量回收電動(dòng)公交客車,其特點(diǎn)在于從電動(dòng)公交客車更換出來(lái)的電池組,具有對(duì)應(yīng)該電動(dòng)公交客車編號(hào)和安放該電池的倉(cāng)位號(hào),以便充電后放入相應(yīng)的位置,并符合有關(guān)部門電動(dòng)公交客車放置規(guī)定和控制。
9.本發(fā)明一種快換式電池液壓制動(dòng)能量回收電動(dòng)電動(dòng)公交客車,其特點(diǎn)在于該類型電動(dòng)公交客車安放2組電池,一組放入電動(dòng)公交客車運(yùn)行,一組離線充電。當(dāng)電動(dòng)公交客車運(yùn)行一個(gè)來(lái)回達(dá)到終點(diǎn)時(shí),將離線充電的電池更換到電動(dòng)公交客車上。
10.本發(fā)明一種快換式電池液壓制動(dòng)能量回收電動(dòng)電動(dòng)公交客車,其特點(diǎn)在于,本發(fā)明的公交客車電池小型充電站僅供一條線路的幾十輛電動(dòng)公交客車的電池充電,和目前城市設(shè)置的適合各種電池充電換電池大型汽車電池更換站完全不同,這種大型充電換電池站軟硬件配套復(fù)雜,費(fèi)用大,設(shè)備多,操作困難。
本發(fā)明適當(dāng)放大了原蓄能器容量,以滿足油馬達(dá)輸出扭矩的增大和轉(zhuǎn)速的匹配,以克服原有技術(shù)的車輛起步緩慢,起動(dòng)扭矩不足的缺陷。
本發(fā)明重點(diǎn)放在利用車輛在剎車緩速過(guò)程中,從傳動(dòng)軸還處在慣性轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)從中取力,驅(qū)動(dòng)油泵工作,同時(shí)又能使車輛在剎車緩速過(guò)程中油泵又成為緩速中的阻尼負(fù)載,減輕剎車制動(dòng)摩擦力,降低摩擦片的損耗。
本發(fā)明利用獨(dú)立液壓動(dòng)力傳遞裝置與液壓驅(qū)動(dòng)車橋相聯(lián),不改動(dòng)公交客車車橋設(shè)計(jì),有利于節(jié)能減排液壓混合動(dòng)力裝置的系列化和規(guī)范化設(shè)計(jì),便于推廣應(yīng)用。
本發(fā)明充分利用公交客車多??空?,多剎車儲(chǔ)能的特點(diǎn),獲取大量制動(dòng)能量,對(duì)城市公交客車最適宜。
本發(fā)明和目前城市鋪設(shè)的大型汽車電池更換站不同之處在于,本發(fā)明的公交客車電池小型充電站僅供一條線路的幾十輛電動(dòng)公交客車的電池充電,每組電池都具有對(duì)應(yīng)該線路電動(dòng)公交客車編號(hào)和安放該電池的倉(cāng)位號(hào),以符合有關(guān)部門電動(dòng)公交客車放置規(guī)定和控制,大大減少了大型汽車電池更換站建設(shè)費(fèi)用和復(fù)雜軟硬件管理。
本發(fā)明首次將區(qū)域鏈去中心化理論用于交通運(yùn)輸行業(yè),使得電動(dòng)客車?yán)锏碾姵亟M根據(jù)公交客車線路一次來(lái)回路程需要電量配置,而不是將公交電動(dòng)客車一天需要裝載6個(gè)以上的重量接近2000kg的電池組放在客車?yán)?,背?fù)如此重量來(lái)回跑,使得每一路程都是優(yōu)化的、輕盈的、準(zhǔn)確用電的。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示:
本發(fā)明主要有,低壓油箱1、進(jìn)油過(guò)濾器2、囊式蓄能器3、車輛前橋4、回油散熱器5、止回閥6、液壓控制器7、電氣控制器8、制動(dòng)傳感器9、加速傳感器10、液壓力傳感器11、電壓傳感器12、電流傳感器13、電池組鎖緊裝置14、電池組15、電池組接電裝置16、帶滑槽小車17、電池組滑槽18、斜軸式柱塞泵19、混合動(dòng)力箱20車輛驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)21、車輛傳動(dòng)軸22、車輛后橋23。
1.快速電池更換:帶滑槽的小車17用于從公交客車上更換電池組15,更換電池組時(shí)先將空的帶滑槽小車17推至公交大客車的電池組旁,松開(kāi)電池組鎖緊裝置14,將已運(yùn)行一趟來(lái)回線路的電池組15拉上帶滑槽小車17,將裝有已充電電池組15通過(guò)滑槽小車17推至公交客車滑槽,電池組接電裝置16自動(dòng)結(jié)合,將已充電電池15鎖緊裝置14板至鎖緊位置,移開(kāi)帶滑槽的小車17,電池組15更換完畢。
2.液壓制動(dòng)能量回收:當(dāng)車輛需制動(dòng)時(shí)可輕踩制動(dòng)踏板,制動(dòng)傳感器9接收到制動(dòng)信號(hào),在電氣控制器8的指令下,混合動(dòng)力箱20中的蓄能離合器結(jié)合,液壓控制器7中相應(yīng)的閥件打開(kāi),車輪的旋轉(zhuǎn)力矩通過(guò)車輛后橋23、車輛傳動(dòng)軸22、車輛驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)21的轉(zhuǎn)子軸、混合動(dòng)力箱20帶動(dòng)斜軸式柱塞泵19旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的斜軸式柱塞泵19將低壓油箱1中液壓油經(jīng)進(jìn)油過(guò)濾器2、止回閥6、液壓控制器7吸入斜軸式柱塞泵19,在斜軸式柱塞泵19中的柱塞連續(xù)壓縮下,低壓油變成了高壓油經(jīng)液壓控制器7中的相應(yīng)閥件進(jìn)入囊式蓄能器(3)中儲(chǔ)存起來(lái),如液壓力傳感器11檢測(cè)到的壓力信號(hào)達(dá)到了設(shè)定值,液壓控制器7中的相應(yīng)閥件關(guān)閉,高壓油經(jīng)液壓控制器7中的安全閥、回油散熱器5流回低壓油箱1,此時(shí)產(chǎn)生的高壓油對(duì)行駛的車輛起緩速作用,可減少車輛制動(dòng)蹄的磨損,降低車輛的維護(hù)成本,
3.液壓力驅(qū)動(dòng)公交客車:車輛啟動(dòng)時(shí)輕踩加速踏板,加速轉(zhuǎn)感器10接收到加速信號(hào),在電氣控制器8的指令下,液壓力傳感器11檢測(cè)液壓器中的壓力,如壓力滿足設(shè)定值要求,混合動(dòng)力箱20中的放能離合器結(jié)合,液壓控制器7中的相應(yīng)閥件打開(kāi),囊式蓄能器3中的高壓油經(jīng)液壓控制器7進(jìn)入斜軸式柱塞泵19,高壓油推動(dòng)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn),液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)力矩帶動(dòng)混合動(dòng)力箱20、車輛驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)21的轉(zhuǎn)子軸、車輛傳動(dòng)軸22、車輛后橋23旋轉(zhuǎn),推動(dòng)車輛前橋4,驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn),液壓馬達(dá)排出的低壓油經(jīng)液壓控制器7中的相應(yīng)閥件、回油散熱器5流回低壓油箱1,在液壓力的驅(qū)動(dòng)下車輛的前進(jìn)速度可達(dá)25km/h,繼續(xù)踩下加速踏板接通車輛驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)21的控制電路,車輛在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)21的驅(qū)動(dòng)下前進(jìn),消耗電池組15的能量,此時(shí)車輛在需要大電流驅(qū)動(dòng)的起步階段利用回收起來(lái)的液壓制動(dòng)能量,電動(dòng)機(jī)不工作,沒(méi)有電能消耗,電壓傳感器12,電流傳感器13用于監(jiān)控電池組15的工作狀態(tài),確保電動(dòng)公交大客車的安全運(yùn)行。