CN211364273U - 一种混合动力货车的动力系统及其混合动力货车 - Google Patents

一种混合动力货车的动力系统及其混合动力货车 Download PDF

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任强
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Abstract

本实用新型涉及混合动力领域,本实用新型公开了一种混合动力货车的动力系统及其混合动力货车,包括电气系统、燃油传动系统、电动传动系统、动力分配系统;所述动力分配系统用于燃油传动系统和电动传动系统之间的切换;所述电动传动系统包含电动机;所述电气系统包括公路沿线的架空线和布设在货车上的依次相连的受电弓、自动受电系统、变流装置、电动机、能量回收装置,与受电弓和变流装置相连的是自动受电系统中的自动受电装置;所述自动受电系统具备手动或自动控制受电弓与架空线对接或分离的功能,解决电池容量要求高、内燃机使用频率高的问题。

Description

一种混合动力货车的动力系统及其混合动力货车
技术领域
本实用新型涉及混合动力技术领域,尤其涉及一种混合动力货车的动力系统。
背景技术
电动货车分为纯电动、混合动力两种供电方式;纯电动供电方式完全依靠动力电池供电,当电池电量不足时,需到固定充电桩进行充电后才能继续行驶,具有续航里程短,依赖于充电桩的问题,而且采用大容量动力电池价格高,质量大,安全性低;混合动力货车一般采用动力电池+内燃机的能源模式,当电池电量足够时,采用电池供电,由电动机提供动力,当电池电量不足时,由发动机提供动力,同时为动力电池进行充电,一定程度上解决了充电的问题,然而就大大提高了发动机的使用,燃油成本高,排出的废气加重了对环境的污染,也同样存在大容量动力电池带来的问题。因此,需要一种混合动力系统,解决电池容量要求高、内燃机使用频率高的问题。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
基于上述问题,本实用新型提供一种混合动力货车的动力系统及其混合动力货车,对电池容量要求不高、减少燃油使用,但不影响效率。
(二)技术方案
基于上述的技术问题,本实用新型提供一种混合动力货车的动力系统,包括电气系统、燃油传动系统、电动传动系统、动力分配系统;所述动力分配系统用于燃油传动系统和电动传动系统之间的切换;所述电动传动系统包含电动机;所述电气系统包括公路沿线的架空线和布设在货车上的依次相连的受电弓、自动受电系统、变流装置、电动机、能量回收装置,与受电弓和变流装置相连的是自动受电系统中的自动受电装置;所述自动受电系统具备手动或自动控制受电弓与架空线对接或分离的功能。
进一步的,所述混合动力货车的动力系统还包含能量管理系统,所述能量管理系统具备管理电池、超级电容的充放电的功能,所述超级电容与能量回收装置相连,所述电池与变流装置相连。
进一步的,所述自动受电系统包含依次相连的自动受电装置、自动受电传感系统、自动受电控制系统;所述自动受电传感系统用于感知前方是否有高压架空线和障碍物,所述自动受电控制系统根据自动受电传感系统的感应结果自动或手动实现受电弓与架空线的对接或分离。
进一步的,所述架空线断续设置在公路沿线,并连接整流变电站,所述整流变电站的电压在600V至800V之间。
进一步的,所述混合动力货车的动力系统还包括整车控制系统和车联网系统;所述整车控制系统用于整车的管理,具备控制所述动力分配系统的动力分配功能;所述车联网系统是一个车载物联网系统。
一种混合动力货车,包括车和所述的混合动力货车的动力系统。
(三)有益效果
本实用新型的上述技术方案具有如下优点:
(1)本实用新型的混合动力系统在有架空线的路段直接通过架空线获取能量后变流供电给电动机,在无供电架空线路段先电池或超级电容供电,电量不足后才通过燃油机提供动力,因此,在断续的架空线布设范围内,架空线供电和电池充电、电池供电交替反复进行,对电池容量的要求降低,则电池的重量、体积也会降低,安全性提高;
(2)本实用新型的混合动力系统由于架空线、电池或超级电容的存在,减少了燃油机的使用,减少了废气的排放,续航能力也随架空线的广泛布置而提高;
(3)本实用新型的混合动力系统采用的直接通过架空线获取能量供电的方式,能量利用率更高,能量损耗更低;
(4)本实用新型的混合动力系统在有架空线路段的刹车制动过程中完成电池充电和能量回收,节约能量,进一步减少了能量损耗。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制,在附图中:
图1为本实用新型实施例的总体结构示意图;
图2为本实用新型实施例的电气系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但讲不用来限制本实用新型的范围。
本实用新型公开了一种混合动力货车的动力系统,包括电气系统、燃油传动系统、电动传动系统、动力分配系统、能量管理系统、整车控制系统以及车联网系统。
如图1、图2所示,所述电气系统包括布设在公路沿线的架空线和布设在货车上的依次电气相连的受电弓、自动受电系统、变流装置、电动机、能量回收装置;所述自动受电系统位于货车顶部,包括依次相连的自动受电装置、自动受电传感系统和自动受电控制系统,与受电弓和变流装置相连的是自动受电系统中的自动受电装置,自动受电传感系统具备感知前方是否有高压架空线和障碍物的功能,自动受电控制系统具备根据自动受电传感系统的感应结果自动或手动控制受电弓与架空线的对接或分离的功能;货车在供电架空线路段,电气系统经架空线、受电弓、自动受电装置、变流装置为电动机提供电源;所述架空线断续设置在公路沿线,并连接整流变电站,所述整流变电站的电压在650V至750V之间。
能量管理系统具备电能的管理功能,包括电池充放电、超级电容充放电及安全管理等,所述超级电容与能量回收装置相连,所述电池与变流装置相连;在供电架空线路段,货车在刹车制动过程中产生的能量,用于电池充电,多余的能量通过能量回收装置回收,给超级电容充电;在无供电架空线路段,电气系统通过电池或超级电容为电动机提供电源,电池或超级电容放电。
电动传动系统包括电动机、驱动器、电机控制器、电机,电动传动系统在电源充足时,通过电动传动系统,拖动货车行驶。
燃油传动系统包括发动机、发电机、变速器、驱动桥,与普通燃油货车的传动机构类似,在没有架空线且电源不足时,通过燃油传动系统使货车行驶。
动力分配装置是一种机电装置,具备在燃油传动系统和电动传动系统之间切换的功能,使得混合动力货车的动力系统有如下三种状态:
当混合动力货车在供电架空线路段时,由架空线为电动机提供电源,电动传动系统为货车提供动力,并在货车刹车制动过程中产生的能量给电池充电,多余的能量通过能量回收装置回收,并给超级电容充电;
当混合动力货车在无供电架空线路段且电池或超级电容电量充足时,由电池或超级电容为电动机提供电源,电动传动系统为货车提供动力;
当混合动力货车在无供电架空线路段且电池或超级电容电量不足时,由燃油传动系统为货车提供动力。
整车控制系统具备整车的管理功能,包括整车调度功能、电动机控制功能、控制所述动力分配系统的动力分配功能等。
车辆网系统是一个车载物联网系统,通过车载物联网终端实现联网,具备用户管理、车辆运行状态监测,远程诊断的功能;通过与货运车联网联网,实现货、车、人之间的有机联系。
本实用新型也公开了一种包括车和所述混合动力货车的动力系统的混合动力货车。
综上可知,通过上述的一种混合动力货车的动力系统及其混合动力货车,具有以下优点:
(1)本实用新型的混合动力系统在有架空线的路段直接通过架空线获取能量后变流供电给电动机,在无供电架空线路段先电池或超级电容供电,电量不足后才通过燃油机提供动力,因此,在断续的架空线布设范围内,架空线供电和电池充电、电池供电交替反复进行,对电池容量的要求降低,则电池的重量、体积也会降低,安全性提高;
(2)本实用新型的混合动力系统由于架空线、电池或超级电容的存在,减少了燃油机的使用,减少了废气的排放,续航能力也随架空线的广泛布置而提高;
(3)本实用新型的混合动力系统采用的直接通过架空线获取能量供电的方式,能量利用率更高,能量损耗更低;
(4)本实用新型的混合动力系统在有架空线路段的刹车制动过程中完成电池充电和能量回收,节约能量,进一步减少了能量损耗。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式,但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种混合动力货车的动力系统,其特征在于,包括电气系统、燃油传动系统、电动传动系统、动力分配系统;所述动力分配系统用于燃油传动系统和电动传动系统之间的切换;所述电动传动系统包含电动机;所述电气系统包括公路沿线的架空线和布设在货车上的依次相连的受电弓、自动受电系统、变流装置、电动机、能量回收装置,与受电弓和变流装置相连的是自动受电系统中的自动受电装置;所述自动受电系统具备手动或自动控制受电弓与架空线对接或分离的功能。
2.根据权利要求1所述的一种混合动力货车的动力系统,其特征在于,所述混合动力货车的动力系统还包含能量管理系统,所述能量管理系统具备管理电池、超级电容的充放电的功能,所述超级电容与能量回收装置相连,所述电池与变流装置相连。
3.根据权利要求1所述的一种混合动力货车的动力系统,其特征在于,所述自动受电系统包含依次相连的自动受电装置、自动受电传感系统、自动受电控制系统;所述自动受电传感系统用于感知前方是否有高压架空线和障碍物,所述自动受电控制系统根据自动受电传感系统的感应结果自动或手动实现受电弓与架空线的对接或分离。
4.根据权利要求1或3所述的一种混合动力货车的动力系统,其特征在于,所述架空线断续设置在公路沿线,并连接整流变电站,所述整流变电站的电压在600V至800V之间。
5.根据权利要求1所述的一种混合动力货车的动力系统,其特征在于,所述混合动力货车的动力系统还包括整车控制系统和车联网系统;所述整车控制系统用于整车的管理,具备控制所述动力分配系统的动力分配功能;所述车联网系统是一个车载物联网系统。
6.一种混合动力货车,其特征在于,包括车和权利要求1-5中任一项所述的混合动力货车的动力系统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113370776A (zh) * 2021-07-21 2021-09-10 吉林大学 一种用于无轨卡车的柴-电-电混合动力系统

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