RU135189U1 - Многокомпонентная аккумуляторная батарея для подключаемых гибридных и электрических транспортных средств - Google Patents
Многокомпонентная аккумуляторная батарея для подключаемых гибридных и электрических транспортных средств Download PDFInfo
- Publication number
- RU135189U1 RU135189U1 RU2013119435/11U RU2013119435U RU135189U1 RU 135189 U1 RU135189 U1 RU 135189U1 RU 2013119435/11 U RU2013119435/11 U RU 2013119435/11U RU 2013119435 U RU2013119435 U RU 2013119435U RU 135189 U1 RU135189 U1 RU 135189U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additional
- batteries
- vehicle
- battery
- multicomponent
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
1. Многокомпонентная аккумуляторная батарея для подключаемых гибридных и электрических транспортных средств, состоящая из основной тяговой батареи, установленной на борту транспортного средства и заряжаемой от внешнего источника тока, отличающаяся тем, что снабжена более емкими дополнительными аккумуляторными батареями, параллельно подсоединенными к основной тяговой батарее, при этом выполненными с возможностью выполнения двух функций: как для дозарядки основной тяговой батареи, так и для питания электромоторов транспортного средства совместно с основной тяговой батареей.2. Многокомпонентная аккумуляторная батарея по п.1, отличающаяся тем, что дополнительные аккумуляторные батареи выполнены с возможностью временного отключения от основной тяговой батареи для сохранения заряда отключенных дополнительных аккумуляторных батарей для более позднего использования.3. Многокомпонентная аккумуляторная батарея по п.1, отличающаяся тем, что дополнительные аккумуляторные батареи выполнены с возможностью быстрого снятия с транспортного средства или замены на такие же или другие.4. Многокомпонентная аккумуляторная батарея по п.1, отличающаяся тем, что дополнительные аккумуляторные батареи выполнены с возможностью подзарядки от внешнего источника тока.5. Многокомпонентная аккумуляторная батарея по п.1, отличающаяся тем, что дополнительные аккумуляторные батареи выполнены с возможностью их подключения в качестве источников тока для любого дополнительного оборудования, установленного на транспортном средстве.6. Многокомпонентная аккумуляторная батарея по п.1, отличающаяся тем, что дополнительные аккумул�
Description
Заявленное техническое решение относится к области машиностроения, автомобилестроения и средств, использующих электрическую энергию для самодвижения, приведения в движение механизмов, входящих в состав средств, освещения, отопления и прочего преобразования электрической в другие виды энергии и производства работ.
Из уровня техники известны гибридные транспортные средства, которые состоят наряду с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) из одного или нескольких других типов двигателей и источников энергии для них. Наиболее характерным примером в этой области являются бензино-электрические или дизель-электрические транспортные средства, обобщенно называемые «гибридами». В состав гибридов помимо ДВС и топливного бака с углеводородным топливом входят еще один или несколько электромоторов и тяговая аккумуляторная батарея (ТАКБ) для их питания.
Примером такого устройства может служить раздельный гибридный привод для легкового автомобиля (заявка на изобретение RU 2010149090 А). В состав гибридных транспортных средств также входит и стартерная аккумуляторная батарея, емкость которой пренебрежимо мала по сравнению с тяговой батареей. Поэтому саму стартерную батарею и энергию, запасаемую в ней, мы полностью исключаем из рассмотрения в контексте данного технического средства. В таких классических гибридах заряд ТАКБ производится от мотор-генератора, вращаемого либо ДВС, либо колесами самого транспортного средства при движении накатом или торможении (рекуперация). Гибридные транспортные средства существенно снижают расход углеводородного топлива и вредные выбросы в атмосферу за счет рекуперации и выключения ДВС на время, когда потребность в энергии ДВС отсутствует (движение накатом, торможение, временные остановки).
Недостатками данного технического решения являются невозможность заряда ТАКБ от внешних источников электроэнергии и, следовательно, ограниченное время работы всего транспортного средства с использованием только электрической энергии, т.е. без сжигания углеводородного топлива в ДВС. Конструкцией гибридов принципиально не предусмотрено отключение ТАКБ на длительное время при работе транспортного средства. Это ограничение конструкции объясняется тем, что ТАКБ постоянно принимает участие в работе основных систем транспортного средства, и ее отключение нарушило бы работу многих из этих систем. Таким образом, сравнительно малая емкость ТАКБ и невозможность ее временного отключения при движении не позволяют управлять тем, где и когда электрическая энергия, запасенная в ТАКБ, будет использована. Еще одним недостатком конструкции гидридов является невозможность быстрого и простого отсоединения ТАКБ, для замены разряженной батареи на такую же с более высокой степенью заряда, замены старой ТАКБ на батарею более новой конструкции, обладающую меньшим весом, большей емкостью, большей мощностью, и т.д.
Наиболее близкими к заявленному техническому решению являются так называемые подключаемые гибриды. Принципиальная конструкция подключаемых гибридов практически полностью повторяет обычные гибриды, с той лишь разницей, что ТАКБ подключаемых гибридов имеет большую емкость и оборудована зарядным устройством, что позволяет заряжать ТАКБ от внешнего источника электроэнергии, например от бытовой розетки, или специальной зарядной станции. Повышение емкости ТАКБ и наличие возможности ее зарядки от внешних источников существенно повышает пробег подключаемого гибрида исключительно на электротяге без использования ДВС. Это еще больше снижает количество вредных выбросов по сравнению с обычными транспортными средствами и гибридами. Примером такого технического решения может служить подключаемое гибридное транспортное средство с системой оптимизации V2G (Патент US 7928693).
К недостаткам данного технического решения по-прежнему можно отнести невозможность временного отключения ТАКБ во время движения с целью сохранения ее заряда для более позднего использования, а также невозможность быстрого снятия и замены ТАКБ.
Целью разработки заявляемого технического решения является построение новых транспортных средств, расходующих существенно меньше топлива, чем промышленно выпускаемые гибриды, обеспечивающих движение без вредных выбросов и с пониженным уровнем шума в жилых зонах, парках протяженностью несколько десятков километров и более.
Задача предлагаемой полезной модели состоит в обеспечении полного контроля за расходом электроэнергии, запасенной в аккумуляторных батареях, возможности быстрого снятия аккумуляторных батарей с целью замены разряженных на более заряженные, старых на более новые на обычных транспортных средствах с ДВС, гибридах и подключаемых гибридах.
Данная задача решается за счет того, что заявленная полезная модель представляет собой многокомпонентную аккумуляторную батарею для подключаемых гибридных и электрических транспортных средств. Многокомпонентная аккумуляторная батарея состоит из нескольких батарей: одной основной и одной или нескольких дополнительных. Основная батарея постоянно участвует в работе энергетической установки транспортного средства и является тяговой. Дополнительные аккумуляторные батареи подсоединены параллельно основной тяговой батарее и не являются необходимыми для работы транспортного средства. Дополнительные аккумуляторные батареи можно временно отключить от основной тяговой в целях, например, сохранения заряда отключенных дополнительных батарей для более позднего использования. Дополнительные аккумуляторные батареи можно легко снять с транспортного средства или заменить на такие же или другие в целях, например, замены разряженных батарей на заряженные. Даже если основную тяговую батарею невозможно заряжать от внешнего источника энергии, то дополнительные аккумуляторные батареи заряжают от внешнего источника энергии. Дополнительные аккумуляторные батареи используют как для дозарядки основной тяговой батареи, так и для питания электромоторов транспортного средства совместно с основной тяговой батареей. Дополнительные аккумуляторные батареи можно использовать в качестве источников энергии для любого дополнительного оборудования, внешнего по отношению к транспортному средству или установленного на транспортном средстве, с или без снятия дополнительных батарей с транспортного средства.
Техническим результатом является:
- возможность проезжать до нескольких десятков километров, используя исключительно электротягу;
- движение таких дооборудованных транспортных средств в жилых зонах, парках и других областях с повышенными требованиями к экологии становится бездымным и бесшумным;
- заряд таких дооборудованных гибридов можно производить как от обычных бытовых электророзеток, так и от специальных зарядных станций;
- использование дополнительных батарей, работающих параллельно основной, в случае движения с использованием ДВС и электромоторов одновременно приводит к снижению расхода углеводородного топлива в два и более раз;
- разряженные дополнительные батареи можно легко заменять на полностью заряженные, что сокращает время зарядки транспортного средства;
- одни дополнительные батареи можно заменять на другие, обладающие большей емкостью, производительностью, меньшим весом;
- при невозможности зарядки дополнительных батарей от внешних источников, например в дальних поездках, дополнительные батареи можно снять, что уменьшает вес транспортного средства.
Сущность технического решения поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 - общий вид компоновки многокомпонентной аккумуляторной батареи на транспортном средстве;
на фиг.2 - электрическая схема подключения многокомпонентной аккумуляторной батареи.
Обычный гибридный автомобиль (гибрид) заправляется только углеводородным топливом, хранимым в топливном баке, и сжигает это топливо в двигателе внутреннего сгорания. Небольшая тяговая аккумуляторная батарея заряжается от мотор-генератора, приводимого во вращение либо самим ДВС, либо колесами автомобиля при торможении. Никаких внешних источников электрической энергии у классического гибрида нет.
Обычный подключаемый гибрид предусматривает зарядку от внешнего источника электроэнергии, наряду с топливным баком и ДВС оборудован уже гораздо более емкой тяговой аккумуляторной батареей, которая вносит гораздо более весомый вклад в движение автомобиля, вращая электромотор.
И у обычных, и у подключаемых гибридов аккумуляторная батарея на борту одна. Она является тяговой, представляет собой неотъемлемую часть конструкции автомобиля и постоянно участвует в его работе.
Предлагаемое техническое решение (на фиг.1) принципиально отличается от обычных тем, что в дополнение к основной тяговой батарее 1 обычного гибрида установлены гораздо более емкие дополнительные аккумуляторные батареи 2, заряжаемые от внешнего источника 3. Дополнительные аккумуляторные батареи 2 подсоединяются параллельно основной тяговой батарее 1 и выполняют две основные функции: подзаряжают основную тяговую батарею 1, если мощность, потребляемая электромотором 4 невелика, и/или участвуют во вращении электромотора 4 при высоких уровнях отбора электрической мощности, выполняя при этом роль дополнительных тяговых батарей. Топливный бак 5 и ДВС 6, как традиционные элементы автомобиля, могут присутствовать и играть существенную роль в движении подключаемого гибрида или отсутствовать в случае электромобиля. Дополнительные аккумуляторные батареи 2 можно временно отключать от основной тяговой батареи 1 с помощью переключателя 7.
На фиг.2 приведена электрическая схема подключения многокомпонентной аккумуляторной батареи, которая заряжается от внешнего источника тока 3, используя зарядное устройство 8. Выходное напряжение дополнительных аккумуляторных батарей 2 может быть ниже рабочего напряжения основной тяговой батареи 1. В этом случае используется инвертор 9 для повышения выходного напряжения дополнительных аккумуляторных батарей 2. Основная тяговая 1 и дополнительные аккумуляторные 2 батареи соединены параллельно и подсоединены к электромотору 4. Между дополнительными аккумуляторными батареями 2 и инвертором 9 (если инвертор присутствует в конструкции) расположен предохранитель 10. Между инвертором 9 и основной тяговой батареей 1 расположен переключатель 7, позволяющий временно отключать дополнительные аккумуляторные батареи 2, например, с целью сохранения заряда дополнительных аккумуляторноых батарей 2 для последующего использования.
Работает устройство следующим образом. Зарядка дополнительных аккумуляторноых батарей 2 осуществляется от внешнего источника тока 3.
Если отбор мощности электромотора 4 превышает выходную мощность дополнительноых аккумуляторноых батарей 2 (или инвертора 9 в случае его наличия), то энергия дополнительных аккумуляторных батарей 2 передается непосредственно электромотору 4.
Если отбор мощности электромотора 4 меньше выходной мощности дополнительных аккумуляторных батарей 2 (или инвертора 9 в случае его наличия), или если электромотор 4 не используется, то энергия дополнительных аккумуляторных батарей 2 используется для заряда основной тяговой батареи 1. Выходное напряжение дополнительных аккумуляторных батарей 2 (или инвертора 9 в случае его наличия) меньше максимально допустимого напряжения на клеммах основной тяговой батареи 1. Таким образом, исключается перезаряд основной тяговой батареи 1 за счет энергии дополнительных аккумуляторных батарей 2.
Предложенное решение реализовано опытным путем, посредством установки дополнительных батарей и прочего оборудования, указанного на фиг.2, на гибридный автомобиль Toyota Prius. Роль основной батареи при этом выполняет основная тяговая батарея указанного автомобиля. В результате реализации предложенного решения расход топлива снизился более чем вдвое при пробеге между зарядками до 50 км. Емкость дополнительных батарей составляет 4 Квт*час.
Результатом реализации предложенной полезной модели также явилась возможность бесшумного и бездымного движения автомобиля на электротяге с пробегом до 25 км на одной зарядке. Дальнейшие реализации предложенного решения планируются с использованием более емких дополнительных аккумуляторных батарей других типов, что должно привести к еще большей топливной экономичности транспортных средств разных типов и конструкций.
Claims (6)
1. Многокомпонентная аккумуляторная батарея для подключаемых гибридных и электрических транспортных средств, состоящая из основной тяговой батареи, установленной на борту транспортного средства и заряжаемой от внешнего источника тока, отличающаяся тем, что снабжена более емкими дополнительными аккумуляторными батареями, параллельно подсоединенными к основной тяговой батарее, при этом выполненными с возможностью выполнения двух функций: как для дозарядки основной тяговой батареи, так и для питания электромоторов транспортного средства совместно с основной тяговой батареей.
2. Многокомпонентная аккумуляторная батарея по п.1, отличающаяся тем, что дополнительные аккумуляторные батареи выполнены с возможностью временного отключения от основной тяговой батареи для сохранения заряда отключенных дополнительных аккумуляторных батарей для более позднего использования.
3. Многокомпонентная аккумуляторная батарея по п.1, отличающаяся тем, что дополнительные аккумуляторные батареи выполнены с возможностью быстрого снятия с транспортного средства или замены на такие же или другие.
4. Многокомпонентная аккумуляторная батарея по п.1, отличающаяся тем, что дополнительные аккумуляторные батареи выполнены с возможностью подзарядки от внешнего источника тока.
5. Многокомпонентная аккумуляторная батарея по п.1, отличающаяся тем, что дополнительные аккумуляторные батареи выполнены с возможностью их подключения в качестве источников тока для любого дополнительного оборудования, установленного на транспортном средстве.
6. Многокомпонентная аккумуляторная батарея по п.1, отличающаяся тем, что дополнительные аккумуляторные батареи выполнены с возможностью их подключения в качестве источников переменного тока для любого оборудования, не установленного на транспортном средстве, с или без их снятия с транспортного средства.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013119435/11U RU135189U1 (ru) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | Многокомпонентная аккумуляторная батарея для подключаемых гибридных и электрических транспортных средств |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013119435/11U RU135189U1 (ru) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | Многокомпонентная аккумуляторная батарея для подключаемых гибридных и электрических транспортных средств |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU135189U1 true RU135189U1 (ru) | 2013-11-27 |
Family
ID=49625624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013119435/11U RU135189U1 (ru) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | Многокомпонентная аккумуляторная батарея для подключаемых гибридных и электрических транспортных средств |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU135189U1 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015138194A1 (en) * | 2014-03-10 | 2015-09-17 | Max Moskowitz | Vehicular accessory |
RU2645754C2 (ru) * | 2015-05-25 | 2018-02-28 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Транспортное средство с электродвигателем и аккумуляторная батарея |
RU2669905C1 (ru) * | 2016-12-19 | 2018-10-16 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Транспортное средство |
RU2698594C1 (ru) * | 2017-10-20 | 2019-08-28 | Эбершпехер Клаймит Контрол Системз Гмбх Унд Ко. Кг | Транспортное средство, приводимое в движение электродвигателем |
US10549729B2 (en) | 2014-03-10 | 2020-02-04 | Max Moskowitz | Vehicular accessory |
RU2717704C1 (ru) * | 2017-09-01 | 2020-03-25 | Сучжоу Дсм Грин Пауэр Лтд | Система электропитания, способ управления для электрифицированных транспортных средств и эликтрифицированное транспортное средство |
RU214837U1 (ru) * | 2022-05-06 | 2022-11-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Промэлектроника" (ООО "Промэлектроника") | Бортовой контроллер быстрого заряда (ccs) |
-
2013
- 2013-04-26 RU RU2013119435/11U patent/RU135189U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015138194A1 (en) * | 2014-03-10 | 2015-09-17 | Max Moskowitz | Vehicular accessory |
US9566954B2 (en) | 2014-03-10 | 2017-02-14 | Max Moskowitz | Vehicular accessory |
US9834183B2 (en) | 2014-03-10 | 2017-12-05 | Max Moskowitz | Vehicular accessory |
US10549729B2 (en) | 2014-03-10 | 2020-02-04 | Max Moskowitz | Vehicular accessory |
RU2645754C2 (ru) * | 2015-05-25 | 2018-02-28 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Транспортное средство с электродвигателем и аккумуляторная батарея |
RU2669905C1 (ru) * | 2016-12-19 | 2018-10-16 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Транспортное средство |
US10847771B2 (en) | 2016-12-19 | 2020-11-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cooling arrangement for a vehicle battery system |
RU2717704C1 (ru) * | 2017-09-01 | 2020-03-25 | Сучжоу Дсм Грин Пауэр Лтд | Система электропитания, способ управления для электрифицированных транспортных средств и эликтрифицированное транспортное средство |
RU2698594C1 (ru) * | 2017-10-20 | 2019-08-28 | Эбершпехер Клаймит Контрол Системз Гмбх Унд Ко. Кг | Транспортное средство, приводимое в движение электродвигателем |
US10538153B2 (en) | 2017-10-20 | 2020-01-21 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG | Vehicle driven by an electric motor |
RU2788544C2 (ru) * | 2018-02-28 | 2023-01-23 | Артисан Вехикл Системз, Инк. | Способ и устройство установки и снятия аккумуляторов транспортного средства |
RU214837U1 (ru) * | 2022-05-06 | 2022-11-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Промэлектроника" (ООО "Промэлектроника") | Бортовой контроллер быстрого заряда (ccs) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU135189U1 (ru) | Многокомпонентная аккумуляторная батарея для подключаемых гибридных и электрических транспортных средств | |
Poullikkas | Sustainable options for electric vehicle technologies | |
US8838312B2 (en) | Electric vehicle | |
KR101592742B1 (ko) | 친환경 자동차의 완속 충전 제어 방법 | |
CN201472180U (zh) | 自带智能发电充电装置的电动汽车 | |
CN105904978A (zh) | 双动力电池组的增程式电动车 | |
JP2011500418A (ja) | ハイブリッド伝動機構 | |
US8928259B2 (en) | Modular stacked DC architecture traction system and method of making same | |
CN101870264A (zh) | 一种增程式纯电动汽车 | |
JP6582509B2 (ja) | 車両用電源システム | |
CN101716931A (zh) | 一种混合动力汽车发电机组启停的控制方法 | |
CN211556955U (zh) | 一种结合超级电容器与电池包的储能装置及相关电动车 | |
Agarwal et al. | Introduction to hybrid electric vehicles: State of art | |
CN103283403B (zh) | 一种混合动力割草机 | |
KR101498698B1 (ko) | 주행거리 연장을 위한 주행 모드 변환 주행 제어 장치 | |
CN103339006B (zh) | 混合动力车辆 | |
Kamichi et al. | Development of plug-in hybrid system for midsize car | |
CN108725356B (zh) | 一种车辆电源组件及其布置方法 | |
FR2981625B1 (fr) | Procede de gestion de l'alimentation en energie electrique du reseau de bord d'un vehicule automobile hybride | |
KR102286833B1 (ko) | Phev의 충전 시스템 및 그 제어방법 | |
CN202243043U (zh) | 一种具有增程功能的插电式电动汽车 | |
Vishnu et al. | Cost effective energy solution with dual battery for plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) in a public transportation system | |
Yang et al. | Plug-in hybrid electric vehicles | |
Emadi et al. | Automotive industry and electrification | |
JP7039088B1 (ja) | 電気自動車 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150427 |