RU208517U1 - Транспортное средство с тяговой аккумуляторной батареей - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к транспортным средствам на колесах, приводимым в движение тяговыми электродвигателями, подключенными к ведущим колесам.Задачей полезной модели является создание ТС, обладающего требуемыми ходовыми характеристиками и экономической эффективностью, обеспечиваемыми за счет оптимального выбора составляющих тяговой установки.Указанный технический результат достигается тем, что ТС содержит ходовое шасси с ведущими колесами, при этом тяговая установка включает тяговую аккумуляторную батарею (АБ), тяговые электродвигатели (ТЭД), связанные с ведущими колесами, блок управления (БУ) электродвигателями и дополнительный источник энергии выполненного в виде электрохимического генератора (ЭХГ) для питания собственных нужд, при этом в качестве тяговой АБ взята батарея энергоемкостью от 100% до 800% от значения величины максимальной выходной электрической мощности дополнительного источника энергии.Оптимальная конфигурация тяговой установки электробуса и тяговой аккумуляторной батареи позволяет обеспечить максимально высокий удельный уровень соотношения длительной мощности и полезной массы электробуса при сохранении максимальных ресурсных характеристик тяговой установки электробуса и обеспечить высокую пассажировместимость на уровне дизельных аналогов. Данный показатель является ключевым параметром при решении в части эффективности использования того или иного электробуса эксплуатирующими организациями - транспортными компаниями.Оптимальная конфигурация тяговой установки и тяговой аккумуляторной батареи позволяет обеспечить максимально высокий удельный уровень соотношения длительной мощности и полезной массы ТС при сохранении максимальных ресурсных характеристик тяговой установки и обеспечить высокую перевозочную способность на расстояния, сопоставимые с уровнем дизельных аналогов. Данные показатели являются ключевыми параметрами в части эффективности использования того или иного ТС транспортными компаниями.Оптимальная энергоемкость тяговой АБ обеспечит достаточно высокую мощность при разгоне и требуемую электрическую емкость при движении ТС, высокую перевозочную способность на большие расстояния и при этом обеспечит экономическую эффективность по сравнению с другими конфигурациями тяговой установки ТС с тяговой аккумуляторной батареей.

Description

Полезная модель относится к транспортным средствам на колесах, приводимых в движение с помощью тяговых электродвигателей, подключенных к ведущим колесам и питаемых от аккумуляторных батарей.

Известно транспортное средство (ТС) на колесах, содержащее ходовое шасси на колесах, тяговые электродвигатели, соединенные с ведущими колесами, аккумуляторную батарею (АБ) и блок управления (см. патент РФ, 2022824 С1, кл. B60L 11/00, 15.11.1994). Недостатком данного ТС является ограниченная разрядная мощность и низкая способность накопления энергии торможения. Указанные недостатки определяются характеристиками АБ и ее удельными параметрами.

Задачей полезной модели является создание ТС обладающего требуемыми ходовыми характеристиками и экономической эффективностью, обеспечиваемыми за счет оптимального выбора составляющих тяговой установки.

Указанный технический результат достигается тем, что ТС содержит ходовое шасси с ведущими колесами, при этом тяговая установка включает тяговую аккумуляторную батарею (АБ), тяговые электродвигатели (ТЭД), связанные с ведущими колесами, блок управления (БУ) электродвигателями и дополнительный источник энергии выполненного в виде электрохимического генератора (ЭХГ) для питания собственных нужд, при этом, в качестве тяговой АБ взята батарея энергоемкостью от 100% до 800% от значения величины максимальной выходной электрической мощности дополнительного источника энергии.

Оптимальная конфигурация тяговой установки и тяговой аккумуляторной батареи позволяет обеспечить максимально высокий удельный уровень соотношения длительной мощности и полезной массы ТС при сохранении максимальных ресурсных характеристик тяговой установки и обеспечить высокую перевозочную способность на расстояния сопоставимые с уровнем дизельных аналогов. Данные показатели являются ключевыми параметрами в части эффективности использования того или иного ТС транспортными компаниями.

Оптимальная энергоемкость тяговой АБ обеспечит достаточно высокую мощность при разгоне и требуемую электрическую емкость при движении ТС, высокую перевозочную способность на большие расстояния и при этом обеспечит экономическую эффективность по сравнению с другими конфигурациями тяговой установки ТС с тяговой аккумуляторной батареей. Например, если использовать небольшую литий-титанатную аккумуляторную батарею размещенную например только на крыше электробуса с целью обеспечения низкопольности и большей площади салона для пассажиров то, за счет ее оптимальной энергоемкости и использования энергии ЭХГ для питания собственных нужд можно обеспечить высокую пассажировместимость электробуса на уровне дизельных аналогов, а за счет дополнительной тепловой и электрической энергии ЭХГ можно обеспечить при этом обогрев или охлаждения салона и минимизировать количество подзарядок на маршруте движения, что улучшит экономическую эффективность и окупаемость ТС.

Целесообразно, чтобы энергоемкость тяговой АБ должна составлять от 100% до 800% от значения величины максимальной выходной электрической мощности дополнительного источника энергии. При значении величины максимальной выходной электрической мощности дополнительного источника энергии ниже 100% от энергоемкости тяговой АБ, мощности дополнительного источника энергии может не хватить для питания собственных нужд, например во время стоянки ТС и при профилактике тяговой установки. При значении величины максимальной выходной электрической мощности дополнительного источника энергии более 800% от энергоемкости тяговой АБ мощность дополнительного источника энергии будет избыточна, что ухудшает удельные характеристики тяговой установки и экономическую эффективность ТС.

Целесообразно, чтобы аккумуляторные ячейки в случае использования литий-титанатной аккумуляторной батареи имели электричекую емкость от 20 до 50 А⋅ч и имели последовательное или параллельно-посделовательное соединение. Такая величина электрической емкости обеспечивает оптимальным образом минимальное количество соединений между ячейками и оптимальное сочетание энегоемкости между тяговой аккумуляторной батареей и значением величины максимальной выходной электрической мощности дополнительного источника энергии для питания собственных нужд.

Целесообразно, чтобы аккумуляторные ячейки в случае использования литий-железнофосфатной аккумуляторной батареи имели электричекую емкость от 150 до 300 А⋅ч и имели последовательное или параллельно-посделовательное соединение. Такая величина электрической емкости обеспечивает оптимальным образом минимальное количество соединений между ячейками и оптимальное сочетание энегоемкости между тяговой аккумуляторной батареей и значением величины максимальной выходной электрической мощности дополнительного источника энергии для питания собственных нужд.

Целесообразно, чтобы аккумуляторные ячейки в случае использования литий-никель-марганец-кобальтовой аккумуляторной батареи имели электричекую емкость от 10 до 250 А⋅ч и имели последовательное или параллельно-посделовательное соединение. Такая величина электрической емкости обеспечивает оптимальным образом минимальное количество соединений между ячейками и оптимальное сочетание энегоемкости между тяговой аккумуляторной батареей и значением величины максимальной выходной электрической мощности дополнительного источника энергии для питания собственных нужд.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле полезной модели, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна".

Сущность полезной модели поясняется структурной схемой тяговой установки ТС с тяговой аккумуляторной батареей и описанием ее работы.

На фиг. 1 представлена структурная схема тяговой установки ТС.

Тяговая установка ТС содержит тяговую АБ 1, ТЭД 2, ведущие колеса 3, дополнительный источник энергии выполненного в виде ЭХГ для питания собственных нужд 4 и БУ 5.

Тяговая установка ТС работает следующим образом. Тяговая АБ 1 вырабатывает электроэнергию и обеспечивает питание ТЭД 2. ТЭД 2 передают крутящий момент ведущим колесам 3 и обеспечивают движение электробуса. Дополнительный источник энергии 4 выполненный в виде ЭХГ обеспечивает питание собственных нужд (обогрев или охлаждение салона ТС, освещение ТС, питание БУ, фар, габаритных огней и др.) при запуске ТС, движении ТС и вынужденных остановках путем передачи дополнительной электрической энергии к тяговой АБ. БУ 5 обеспечивает работу ТЭД 2.

Приведенное выше описание структурной схемы тяговой установки ТС показывает, что заявленное транспортное средство с тяговой аккумуляторной батареей может быть реализована на практике, следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию "промышленная применимость".

Claims (4)

1. Транспортное средство с тяговой аккумуляторной батареей, содержащее ходовое шасси на колесах, тяговые электродвигатели, соединенные с ведущими колесами, аккумуляторную батарею, блок управления и дополнительный источник энергии, отличающееся тем, что дополнительный источник энергии выполнен в виде электрохимического генератора для питания собственных нужд.

2. Транспортное средство с тяговой аккумуляторной батареей по п. 1, отличающееся тем, что в качестве тяговой аккумуляторной батареи взята литий-титанатная аккумуляторная батарея с электрической емкостью аккумуляторных ячеек от 20 до 50 А⋅ч.

3. Транспортное средство с тяговой аккумуляторной батареей по п. 1, отличающееся тем, что в качестве тяговой аккумуляторной батареи взята литий-железофосфатная аккумуляторная батарея с электрической емкостью аккумуляторных ячеек от 150 до 300 А⋅ч.

4. Транспортное средство с тяговой аккумуляторной батареей по п. 1, отличающееся тем, что в качестве тяговой аккумуляторной батареи взята литий-никель-марганец-кобальтовая аккумуляторная батарея с электрической емкостью аккумуляторных ячеек от 10 до 250 А⋅ч.

Images