RU2543532C2 - Vehicle with independent drive - Google Patents
Vehicle with independent drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2543532C2 RU2543532C2 RU2013121926/11A RU2013121926A RU2543532C2 RU 2543532 C2 RU2543532 C2 RU 2543532C2 RU 2013121926/11 A RU2013121926/11 A RU 2013121926/11A RU 2013121926 A RU2013121926 A RU 2013121926A RU 2543532 C2 RU2543532 C2 RU 2543532C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control device
- battery
- vehicle
- contact network
- current
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортным средствам с комбинированным источником электропитания и может быть использовано в работе автотранспортных предприятий.The invention relates to vehicles with a combined power source and can be used in the work of motor transport enterprises.
Известны транспортные средства, содержащие двигатель внутреннего сгорания, аккумуляторную батарею, зарядное устройство, преобразователь напряжения, систему управления режимами (патент RU 93051 по заявке 2009143743, дата приоритета 26.11.2009 г., дата публикации 20.04.2010 г., патент RU 2420849 по заявке 2010114582, дата приоритета 12.09.2008 г., дата публикации 10.06.2011 г., патент RU 94195 по заявке 2010100852, дата приоритета 13.01.2010 г., дата публикации 20.05.2010 г.).Known vehicles containing an internal combustion engine, battery, charger, voltage converter, mode control system (patent RU 93051 according to application 2009143743, priority date 11.26.2009, publication date 04/20/2010, patent RU 2420849 according to application 2010114582, priority date 09/12/2008, publication date 06/10/2011, patent RU 94195 on application 2010100852, priority date 01/13/2010, publication date 05/20/2010).
Недостатком известных транспортных средств является отрицательное влияние их на экологическую чистоту окружающего воздуха за счет работы двигателя внутреннего сгорания.A disadvantage of the known vehicles is their negative impact on the environmental cleanliness of the air due to the operation of the internal combustion engine.
За прототип принято транспортное средство с автономным ходом (патент RU 2110419 по заявке №97106840 с датой приоритета 24.04.1997 г., опубликовано 10.05.1998 г.), содержащее тяговый электродвигатель, включенный с возможностью соединения питающей цепью при контактном ходовом режиме с контактной сетью, а при бесконтактном ходовом режиме - с тяговыми аккумуляторными батареями, диодно-тиристорный соединительный узел с блоком управления. Данное техническое решение предполагает при движении транспортного средства под контактной сетью режим питания от контактной сети, а при автономном движении - от энергоблока, выполненного в виде тяговой аккумуляторной батареи.A vehicle with an autonomous course was taken as a prototype (patent RU 2110419 according to application No. 97106840 with a priority date of 04.24.1997, published on 05.10.1998), containing a traction motor included with the possibility of connecting the power supply circuit in contact running mode with a contact network and in non-contact running mode - with traction batteries, a diode-thyristor connection node with a control unit. This technical solution assumes that when the vehicle is moving under the contact network, the power mode is from the contact network, and when driving autonomously - from the power unit, made in the form of a traction battery.
Недостатком известного технического решения является то, что не предусмотрен режим контроля за количеством потребляемого тока при ограниченной мощности контактной сети, например, во время разгона транспортного средства.A disadvantage of the known technical solution is that there is no control mode for the amount of current consumed with limited power of the contact network, for example, during acceleration of a vehicle.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение эксплуатационных возможностей транспортных средств при движении их на автономном ходу и при одновременной работе нескольких транспортных средств от контактной сети с ограниченной мощностью.The technical result of the invention is the expansion of the operational capabilities of vehicles when they are moving independently and with the simultaneous operation of several vehicles from a contact network with limited power.
Предлагается транспортное средство с автономным ходом, содержащее токоприемники, устройство управления, преобразователь напряжения, подключенный первым входом к аккумуляторной батарее и соединенный выходом с тяговым двигателем, зарядное устройство, запитанное от контактной сети и соединенное своим выходом с аккумуляторной батареей.A vehicle with autonomous travel is proposed, comprising current collectors, a control device, a voltage converter connected to the battery by the first input and connected to the traction motor output, a charger powered from the contact network and connected to the battery by its output.
Отличием является то, что дополнительно имеет датчик тока, который первым силовым выводом через токоприемники подключен к контактной сети, а вторым силовым выводом подключен ко второму входу преобразователя напряжения и информационным выходом соединен с устройством управления, а устройство управления при питании транспортного средства от контактной сети формирует сигнал на зарядное устройство в виде задания величины мощности заряда аккумуляторной батареи, а при превышении порогового значения тока, измеренного датчиком, устройство управления формирует на зарядное устройство сигнал, который запрещает работу зарядного устройства и прерывает заряд аккумуляторной батареи.The difference is that it additionally has a current sensor, which is connected to the contact network by the first power output through current collectors, and connected to the second input of the voltage converter and connected to the control device by the second power output, and the control device forms a signal to the charger in the form of setting the value of the charge power of the battery, and if the threshold value of the current measured by the sensor is exceeded, the device The board generates a signal to the charger, which prohibits the operation of the charger and interrupts the charge of the battery.
Другим отличием является то, что заданную величину мощности заряда аккумуляторной батареи определяют соотношениемAnother difference is that a given value of the charge power of the battery is determined by the ratio
Рзар=Рср×Δtавт/Δtзар, P zar = P avg × Δt avt / Δt zar ,
где Рзар - мощность заряда аккумуляторной батареи,where R zar is the charge power of the battery,
Рср - средняя мощность, потребляемая подвижным составом на движение,P cf - the average power consumed by the rolling stock for movement,
Δtавт - время движения транспортного средства в автономном режиме,Δt aut - the vehicle’s travel time in standalone mode,
Δtзар - время движения транспортного средства при питании его от контактной сети.Δt zar - the vehicle travel time when it is powered from the contact network.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана электрическая схема транспортного средства с автономным ходом, а на фиг.2 - характеристика значений нагрузки тока при разных режимах работы транспортного средства.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows an electric diagram of a vehicle with autonomous travel, and Fig. 2 shows a characteristic of a current load value under different operating modes of a vehicle.
От контактной сети 1 через токоприемники 2 ток подается на датчик 3 и через него поступает на преобразователь напряжения 4. Преобразователь напряжения 4 формирует трехфазное напряжение, которое подается на тяговый двигатель 5. Одновременно датчик 3 подает информационный сигнал о величине потребляемого тока на устройство управления 6.From the contact network 1, through current collectors 2, current is supplied to the sensor 3 and fed through it to the voltage converter 4. The voltage converter 4 generates a three-phase voltage, which is supplied to the traction motor 5. At the same time, the sensor 3 supplies an information signal about the amount of current consumed to the control device 6.
Устройство управления 6 передает разрешающий сигнал на зарядное устройство 7, а зарядное устройство, получив разрешающий сигнал, срабатывает и заряжает аккумуляторную батарею 8.The control device 6 transmits an enable signal to the charger 7, and the charger, having received an enable signal, operates and charges the
В режиме автономного хода при отсутствии контактной сети напряжение от аккумуляторной батареи 8 поступает на преобразователь напряжения 4, который формирует необходимое напряжение для тягового двигателя 5.In the stand-alone mode, in the absence of a contact network, the voltage from the
При достижении током от контактной сети 1 величины порогового значения, например при разгоне, устройство управления 6, получив информационный сигнал от датчика 3 о пороговом значении тока, подает команду на запрет работы зарядного устройства 7, а зарядное устройство 7, в свою очередь, прерывает заряд аккумуляторной батареи 8.When the current from the contact network 1 reaches a threshold value, for example, during acceleration, the control device 6, having received an information signal from the sensor 3 about the threshold current value, gives a command to prohibit the operation of the charger 7, and the charger 7, in turn, interrupts the
На фиг.2 показан ток нагрузки Iи с пиком потребления во время разгона транспортного средства Im2 и отрицательным пиком во время торможения Iтор. Суммарное значение тока нагрузки и тока для заряда аккумуляторной батареи обозначено Iсумм, пик потребления во время разгона транспорта обозначен Im1. Ток заряда аккумуляторной батареи при отсутствии управляющего воздействия устройства управления 6 показан в виде постоянной величины Iз. В момент разгона транспортного средства значение Iи начинает повышаться, и при достижении его значения равным значению Iп устройство управления 6, получив сигнал от датчика 3, запрещает работу зарядного устройства 7. Зарядка аккумуляторной батареи 8 в этот момент прерывается. Таким образом, исключается расход электроэнергии в этот момент на подзарядку батареи. Время, на которое прекращается зарядка аккумулятора, обозначено Δt. Значение потребляемого от контактной сети суммарного тока уменьшается на величину ΔI.Figure 2 shows the load current I and with a peak consumption during acceleration of the vehicle I m2 and a negative peak during braking I torus . The total value of the load current and current for charging the battery is indicated by I sum , the peak consumption during acceleration of the transport is indicated by I m1 . The charge current of the battery in the absence of the control action of the control device 6 is shown as a constant value I z . At the time of acceleration of the vehicle and the value I starts to rise, and when it reaches its value equal to the value I n the control device 6 receives a signal from sensor 3, disables the charger 7. Charging the
Расчет возможного количества транспортных средств, одновременно подключенных к контактной сети, производится по формуле:The calculation of the possible number of vehicles simultaneously connected to the contact network is carried out according to the formula:
N=Imax/Im , N = I max / I m,
где Imax - пороговое значение тока срабатывания защиты тяговой подстанции;where I max - threshold value of the trip current protection traction substation;
Im - максимальная величина потребляемого тока транспортными средствами.I m - the maximum amount of current consumed by vehicles.
Снижая на каждом транспортном средстве в момент их разгона значение потребляемого тока Im за счет отключения подзарядки аккумуляторной батареи в этот момент, мы увеличиваем количество транспортных средств, которые одновременно могут работать от контактной сети ограниченной мощности.By decreasing the value of current consumption I m on each vehicle at the time of their acceleration due to disconnecting the recharging of the battery at this moment, we increase the number of vehicles that can simultaneously operate from a contact network of limited power.
Задавая мощность заряда аккумуляторной батареи Рзар в зависимости от средней мощности, потребляемой подвижным составом на движение Рср, и отношения времени движения подвижного состава в автономном режиме Δtавт к времени движения подвижного состава при питании его от контактной сети Δtзар (время заряда аккумуляторной батареи), мы определяем минимально необходимую величину Iз для нескольких единиц транспортного средства, одновременно подключенных к контактной сети.By setting the charge power of the battery R zar depending on the average power consumed by the rolling stock per movement P cf and the ratio of the time of movement of the rolling stock in the autonomous mode Δt auth to the time of movement of the rolling stock when it is powered from the contact network Δt zar (battery charge time ), we determine the minimum required value of I s for several units of the vehicle, simultaneously connected to the contact network.
Для этого используется формула:For this, the formula is used:
Рзар=Рср×Δtавт/Δtзар, P zar = P avg × Δt avt / Δt zar ,
где Рзар - мощность заряда аккумуляторной батареи,where R zar is the charge power of the battery,
Рср - средняя мощность, потребляемая подвижным составом на движение,P cf - the average power consumed by the rolling stock for movement,
Δtавт - время движения транспортного средства в автономном режиме,Δt aut - the vehicle’s travel time in standalone mode,
Δtзар - время движения транспортного средства при питании его от контактной сети.Δt zar - the vehicle travel time when it is powered from the contact network.
За счет снижения значения потребляемого тока в момент максимальных нагрузок (разгона) методом уменьшения значения тока, потребляемого от сети для заряда аккумуляторной батареи, расширяются эксплуатационные возможности транспортных средств при движении их на автономном ходу и при одновременной их работе от контактной сети ограниченной мощности.By reducing the value of the current consumed at the time of maximum loads (acceleration) by reducing the value of the current consumed from the network to charge the battery, the operational capabilities of vehicles are expanded when they move on their own and while they are running from a contact network of limited power.
Таким образом, подтверждается существенность отличительных признаков заявляемой формулы изобретения в их причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом.Thus, the materiality of the distinctive features of the claimed claims in their causal connection with the claimed technical result is confirmed.
Как следует из описания изобретения, использование предлагаемого транспортного средства с автономным ходом позволит повысить как эксплуатационные характеристики при одновременном использовании нескольких транспортных средств от контактной сети ограниченной мощности, так и получить одновременно экономию электроэнергии за счет использования энергии торможения (рекуперации) для зарядки аккумулятора.As follows from the description of the invention, the use of the proposed vehicle with autonomous travel will improve both performance while using several vehicles from the contact network of limited power, and at the same time get energy savings through the use of braking energy (recovery) to charge the battery.
Claims (2)
Рзар=Рср×Δtавт/Δtзар,
где Рзар - мощность заряда аккумуляторной батареи,
Рср - средняя мощность, потребляемая подвижным составом на движение,
Δtавт - время движения транспортного средства в автономном режиме,
Δtзар - время движения транспортного средства при питании его от контактной сети. 2. The vehicle according to claim 1, characterized in that the predetermined amount of charge power of the battery is determined by the ratio
P zar = P avg × Δt avt / Δt zar ,
where R zar is the charge power of the battery,
P cf - the average power consumed by the rolling stock for movement,
Δt aut - the vehicle’s travel time in standalone mode,
Δt zar - time of movement of the vehicle when it is powered from the contact network.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013121926/11A RU2543532C2 (en) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | Vehicle with independent drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013121926/11A RU2543532C2 (en) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | Vehicle with independent drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013121926A RU2013121926A (en) | 2014-11-20 |
| RU2543532C2 true RU2543532C2 (en) | 2015-03-10 |
Family
ID=53290452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013121926/11A RU2543532C2 (en) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | Vehicle with independent drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2543532C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2633608C1 (en) * | 2016-08-02 | 2017-10-13 | Общество с ограниченной ответственностью НПФ "Ирбис" | Electric vehicle with combined energy storage device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2066640C1 (en) * | 1992-03-26 | 1996-09-20 | Виктор Андреевич Чумакин | Vehicle power supply system |
| RU2100221C1 (en) * | 1991-09-03 | 1997-12-27 | Вагнер Майнинг энд Констракшн Эквипмент Ко. | Vehicle |
| RU2110419C1 (en) * | 1997-04-24 | 1998-05-10 | Владимир Анатольевич Гасюта | Self-propelled vehicle |
| RU71601U1 (en) * | 2007-11-13 | 2008-03-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") | PULSED HEX-ELECTRIC TRUCK DRIVE WITH PULSE CONTROL |
-
2013
- 2013-05-13 RU RU2013121926/11A patent/RU2543532C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2100221C1 (en) * | 1991-09-03 | 1997-12-27 | Вагнер Майнинг энд Констракшн Эквипмент Ко. | Vehicle |
| RU2066640C1 (en) * | 1992-03-26 | 1996-09-20 | Виктор Андреевич Чумакин | Vehicle power supply system |
| RU2110419C1 (en) * | 1997-04-24 | 1998-05-10 | Владимир Анатольевич Гасюта | Self-propelled vehicle |
| RU71601U1 (en) * | 2007-11-13 | 2008-03-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") | PULSED HEX-ELECTRIC TRUCK DRIVE WITH PULSE CONTROL |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2633608C1 (en) * | 2016-08-02 | 2017-10-13 | Общество с ограниченной ответственностью НПФ "Ирбис" | Electric vehicle with combined energy storage device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013121926A (en) | 2014-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107406004B (en) | Method and device for determining a value of an energy state of a battery in a vehicle | |
| JP6149872B2 (en) | Power storage system | |
| CN102381314B (en) | Charge-discharge control method for hybrid electric vehicle | |
| KR20120012660A (en) | Electric vehicles and method for sub-battery charging control thereof | |
| US20160193940A1 (en) | Vehicle and control method for vehicle | |
| JP6652427B2 (en) | Power supply system and transportation equipment | |
| CN101979265A (en) | Method for controlling stroke lengthening of serially connected pluggable electric vehicle | |
| KR101584261B1 (en) | Battery management system and method | |
| JP6582509B2 (en) | Vehicle power supply system | |
| JP6410757B2 (en) | Power system, transport equipment, and power transmission method | |
| JP2010132154A (en) | Vehicle | |
| KR20160069800A (en) | Apparatus and method for detecting leakage current of battery management system | |
| US9346363B2 (en) | Propulsion control apparatus of engine hybrid railroad vehicle | |
| JP6186248B2 (en) | Inverter abnormality determination device | |
| TWI413340B (en) | Method and apparatus to extend plug-in hybrid electric vehicular battery life | |
| KR20190056152A (en) | Method and appratus for controlling power of mild hybrid electric vehicle | |
| RU2543532C2 (en) | Vehicle with independent drive | |
| JP5419745B2 (en) | Series hybrid vehicle control system | |
| JP5381360B2 (en) | Power supply | |
| JP6348929B2 (en) | Power system, transport equipment, and power transmission method | |
| CN104053572A (en) | Electrical charging/discharging controller, charging control method, discharging control method, and program | |
| RU133783U1 (en) | AUTONOMOUS VEHICLE VEHICLE | |
| JP2017184406A (en) | Power supply system, transporting apparatus, and control method of power supply system | |
| JP2006341708A (en) | Controller for hybrid vehicle | |
| US10569656B2 (en) | Regenerative control device |