電動客車的電源裝置以及配置有該電源裝置的電動客車的製作方法
2023-05-24 15:44:41 3
專利名稱：電動客車的電源裝置以及配置有該電源裝置的電動客車的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電動客車的技術領域，尤其涉及一種電動客車的電源裝置以及配置有該電源裝置的電動客車，電動客車主車連接帶動拖曳式電源裝置以提高續航能力和快速更換電源系統。
背景技術：
隨著全球環境問題的日益嚴峻，不可再生的石化能源日益稀缺，新能源汽車的推廣和產業化發展成為世界各國工業經濟發展的重點關注領域。在純電動客車的發展進程中，由於續航裡程和整車重量的矛盾沒有解決，鋰電池的安全性問題也沒有成熟的解決方案，純電動客車的生產始終停留在試製階段，無法進入批量化生產階段。在上述情況下，純電動客車的推廣模式基本局限於公交車範疇，也都限制在專線示範運行，固定場地充電，但無論是從理論分析還是實際推廣效果，到目前為止都沒有得到車輛用戶的充分認可，還沒有破解純電動客車產業化發展的迷局。目前，電動客車基本還是將電池加裝在客車車身內部，客車的整備質量就要做得很大，而且對客車的結構強度要求提高、既要滿足載客要求還要滿足車載電池的承載要求; 不僅使得客車的整備質量很大，也嚴重影響客車的續航裡程。另外試驗證明一般汽車在規定載荷下，用直接檔，以常用速度在良好路面上行駛時，僅利用了發動機相應轉速下最大功率的40-50%，只相當於發動機最大功率的20%。這是對能源的巨大浪費，如何充分利用這一部分能源就是本技術方案所要解決的問題所在。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種電動客車的電源裝置以及配置有該電源裝置的電動客車，能夠增強電動客車續航能力，實現快速更換電源裝置，提高車輛行駛的安全性。本實用新型是通過以下技術方案來實現的電動客車的電源裝置，其中，採用獨立式掛車結構，包括有車身、控制裝置、安裝在車身下部的行走及制動機構以及安裝在車身上的能夠為電動客車行駛和操控提供能源的電池組。電動客車，包括有主車，所述主車包括有動力系統和控制系統；其中，所述電動客車還包括有上述電源裝置，電源裝置通過拖曳連接機構與主車連接；電源裝置的電池組連接主車的動力系統和控制系統，並為主車行駛和操控提供能源。所述電動客車包括有危險自動脫離裝置，包括有危險信息採集模塊，所述危險信息採集模塊設置在主車上或者設置在電源裝置上，將採集到的危險信息發送給主車的控制系統，主車的控制系統接收到危險信息後進行判斷，並指令拖曳連接機構進行脫離動作，電源裝置自動與主車脫離。本實用新型的有益效果如下本實用新型的電動客車的電源裝置以及配置有該電源裝置的電動客車，由於電源裝置採用獨立式掛車結構，包括車身、安裝在車身下部的行走及制動機構以及安裝在車身上的能夠為電動客車行駛和操控提供能源的電池組；電動客車裝備該電源裝置，電源裝置通過拖曳連接機構與主車連接；電動客車還包括有危險自動脫離裝置；由電源裝置為主車供電，因此電動客車主車只需要攜帶少量的電池，作為應急電源；危險自動脫離裝置通過電源裝置向電動客車主車發出的異常報警監控信號，由司機控制本裝置將電動客車主車和拖曳式電源裝置自動脫離，提高安全性。電源裝置可以獨立完成電池充電過程，充電程序簡便；電動客車更換電源裝置時，電動客車主車可擇一已充電完成的備用電源裝置進行更換， 實現快速更換電池；換下的拖曳式電源裝置脫離電動客車主車，送至充電系統處，獨立完成電池充電過程。本實用新型電動客車的電源裝置以及配置有該電源裝置的電動客車，具有如下優點。1.可以有效增加電動客車的續航裡程。通過將電池的裝載方式由承載式改為拖曳式，可以有效提高電動機功率的使用效率，將一部分的電動機後備功率轉換為牽引力做功， 有效的減輕電動客車主車和牽引拖曳式電源裝置整備質量，牽引拖曳式電源裝置可以配置更大容量的電池組，以增大續航裡程。2.可以實現僅僅通過更換電動客車後部拖曳獨立的拖曳式電源裝置完成客車電池的快速更換。3.提高客車運行安全性，通過危險自動脫離裝置，可以自動完成電動客車主車和拖曳式電源裝置脫離，電動客車依靠自帶應急電源脫離危險區域，以保證人員安全。危險自動脫離裝置根據拖曳式電源裝置提供給電動客車的異常報警監控信號，可以由司機通過本裝置自動將電動客車和拖曳式電源裝置脫離，並依靠電動客車自身能源行駛脫離危險區域。4.電源裝置可以獨立完成電池充電過程。所述電源裝置裝載的電池組在充電過程中，電源裝置脫離電動客車主車，在固定的場所獨立完成電池充電。5.電動客車主車只需攜帶少量電池，作為應急電源。以滿足更換拖曳式電源裝置而進行的必要移動，客車的整備質量可以大大減小。
圖1為本實用新型配置有電源裝置的電動客車採用鉸接式拖曳連接機構實施方式的整體結構示意圖；圖2為本實用新型配置有電源裝置的電動客車採用中置軸半掛牽引式拖曳連接機構實施方式的整體結構示意圖；圖3為本實用新型配置有電源裝置的電動客車採用半掛牽引式拖曳連接機構實施方式的整體結構示意圖；圖4為本實用新型配置有電源裝置的電動客車採用全掛牽引式拖曳連接機構實施方式的整體結構示意圖；圖5為本實用新型配置有電源裝置的電動客車的後視結構示意圖；圖6為本實用新型配置有電源裝置的電動客車的左視結構示意圖；圖7為本實用新型配置有電源裝置的電動客車的前視結構示意圖；[0025]圖8為本實用新型配置有電源裝置的電動客車的俯視結構示意圖；圖9為本實用新型配置有電源裝置的電動客車的右視結構示意圖；圖10為本實用新型配置有電源裝置的電動客車的右側內部結構示意圖；圖11為本實用新型配置有電源裝置的電動客車的底部結構示意圖；圖12為本實用新型配置有電源裝置的電動客車的前側內部結構示意圖；圖13為本實用新型配置有電源裝置的電動客車的供電電路原理圖。附圖標記說明1、主車，2、電源裝置，3、拖曳連接機構，20、行走及制動機構，21、後圍總成，22、換氣扇，23、球銷式牽引裝置，24、艙門，25、儲物艙門，26、前門，27、前圍總成，28、頂蓋總成， 四、右側壁總成，204、左側電池存放架，205、右側電池存放架，206、雜物箱，207、電源控制器和供電系統艙室，209、充電控制器艙室，210、連接電纜存放箱。
具體實施方式
請見圖1至圖4，本實用新型公開了一種電動客車的電源裝置2，其中，採用獨立式掛車結構，包括有車身、控制裝置、安裝在車身下部的行走及制動機構以及安裝在車身上的能夠為電動客車行駛和操控提供能源的電池組。請見圖5至圖12所示，電源裝置的行走及制動機構20包括有車輪、車軸、懸掛以及制動裝置；車身包括有前圍總成27、後圍總成21、頂蓋總成觀、右側壁總成四、左側壁總成以及底盤組成車廂結構；所述車身內腔中設置有電池存放架，電池組固定在電池存放
1 ο所述前圍總成27設置有用於人員進入更換電池和進行必要的維修維護之用的前門沈；頂蓋總成觀上設置有換氣扇22 ；右側壁總成四或左側壁總成的下部，設置有控制器艙室，控制裝置包括有充電控制器和供電電源控制器，均存放在控制器艙室中，所述控制器艙室設置有便於人員進行操作和調整控制裝置的艙門M ；右側壁總成四或左側壁總成的下部，設置有儲物和供電電纜存放室用於存放維修工具、配件及存放供電電纜；儲物和供電電纜存放室25設置有儲物艙門25 ；控制裝置與燈光信號系統電氣連接。或者，右側壁總成四和左側壁總成的下部均設置有多個艙室，分別為電源控制器和供電系統艙室207、雜物箱206、連接電纜存放箱210和充電控制器艙室209。電池存放架可用於存放電池，採用架式存放，可以裝載更大容量的電池組，以提高續航能力。可以在電池之間留一定的空間，便於通風散熱、同時也利於取放和更換電池。車廂按照客車全承載車廂結構設計，具有重量輕、強度大的特點。電池存放架包括左側電池存放架204和右側電池存放架205。本實用新型還公開了一種電動客車，請見圖1至圖4，包括有主車1，所述主車1包括有動力系統和控制系統；其中，所述電動客車還包括有上述電源裝置2，電源裝置2通過拖曳連接機構3與主車1連接；電源裝置2的電池組連接主車的動力系統和控制系統，並為主車行駛和操控提供能源。所述電動客車包括有危險自動脫離裝置，包括有危險信息採集模塊，所述危險信息採集模塊設置在主車上或者設置在電源裝置上，將採集到的危險信息發送給主車的控制系統，主車的控制系統接收到危險信息後進行判斷，並指令拖曳連接機構進行脫離動作，電源裝置自動與主車脫離。所述拖曳連接機構3為一種鉸接式或中置軸半掛牽引式或半掛牽引式或全掛牽引式拖曳連接機構。所述電動客車包括有多個電源裝置2相連形成列車式電源裝置車組。所述電動客車的主車1包括有作為應急電源的少量的電池。所述電源裝置前圍總成27的下部設置有球銷式牽引裝置23，包括鎖緊手柄、手柄彈簧、鎖杆和球面插銷；電動客車的主車設置有與球銷式牽引裝置23配合成為拖曳連接機構的掛環；所述鎖緊手柄還連接有汽缸，汽缸與控制系統電氣連接並實現自動脫離。如圖13所示，本實用新型的電動客車的電路系統，包括電動客車主車電路和電源裝置電路，兩部分電路通過供電電纜和信號控制電纜進行連接；電動客車主車電路包括主車電池用來維持更換電源裝置所進行的必要移動，和在緊急情況下脫離危險範圍而進行的必要移動，容量能夠滿足電動客車行進兩公裡路程的需要；電源控制器用來進行電池的管理和監控的控制器，控制主車電池和電源裝置電池組進行充放電動作；電動機用來給電動客車提供必要的動力；整車和電機控制器用來控制整車行駛和電動機的運行；空調、空壓機、燈光的輔助用電設備用來為行駛安全和乘客舒適性提供必要的保證的用電設備；與整車和電機控制器電氣連接；受電控制器用來接受電源裝置提供的電力，將電力輸送到電源控制器，並通過信號控制電纜輸送燈光信號和車型編碼給電源裝置；所述受電控制器設置有電纜接口、電源開關、車型控制器、DC-DC轉換器；電源裝置電路包括電池組用來維持電動客車進行的正常行駛所需要的電力，容量能夠滿足電動客車續航大於50公裡路程的需要，優選地，能夠滿足電動客車續航大於420公裡路程的需要；電池管理器為一種進行電池組的管理和監控的控制器，並用於控制電池進行充放電動作；供電控制器為電動客車提供的必要的電力，並將電力通過供電電纜輸送到電動客車主車的受電控制器；並接受電動客車主車通過信號控制電纜輸送的燈光信號和車型編碼信號，根據接受的車型編碼手動或自動進行供電模式調整；包括有有電纜接口、電源開關、車型控制器、DC-DC轉換器和控制面板；充電控制器用於通過外接充電樁，控制整個充電過程的充電參數，以完成對拖曳式電源裝置充電動作。電源裝置電路還包括排風、燈光的輔助用電設備，為行駛安全和電池散熱提供必要保證的用電保證。綜上，本實用新型的電動客車的原理為a.試驗證明現有的電動客車在規定載荷下，用直接檔，以常用速度在良好路面上行駛時，僅利用了發動機相應轉速下最大功率的40-50%，只相當於發動機最大功率的20%。我們就是利用一部分功率來拖曳電源裝置，提高電動機功率的使用效率，有效的減輕電動客車主車和牽引拖曳式電源裝置整備質量，牽引拖曳式電源裝置可以配置更大容量的電池，以滿足增大續航裡程的需要。b.電動城市客車電池裝載方式由承載式改為拖曳式，拖曳式電源裝置可以比一般電動客車多裝載60%的電池容量。電動客車的續航能力提高了 1. 倍，增大續航能力效果明顯。本實用新型的電動客車採用聯接球銷式連接型式可以完成快速脫離的操作步驟包括a.通過扳動手柄使球銷上下滑動，當主車上的掛環到達連結位置時向下扳動手柄即可將電動客車主車和電源裝置連接；當需要脫離時向上扳動手柄即可將球銷和掛環分離，電動客車主車稍向前行駛，和拖曳式電源裝置脫離。b.在手柄處加裝氣缸完成上下動作；即可由司機在駕駛位置完成連接和脫離動作，這就是快速更換拖曳式電源裝置的技術關鍵。通過此項裝置既可完成快速更換拖曳式電源裝置，也可在危險時刻自動完成電動客車主車和拖曳式電源裝置脫離，電動客車依靠自帶應急電源脫離危險區域，以保證人員安全。本實用新型的電動客車更換的工作流程為首先將電動客車送上所述換車區，引導移動電動客車主車完成與拖曳式電源裝置的連接，然後連接拖曳式電源裝置的供電系統 (包括供電電纜、制動管路、燈光信號控制系統)，接通所有連接，完成更換拖曳式電源裝置過程。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以根據設備的大小不同做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本實用新型創造的保護範圍之中。即上述所列具體實現方式為非限制性的，對本領域的技術人員來說，在不偏離本實用新型範圍內，進行的各種改進和變化，均屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.電動客車的電源裝置，其特徵在於採用獨立式掛車結構，包括有車身、控制裝置、 安裝在車身下部的行走及制動機構以及安裝在車身上的能夠為電動客車行駛和操控提供能源的電池組。
2.如權利要求1所述的電動客車的電源裝置，其特徵在於所述電源裝置的行走及制動機構00)包括有車輪、車軸、懸掛以及制動裝置；車身包括有前圍總成(27)、後圍總成(21)、頂蓋總成( )、右側壁總成(四)、左側壁總成以及底盤組成車廂結構；所述車身內腔中設置有電池存放架，電池組固定在電池存放架上。
3.如權利要求2所述電動客車的電源裝置，其特徵在於所述前圍總成07)設置有用於人員進入更換電池和進行必要的維修維護之用的前門06)；頂蓋總成08)上設置有換氣扇0 ；右側壁總成09)或左側壁總成的下部，設置有控制器艙室，控制裝置包括有充電控制器和供電電源控制器，均存放在控制器艙室中，所述控制器艙室設置有便於人員進行操作和調整控制裝置的艙門04)；右側壁總成09)或左側壁總成的下部，設置有儲物和供電電纜存放室用於存放維修工具、配件及存放供電電纜；儲物和供電電纜存放室05) 設置有儲物艙門0 ；控制裝置與燈光信號系統電氣連接。
4.電動客車，包括有主車(1)，所述主車(1)包括有動力系統和控制系統；其特徵在於 所述電動客車還包括有如權利要求1至3中任何一項所述的電動客車的電源裝置( ，電源裝置( 通過拖曳連接機構C3)與主車(1)連接；電源裝置的電池組連接主車的動力系統和控制系統，並為主車行駛和操控提供能源。
5.如權利要求4所述的電動客車，其特徵在於所述電動客車包括有危險自動脫離裝置，包括有危險信息採集模塊，所述危險信息採集模塊設置在主車上或者設置在電源裝置上，將採集到的危險信息發送給主車的控制系統，主車的控制系統接收到危險信息後進行判斷，並指令拖曳連接機構進行脫離動作，電源裝置自動與主車脫離。
6.如權利要求5所述的電動客車，其特徵在於所述拖曳連接機構(3)為一種鉸接式或中置軸半掛牽弓I式或半掛牽弓I式或全掛牽弓I式拖曳連接機構。
7.如權利要求4所述的電動客車，其特徵在於所述電動客車包括有多個電源裝置(2) 相連形成列車式電源裝置車組。
8.如權利要求4所述的電動客車，其特徵在於所述電動客車的主車(1)包括有作為應急電源的少量的電池。
9.如權利要求6所述的電動客車，其特徵在於所述電源裝置前圍總成07)的下部設置有球銷式牽引裝置(23)，包括鎖緊手柄、手柄彈簧、鎖杆和球面插銷；電動客車的主車設置有與球銷式牽引裝置23配合成為拖曳連接機構的掛環；所述鎖緊手柄還連接有汽缸， 汽缸與控制系統電氣連接並實現自動脫離。
10.如權利要求5所述的電動客車，其特徵在於所述電動客車的電路系統，包括電動客車主車電路和電源裝置電路，兩部分電路通過供電電纜和信號控制電纜進行連接；電動客車主車電路包括主車電池用來維持更換電源裝置所進行的必要移動，和在緊急情況下脫離危險範圍而進行的必要移動，容量能夠滿足電動客車行進兩公裡路程的需要；電源控制器用來進行電池的管理和監控的控制器，控制主車電池和電源裝置電池組進行充放電動作；電動機用來給電動客車提供必要的動力；整車和電機控制器用來控制整車行駛和電動機的運行；空調、空壓機、燈光的輔助用電設備用來為行駛安全和乘客舒適性提供必要的保證的用電設備；與整車和電機控制器電氣連接；受電控制器用來接受電源裝置提供的電力，將電力輸送到電源控制器，並通過信號控制電纜輸送燈光信號和車型編碼給電源裝置；所述受電控制器設置有電纜接口、電源開關、 車型控制器、DC-DC轉換器； 電源裝置電路包括電池組用來維持電動客車進行的正常行駛所需要的電力，容量能夠滿足電動客車續航大於50公裡路程的需要；電池管理器為一種進行電池組的管理和監控的控制器，並用於控制電池進行充放電動作；供電控制器為電動客車提供的必要的電力，並將電力通過供電電纜輸送到電動客車主車的受電控制器；並接受電動客車主車通過信號控制電纜輸送的燈光信號和車型編碼信號，根據接受的車型編碼手動或自動進行供電模式調整；包括有有電纜接口、電源開關、車型控制器、DC-DC轉換器和控制面板；充電控制器用於通過外接充電樁，控制整個充電過程的充電參數，以完成對拖曳式電源裝置充電動作。
專利摘要本實用新型提供電動客車的電源裝置以及配置有該電源裝置的電動客車，能夠增強電動客車續航能力，實現快速更換電源裝置，提高車輛行駛的安全性。電動客車的電源裝置，採用獨立式掛車結構，包括有車身、控制裝置、安裝在車身下部的行走及制動機構以及安裝在車身上的能夠為電動客車行駛和操控提供能源的電池組。電動客車包括有主車和上述電源裝置，所述主車包括有動力系統和控制系統；電源裝置通過拖曳連接機構與主車連接；電源裝置的電池組連接主車的動力系統和控制系統，並為主車行駛和操控提供能源。所述電動客車還包括有危險自動脫離裝置，主車的控制系統接收到危險信息後進行判斷，並指令拖曳連接機構進行脫離動作，電源裝置自動與主車脫離。
文檔編號B60D1/26GK202130297SQ20112016812
公開日2012年2月1日 申請日期2011年5月24日 優先權日2011年5月24日
發明者張兵, 彭心怡, 王紅軍, 魏銀倉 申請人:珠海銀通新能源有限公司