本發(fā)明涉及無(wú)軌和軌道交通車輛技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說(shuō),涉及一種動(dòng)力控制系統(tǒng),此外,本發(fā)明還涉及一種包括上述動(dòng)力控制系統(tǒng)的儲(chǔ)能車輛。
背景技術(shù):
目前,隨著科技的迅速發(fā)展,在現(xiàn)有的儲(chǔ)能式交通車輛中,通常在車輛上配置受流裝置和儲(chǔ)能系統(tǒng)。
然而,受制于車輛設(shè)備布置空間限制,儲(chǔ)能系統(tǒng)的布置空間有限,因此儲(chǔ)能系統(tǒng)總的存儲(chǔ)能量也相對(duì)應(yīng)的收到了上限的約束。為保證車輛能夠持續(xù)運(yùn)行,現(xiàn)有技術(shù)中一般采用車輛進(jìn)站充電的方式為車輛補(bǔ)充電能,即當(dāng)車輛進(jìn)站時(shí),受流器與車站的供電軌接觸,電能通過(guò)受流器對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)電。因此就需要在站臺(tái)區(qū)域架設(shè)充電軌,同時(shí)還需要在站場(chǎng)附近配置相應(yīng)的充電系統(tǒng)。上述解決辦法存在建造和使用上的制約,一方面需要增加線路的建設(shè)投入,另一方面充電設(shè)備也會(huì)占據(jù)一定的空間,造成空間的制約和使用的不便。
綜上所述,如何避免車輛的頻繁充能,是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的是提供一種動(dòng)力控制系統(tǒng),該動(dòng)力控制系統(tǒng)能夠避免車輛的頻繁充能。本發(fā)明的另一目的是提供一種儲(chǔ)能車輛,該儲(chǔ)能車輛能夠避免頻繁充能。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種動(dòng)力控制系統(tǒng),包括:
用于產(chǎn)生電能的燃料電池系統(tǒng);
用于接收所述燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生電能的儲(chǔ)能系統(tǒng),所述儲(chǔ)能系統(tǒng)與所述燃料電池系統(tǒng)連接;
控制系統(tǒng)總成,所述控制系統(tǒng)總成分別與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、所述儲(chǔ)能系統(tǒng)連接,用于將所述儲(chǔ)能系統(tǒng)釋放的電能轉(zhuǎn)變?yōu)樗鲵?qū)動(dòng)系統(tǒng)適用的電能、以帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地,所述燃料電池系統(tǒng)為通過(guò)燃料的電化學(xué)反應(yīng)得到電能的電池系統(tǒng)。
優(yōu)選地,所述燃料電池系統(tǒng)為甲醇燃料電池系統(tǒng)。
優(yōu)選地,所述控制系統(tǒng)總成設(shè)置有速度監(jiān)測(cè)裝置;當(dāng)所述速度監(jiān)測(cè)裝置得到車輛處于加速狀態(tài)時(shí),所述儲(chǔ)能系統(tǒng)向所述控制系統(tǒng)總成進(jìn)行大功率放電;當(dāng)所述速度監(jiān)測(cè)裝置得到車輛處于制動(dòng)操作時(shí),所述儲(chǔ)能系統(tǒng)吸收所述燃料電池系統(tǒng)和所述控制系統(tǒng)總成逆變?cè)偕碾娔堋?/p>
優(yōu)選地,所述速度監(jiān)測(cè)裝置中設(shè)置有狀態(tài)判斷裝置;當(dāng)所述狀態(tài)判斷裝置得到車輛處于加速或牽引行駛狀態(tài)時(shí),所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的直流電將被控制系統(tǒng)總成轉(zhuǎn)變成交流電并輸送給所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);當(dāng)所述狀態(tài)判斷裝置得到車輛處于下坡或停車制動(dòng)狀態(tài)時(shí),所述控制系統(tǒng)總成將所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的交流電逆變?yōu)橹绷麟?,并輸送給所述儲(chǔ)能系統(tǒng)。
優(yōu)選地,所述儲(chǔ)能系統(tǒng)中設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)大功率放電的超級(jí)電容儲(chǔ)能器件。
優(yōu)選地,所述燃料電池系統(tǒng)與所述儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)電纜連接。
優(yōu)選地,所述電纜包括用于電能傳遞的高壓電纜和用于控制信號(hào)傳遞的低壓電纜。
一種儲(chǔ)能車輛,包括動(dòng)力控制系統(tǒng),所述動(dòng)力控制系統(tǒng)為上述任意一項(xiàng)所述的動(dòng)力控制系統(tǒng)。
優(yōu)選地,所述車輛的空調(diào)系統(tǒng)為直流空調(diào),所述直流空調(diào)與所述儲(chǔ)能系統(tǒng)連接。
需要說(shuō)明的是,上述動(dòng)力控制系統(tǒng)可以利用自身所帶的燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)生電能,并將電能存儲(chǔ)進(jìn)儲(chǔ)能系統(tǒng)中,控制系統(tǒng)總成進(jìn)一步控制儲(chǔ)能系統(tǒng)將儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動(dòng)系統(tǒng)適用的電能,并提供給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用。具體地,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還連接傳動(dòng)裝置,傳動(dòng)裝置與車輪連接,以便為車輪提供驅(qū)動(dòng)力。本發(fā)明還提供了一種包括上述動(dòng)力控制系統(tǒng)的儲(chǔ)能車輛。
本發(fā)明解決了現(xiàn)有儲(chǔ)能車輛需要通過(guò)受流器充電的不便。由于燃料電池系統(tǒng)能夠產(chǎn)生電能,車輛在進(jìn)站后不再需用通過(guò)地面充電系統(tǒng)進(jìn)行充電,因此可以取消地面充電設(shè)備配置,降低了項(xiàng)目的建設(shè)成本。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明所提供的一種儲(chǔ)能車輛的具體實(shí)施例的剖視圖;
圖2為本發(fā)明所提供的一種動(dòng)力控制系統(tǒng)的具體實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖1-2中,附圖標(biāo)記為:
1為燃料電池系統(tǒng)、2為儲(chǔ)能系統(tǒng)、3為控制系統(tǒng)總成、4為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、5為傳動(dòng)裝置、6為車輪、7為電纜、8為車體、9為空調(diào)系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明的核心是提供一種動(dòng)力控制系統(tǒng),該動(dòng)力控制系統(tǒng)能夠避免車輛的頻繁充能。本發(fā)明的另一核心是提供一種儲(chǔ)能車輛,該儲(chǔ)能車輛能夠避免頻繁充能。
請(qǐng)參考圖1和圖2,圖1為本發(fā)明所提供的一種儲(chǔ)能車輛的具體實(shí)施例的剖視圖;圖2為本發(fā)明所提供的一種動(dòng)力控制系統(tǒng)的具體實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明所提供的一種動(dòng)力控制系統(tǒng),主要可以為公共交通中的新能源車輛提供動(dòng)力。在結(jié)構(gòu)上主要包括燃料電池系統(tǒng)1、儲(chǔ)能系統(tǒng)2和控制系統(tǒng)總成3。儲(chǔ)能系統(tǒng)2與燃料電池系統(tǒng)1連接,控制系統(tǒng)總成3分別與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4、儲(chǔ)能系統(tǒng)2連接。燃料電池系統(tǒng)1用于產(chǎn)生電能,儲(chǔ)能系統(tǒng)2用于接收燃料電池系統(tǒng)1產(chǎn)生的電能,控制系統(tǒng)總成3用于將儲(chǔ)能系統(tǒng)2釋放的電能轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動(dòng)系統(tǒng)4適用的電能、以帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4運(yùn)轉(zhuǎn)。
需要說(shuō)明的是,上述動(dòng)力控制系統(tǒng)可以利用自身所帶的燃料電池系統(tǒng)1產(chǎn)生電能,并將電能存儲(chǔ)進(jìn)儲(chǔ)能系統(tǒng)2中,控制系統(tǒng)總成3進(jìn)一步控制儲(chǔ)能系統(tǒng)2將儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動(dòng)系統(tǒng)4適用的電能,并提供給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4使用。具體地,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4還連接傳動(dòng)裝置5,傳動(dòng)裝置5與車輪6連接,以便為車輪提供驅(qū)動(dòng)力。
本發(fā)明解決了現(xiàn)有儲(chǔ)能車輛需要通過(guò)受流器充電的不便。由于燃料電池系統(tǒng)1能夠產(chǎn)生電能,車輛在進(jìn)站后不再需用通過(guò)地面充電系統(tǒng)進(jìn)行充電,因此可以取消地面充電設(shè)備配置,降低了項(xiàng)目的建設(shè)成本。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)之上,燃料電池系統(tǒng)1為通過(guò)燃料的電化學(xué)反應(yīng)得到電能的電池系統(tǒng)。
進(jìn)一步地,燃料電池系統(tǒng)1為甲醇燃料電池系統(tǒng)。
需要說(shuō)明的是,通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將燃料的生物能轉(zhuǎn)化成電能,例如將甲醇轉(zhuǎn)化為電能,在理想條件下,甲醇的產(chǎn)物為二氧化碳和水,不會(huì)產(chǎn)生污染物,也無(wú)PM2.5等有害物質(zhì)產(chǎn)生。
在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上,控制系統(tǒng)總成3設(shè)置有速度監(jiān)測(cè)裝置;當(dāng)速度監(jiān)測(cè)裝置得到車輛處于加速狀態(tài)時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)2向控制系統(tǒng)總成3進(jìn)行大功率放電;當(dāng)速度監(jiān)測(cè)裝置得到車輛處于制動(dòng)操作時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)2吸收燃料電池系統(tǒng)1和控制系統(tǒng)總成3逆變?cè)偕碾娔堋?/p>
需要說(shuō)明的是,速度監(jiān)測(cè)裝置與控制系統(tǒng)總成3主體連接,當(dāng)速度監(jiān)測(cè)裝置得到車輛處于加速狀態(tài)時(shí),由控制系統(tǒng)總成3控制儲(chǔ)能系統(tǒng)2進(jìn)行大功率放電;當(dāng)速度監(jiān)測(cè)裝置得到車輛處于制動(dòng)操作時(shí),由控制系統(tǒng)總成3控制儲(chǔ)能系統(tǒng)2吸收燃料電池系統(tǒng)1和控制系統(tǒng)總成3逆變?cè)偕碾娔堋?/p>
實(shí)際使用時(shí),當(dāng)車輛加速時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)2的大功率放電可以滿足車輛加速時(shí)的耗電需求;當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)2可以同時(shí)吸收燃料電池系統(tǒng)1和控制系統(tǒng)總成3逆變?cè)偕碾娔?,電能通過(guò)電纜7與控制系統(tǒng)總成3間進(jìn)行傳送。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)之上,速度監(jiān)測(cè)裝置中設(shè)置有狀態(tài)判斷裝置;當(dāng)狀態(tài)判斷裝置得到車輛處于加速或牽引行駛狀態(tài)時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)2的直流電將被控制系統(tǒng)總成3轉(zhuǎn)變成交流電并輸送給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4;當(dāng)狀態(tài)判斷裝置得到車輛處于下坡或停車制動(dòng)狀態(tài)時(shí),控制系統(tǒng)總成3將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4產(chǎn)生的交流電逆變?yōu)橹绷麟?,并輸送給儲(chǔ)能系統(tǒng)2。具體地,控制系統(tǒng)總成3在車輛處于加速和運(yùn)行的牽引過(guò)程中時(shí),可以將儲(chǔ)能系統(tǒng)2中的直流電轉(zhuǎn)變成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4所需的交流電;當(dāng)車輛下坡或停車制動(dòng)時(shí),控制系統(tǒng)總成3控制車輛優(yōu)先采用再生制動(dòng),控制系統(tǒng)總成3可以實(shí)現(xiàn)將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4產(chǎn)生的交流電逆變成直流電,供儲(chǔ)能系統(tǒng)2吸收存儲(chǔ)。
為了實(shí)現(xiàn)上述儲(chǔ)能系統(tǒng)2的功能,本申請(qǐng)所提供的一個(gè)具體實(shí)施例中,儲(chǔ)能系統(tǒng)2中設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)大功率放電的超級(jí)電容儲(chǔ)能器件。具體地,儲(chǔ)能系統(tǒng)2與燃料電池系統(tǒng)1和控制系統(tǒng)總成3相連,儲(chǔ)能系統(tǒng)2由可實(shí)現(xiàn)大功率放電的超級(jí)電容儲(chǔ)能器件構(gòu)成,其可以吸收和存儲(chǔ)燃料電池系統(tǒng)1產(chǎn)生的電能。當(dāng)車輛加速時(shí),可以對(duì)控制系統(tǒng)總成3進(jìn)行大功率放電,滿足車輛加速時(shí)的耗電需求。當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)2可以同時(shí)吸收燃料電池系統(tǒng)1和控制系統(tǒng)總成3逆變?cè)偕碾娔?,電能通過(guò)電纜7與控制系統(tǒng)總成3間進(jìn)行傳送。
本發(fā)明所提供的一個(gè)具體實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4與控制總成系統(tǒng)3和傳動(dòng)裝置5相連,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4將控制總成系統(tǒng)3輸送的電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能,帶動(dòng)傳動(dòng)裝置動(dòng)作。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4在車輛處于加速和運(yùn)行的牽引過(guò)程時(shí),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4是將電能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能;在車輛下坡或停車制動(dòng)過(guò)程時(shí),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成交流電。傳動(dòng)裝置5將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4產(chǎn)生的動(dòng)能傳遞至車輪6,帶動(dòng)車輪6轉(zhuǎn)動(dòng);傳動(dòng)裝置5包括了連接軸,齒輪箱等,實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4與車輪6間的動(dòng)能傳遞。
可選的,上述各個(gè)實(shí)施例中燃料電池系統(tǒng)1與儲(chǔ)能系統(tǒng)2通過(guò)電纜7連接,其中,電纜7包括用于電能傳遞的高壓電纜和用于控制信號(hào)傳遞的低壓電纜。高壓電纜用于各設(shè)備間電能的傳遞,低壓電纜用于各設(shè)備控制信號(hào)的傳遞。由于現(xiàn)有的儲(chǔ)能車需要在進(jìn)站時(shí),短時(shí)間內(nèi)補(bǔ)充電能,因此其電纜的載流能力要求高,對(duì)應(yīng)的電纜截面積也較大。采用燃料電池系統(tǒng)1供電后,其在車輛運(yùn)行過(guò)程中一直處于發(fā)電狀態(tài),功率基本恒定,因此電纜的載流能力要求低,其對(duì)應(yīng)的電纜截面積也較小,所以上述不同位置可選用不同類型的電纜。
可選的,燃料電池系統(tǒng)1與儲(chǔ)能系統(tǒng)2之間還可以通過(guò)其他輸電方式連接。
除了上述各個(gè)實(shí)施例所提供的動(dòng)力控制系統(tǒng),本發(fā)明還提供了一種包括上述動(dòng)力控制系統(tǒng)的儲(chǔ)能車輛。儲(chǔ)能車輛由于設(shè)置了上述動(dòng)力控制系統(tǒng),能夠避免頻繁充能,使用更加方便。
可選的,為了利用上述燃料電池系統(tǒng)1發(fā)出的電能,車輛上設(shè)置的空調(diào)系統(tǒng)9可以為直流空調(diào),直流空調(diào)與儲(chǔ)能系統(tǒng)2連接,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的高效利用。
除了上述各個(gè)實(shí)施例所提供的儲(chǔ)能車輛的主要結(jié)構(gòu)和連接,該儲(chǔ)能車輛的其他各部分的結(jié)構(gòu)請(qǐng)參考現(xiàn)有技術(shù),本文不再贅述。
本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。
以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種動(dòng)力控制系統(tǒng)和儲(chǔ)能車輛進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。