一種公交純電動化運行系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及公交車運輸領域，具體涉及一種公交純電動化運行系統，包括純電動公交車和在線充電模塊；所述在線充電模塊包括對所述純電動公交車充電的供電線和為所述供電線提供電源的供電箱；所述供電線按預設的長度比例沿公交運行線路設置。本發明為使純電動公交車滿足公交日常運營需求，在運營線路上，采用在線充模式，按照公交運營線路運行適配標準，對公交純電化充電設施、運營配置進行模塊化布置，確保純電動公交車正常營運的運行方式，實現充電便捷性，降低充電基礎設施建設成本；合理布置充電單元，解決了充電方式及充電時間上的矛盾。
【專利說明】—種公交純電動化運行系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及公交車運輸領域，具體涉及一種公交純電動化運行系統。
【背景技術】
[0002]截止到2013年底，我國新能源公交車已達到1.1萬輛，充換電站累計建設314座、充電樁1.6萬個，國家和地方為發展純電動汽車投入巨大財政資金，然而新能源純電動客車仍未成為公交運營的主力軍。究其原因，“充電難、電池壽命短、續駛里程不符公交工況”是純電動車自身三大瓶頸問題，加上各地建設充電站投入大，應用能效低的問題，因此各個城市推廣應用純電動公交車遇到大量運行難題。以致，純電動公交車大量投入與實際收效不成比例，無法達到真正意義的環保和降耗、降成本的目的。
[0003]為了解決以上問題，本發明做了有益改進。
【發明內容】
[0004](一 )要解決的技術問題
[0005]本發明的目的是克服現階段純電動公交車續駛里程短，電池壽命短，無法滿足公交日常運行的問題，有效解決了充電基礎設施建設高成本過高的技術問題。
[0006]( 二 )技術方案
[0007]本發明是通過以下技術方案實現的:一種公交純電動化運行系統，包括純電動公交車和在線充電模塊；所述在線充電模塊包括對所述純電動公交車充電的供電線和為所述供電線提供電源的供電箱；所述供電線按預設的長度比例沿公交運行線路設置。
[0008]其中，所述供電線設置在所述公交運營線路的一端或兩端，或特定的區間段，且每端或每區間段分別包括一供電箱；所述供電線的長度設有多檔，對應適用于不同長度的公交運營線路。
[0009]進一步，所述供電線包括設置在公交運營線路上的電桿和設置在電桿上的充電線；所述供電箱通過饋線與充電線連接；所述純電動公交車通過集電桿與充電線連接。
[0010]其中，所述供電線設有多根懸掛在所述電桿上的鋼絞線；所述鋼絞線下部經多點懸掛絕緣瓷件與充電線連接。
[0011]進一步，所述充電線上還設有集電桿捕捉器；所述集電桿捕捉器設置在所述充電線與純電動公交車的最初接觸端，用于捕捉所述集電桿的滑履頭。
[0012]進一步，所述集電桿捕捉器上設有朝向純電動公交車的折板。
[0013]優選地，所述在線充電模塊內沿公交運營線路長度方向分為多段充電單元；所述供電箱通過饋線分別與每段充電單元的充電線連接。
[0014]其中，所述純電動公交車上設有車載電池組、電機控制器和電機，所述車載電池組通過電池供電線路與電機控制器和電機依次連接；所述供電線通過高壓充電器與車載電池組連接，且該供電線通過線供電線路與所述電機控制器連接，為所述電機提供電源；所述電池供電線路與線供電線路通過共陰極二極管耦合。
[0015]進一步，所述純電動公交車上設有用于對線諧波進行濾波處理的直流電抗器和對純電動公交車部件進行過壓保護的壓敏電阻。
[0016]再進一步，所述純電動公交車通過交直流變換器將電機控制器直流側電壓轉化用于對車載電池組充電的交流電壓。
[0017](三)有益效果
[0018]與現有技術和產品相比，本發明有如下優點:
[0019]本發明為使純電動公交車滿足公交日常運營需求，在運營線路上，采用在線充模式，按照公交運營線路運行適配標準，對公交純電化充電設施、運營配置進行模塊化布置，確保純電動公交車正常營運的運行方式，實現充電便捷性，降低充電基礎設施建設成本；合理布置充電線充電單元，解決了充電方式及充電時間上的矛盾。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明的公交純電動化運行系統的結構圖；
[0021]圖2是本發明的供電線的線路示意圖；
[0022]圖3是本發明的集電桿捕捉器的結構圖；
[0023]圖4是本發明的純電動公交車上供電系統的結構示意圖。
[0024]圖中標識:1_電桿，2_供電箱，3-公路，4-停車充電位，5-饋線，6_充電線，7_集電桿捕捉器，71-折板；8_高壓充電機；9_車載電池組；10_共陰極二極管；11_電機控制器；12-電機；13-交直流變換器；14_制動輔助系統；15-轉向輔助系統。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做一個詳細的說明。
[0026]如圖1所示，本實施例提供一種公交純電動化運行系統，包括純電動公交車和在線充電模塊；所述在線充電模塊包括預設長度的供電線和為所述供電線提供電源的供電箱2 ;所述供電線按預設的長度比例沿公交運行線路設置。所述純電動公交車在運行或停車時能夠通過所述供電線充電。該公交純電動化運行系統，免去了推廣應用純電動公交車建設充電站、換電站所必須征用的大量土地，節約了寶貴的土地資源，省去了充電設備、換電設備、備用電池及后勤保障的費用，使城市能夠快速的、低成本的建立起純電動公交車運行系統，起到了低成本、高能效推廣應用純電動公交車的作用，解決了當前推廣過程的中各種矛盾，達到了公交純電動規模化應用的目的。
[0027]本實施例是為適應公交車輛在線行駛充電，滿足日運營里程需求而設置的。
[0028]根據在線充純電動車在公交運營線路運行600多天的實驗數據，供電線的長度按運營線路長短設置，配置相應標準里程的營運線路。
[0029]具體地，在純電動公交運營線路上，純電動公交車的充電動力電池滿載運營，通過在線充電模塊，減少了純電動公交車全程運行需要的電池充電量，也就減小了充電動力電池的重量。淺充淺放的充電模式使電池容量始終保持在一個良好區間，維持電池活性，延長電池的使用壽命。
[0030]進一步，供電線設置在所述公交運營線路的一端或兩端，或特定的區間段，且該在線充電模塊在每端或每區間段分別包括一供電箱；所述供電線的長度設有多檔，對應適用于不同長度的公交運營線路。通過在公交運營線路的一端或兩端設置在線充電模塊為純電動公交車充電，滿足運營線路的常態運營。
[0031]具體地，采用運營線路單元模塊化設計，分兩個單元模塊。
[0032]單元模塊一:
[0033]在營運線路一端設線并配一供電廂，線長度可選3km、3.5km、4km三檔，分別適用于不同長度的營運線路；
[0034]單元模塊二:
[0035]在營運線路兩端設線并各配一供電廂，線長度設2*2.5km、2*3km、2*3.5km、2*4km四檔，分別適用于不同長度的營運路線。
[0036]進一步，如圖1所示，所述供電線包括設置在公交運營線路的公路3兩側的電桿I和設置在電桿I上的充電線6 ;所述供電箱2通過饋線5與充電線6連接。純電動公交車通過其上的集電桿與充電線6連接。集電桿的頂部通常是設有一條帶坑道的鞘，鞘內帶有石墨，讓充電線可以從中滑過。饋線優選采用銅芯電纜，減少電能的損耗。
[0037]進一步，供電線設有多根懸掛在所述電桿上的鋼絞線(圖中為顯示)，鋼絞線下部經多點懸掛絕緣瓷件與充電線連接。這種構架形式的線平直順暢，穩定、耐磨、通過性能好，季節溫度變化調節方便，視覺上也整齊美觀。充電線(架空線纜)采用雙溝銅導。所述供電線上還設有集電桿捕捉器7 ;所述集電桿捕捉器7設置在所述充電線6與純電動公交車的最初接觸端，用于捕捉所述集電桿的滑履頭。當純電動公交進入在線充電模塊所在區域時，集電桿捕捉器及時捕捉集電桿的滑履頭，從而使集電桿吸附在充電線上。集電桿在純充電公交的帶動下，沿充電線滑動，完成充電的操作。
[0038]為了精準、快速地完成對純電動公交車的集電桿的捕捉，如圖3所示，集電桿捕捉器7上設有朝向純電動公交車的折板71，該折板7擴大了集電桿捕捉器與集電桿上端的接觸范圍，增大了捕捉面積，并且使集電桿滑履頭可沿著折板的斜面快速與充電線吸附。
[0039]其中，如圖1和圖2所示，在線充電模塊內沿公交運營線路長度方向分為多段充電單元；供電箱2通過饋線5分別與每段充電單元的充電線連接。優選地，分為長度相等的充電單元，從而使一個供電箱單獨對一段充電單元供電，考慮充電線中線路電阻損耗，盡量確保充電線中的電流和電壓分布的均勻性，保證充電的效果。
[0040]其中，如圖4所示，純電動公交車上設有車載電池組9、電機控制器11和電機12，所述車載電池組9通過電池供電線路與電機控制器11和電機12依次連接，為電機提供電源，驅動純電動公交車的制動輔助系統14和轉向輔助系統。所述供電線通過高壓充電器8與車載電池組9連接，且該供電線通過線供電線路與所述電機控制器11連接，為所述電機12提供電源；所述電池供電線路與線供電線路通過共陰極二極管10耦合，保證了線供電模式和電池供電模式的無縫切換。
[0041]純電動公交車上設有用于對線諧波進行濾波處理的直流電抗器和對純電動公交車部件進行過壓保護的壓敏電阻，車頂通過避雷器進行防雷保護，保證純電動公交車的運行安全。如圖4所示，在線行駛模式下，通過交直流變換器13將電機控制器11直流側電壓轉化交流電壓，并為車載電池組9充電，有效地節省了電能。采用漏電保護器和絕緣監控儀實時監測車輛高壓的絕緣電阻，一旦當絕緣電阻小于設定的報警值，駕駛室通過聲光報警提示，絕緣電阻小于安全值時，整車自動切斷輸入高壓。
[0042]為了充分利用運營間隙碎片化時間給車輛進行補電，所述充電模塊內在公交運營路線上靠近外車道設有停車充電位4。城市公交在運營線路的始發端經常停留等待發車。純電動公交車采用動力電池，在充滿電后，自動停止充電。本實施例充分利用純電動公交車的運行間歇時間，充分滿足純電動公交車運行的充電要求。
[0043]以上實施方式僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇，本發明的專利保護范圍應由權利要求限定。
【權利要求】
1.一種公交純電動化運行系統，其特征在于，包括純電動公交車和在線充電模塊；所述在線充電模塊包括對所述純電動公交車充電的供電線和為所述供電線提供電源的供電箱；所述供電線按預設的長度比例沿公交運行線路設置。
2.根據權利要求1所述的公交純電動化運行系統，其特征在于，所述供電線設置在所述公交運營線路的一端或兩端，或特定的區間段，且每端或每區間段分別包括一供電箱；所述供電線的長度設有多檔，對應適用于不同長度的公交運營線路。
3.根據權利要求2所述的公交純電動化運行系統，其特征在于，所述供電線包括設置在公交運營線路上的電桿和設置在電桿上的充電線；所述供電箱通過饋線與充電線連接；所述純電動公交車通過集電桿與充電線連接。
4.根據權利要求3所述的公交純電動化運行系統，其特征在于，所述供電線設有多根懸掛在所述電桿上的鋼絞線；所述鋼絞線下部經多點懸掛絕緣瓷件與充電線連接。
5.根據權利要求3所述的公交純電動化運行系統，其特征在于，所述充電線上還設有集電桿捕捉器；所述集電桿捕捉器設置在所述充電線與純電動公交車的最初接觸端，用于捕捉所述集電桿的滑履頭。
6.根據權利要求5所述的公交純電動化運行系統，其特征在于，所述集電桿捕捉器上設有朝向純電動公交車的折板。
7.根據權利要求3所述的公交純電動化運行系統，其特征在于，所述在線充電模塊內沿公交運營線路長度方向分為多段充電單元；所述供電箱通過饋線分別與每段充電單元的充電線連接。
8.根據權利要求1?7任一項所述的公交純電動化運行系統，其特征在于，所述純電動公交車上設有車載電池組、電機控制器和電機，所述車載電池組通過電池供電線路與電機控制器和電機依次連接；所述供電線通過高壓充電器與車載電池組連接，且該供電線通過供電線路與所述電機控制器連接，為所述電機提供電源；所述儲能系統和供電線通過共陰極二極管模塊耦合。
9.根據權利要求8所述的公交純電動化運行系統，其特征在于，所述純電動公交車上設有用于對線諧波進行濾波處理的直流電抗器和對純電動公交車部件進行過壓保護的壓敏電阻。
10.根據權利要求9所述的公交純電動化運行系統，其特征在于，所述純電動公交車通過交直流變換器將電機控制器直流側電壓轉化用于對車載電池組充電的交流電壓。
【文檔編號】B60L11/18GK104276054SQ201410454025
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月9日 優先權日:2014年9月9日
【發明者】黃修瑞, 雷洪鈞, 張裔春, 鄭亮, 張煦 申請人:東風揚子江汽車(武漢)有限責任公司