一种纯电驱动车及其配电系统的制作方法

文档序号:12051374阅读:462来源:国知局

本发明涉及新能源汽车电力电气技术领域,具体地说,涉及一种纯电驱动车及其配电系统。



背景技术:

随着动力科技的不断发展,汽车已经成为当今社会必不可少的交通工具。然而,在大气污染日益严重,以及当前国际节能减排形势严峻的情况下,纯电驱动车利用电能作为汽车的动力源,替代原来的汽油、柴油等能源,将会成为未来汽车的发展趋势。

当前纯电驱动车多采用单独的储能系统,充电方式有直流快充、交流慢充、电池快换等。但纯电驱动车均存在许多的局限性:如纯电驱动车采用直流快充方式要满足公交车辆的运营需求,则地面须匹配一定数量的充电机,并且车辆上须装载大量电池,这样就存在车辆重量大、充电时间长、线路匹配车辆大大多于燃油车等问题;如纯电驱动车采用电池快换方式,要满足公交车辆的运营需求,则须建一个大型充电站,并匹配一定数量的备份电池,这样会造成充电设施占地大,电池成本高等问题。

基于目前存在的上述问题,目前纯电驱动车辆在推广上存在很大难度。所以在电池技术无法短时间内大幅度提升的前提下,寻求一种具有充足电能供给且充电便捷的纯电驱动车是一项迫在眉睫的工作。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种纯电驱动车及其配电系统,以解决现有技术中的纯电驱动车电能供给不足、充电不便的技术问题。

本发明第一方面提供了一种适用于纯电驱动车的配电系统,该配电系统包括:驱动储能单元,通过直流快充的方式充电,用于向所述纯电驱动车的驱动系统供电;辅助储能单元,通过交流慢充的方式充电,用于向所述纯电驱动车的辅 助系统供电。

可选的,该配电系统还包括第一直流充电单元和/或第二直流充电单元,所述第一直流充电单元和所述第二直流充电单元均用于为所述驱动储能单元进行直流快充。

可选的,所述第一直流充电单元包括:

直流受电弓;

连接所述直流受电弓和所述驱动储能单元的直流车载充电机;

其中,所述直流车载充电机用于通过所述直流受电弓获取电能,为所述驱动储能单元进行直流快充。

可选的,所述直流受电弓设置于地面。

可选的,所述第二直流充电单元包括:

设置于地面的直流充电桩;

用于连接所述直流充电桩和所述驱动储能单元的快充口;

其中,所述驱动储能单元通过所述快充口连接所述直流充电桩,对所述驱动储能单元进行直流快充。

可选的,该配电系统还包括用于为所述辅助储能单元进行交流慢充的交流充电单元。

可选的,所述交流充电单元包括:

设置于地面的交流充电桩;

连接所述交流充电桩和所述辅助储能单元的交流车载充电机;

其中,所述交流车载充电机用于通过所述交流充电桩,为所述辅助储能单元进行交流慢充。

可选的,该配电系统还包括:

双向直流/直流变换器,所述双向直流/直流变换器连接所述辅助储能单元和所述驱动储能单元,用于在其中一个储能单元出现供电不足的情况下,利用另一储能单元对供电不足的储能单元充电。

在本发明实施例的技术方案中:本发明实施例提供了一种适用于纯电驱动车的配电系统,该配电系统中设置有用于向纯电驱动车的驱动系统供电的驱动储能单元、用于向纯电驱动车的辅助系统供电的辅助储能单元,且驱动储能单元和辅助储能单元的充电方式不一样。减少了纯电驱动车电能供给不足、充电不便的可 能性,有利于提高纯电驱动车的使用率。

本发明第二方面提供了一种纯电驱动车,该纯电驱动车包括上述的配电系统。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍:

图1是本发明实施例提供的适用于纯电驱动车的配电系统的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是,只要不构成冲突,本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合,所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本发明提供了一种适用于纯电驱动车的配电系统,如图1所示,该配电系统包括驱动储能单元和辅助储能单元。

其中,驱动储能单元可选为可以为用电设备提供瞬间大电流供电的功率型电池,因此本发明实施例中用于向纯电驱动车的驱动系统供电,即驱动储能单元用于驱动纯电驱动车前进、运行;而辅助储能单元通常具有比较大的容量、能够为用电设备提供比较持久的能源供给,因此本发明实施例中用于向纯电驱动车的辅助系统供电,即驱动纯电驱动车内部的空调、喇叭、音响等非驱动纯电驱动车运行的装置。

为了便于对配电系统中的驱动储能单元进行直流快充,本发明实施例中的配电系统设置有第一直流充电单元。该第一直流充电单元包括:直流受电弓和直流车载充电机。直流受电弓是纯电驱动车取得电能的电气设备,一般安装在车顶上。受电弓可分单臂弓和双臂弓两种,均由滑板、上框架、下臂杆(双臂弓用下框架)、底架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子等部件组成。如图1所示,本发明实施 例中的直流受电弓也可设置于地面上,这样多辆纯电驱动车可以不同时间使用同一个直流受电弓,从而可提高直流受电弓的使用率。

第一直流充电单元还包括位于纯电驱动车上、连接驱动储能单元的直流车载充电机。车载充电机具有根据纯电驱动车的驱动储能单元安全性能要求,自动为驱动储能单元充满电的能力,车载充电机依据电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)提供的数据,能动态调节充电电流或电压参数,执行相应的动作,完成充电过程。

该直流车载充电机具有与直流受电弓配合的端口。当纯电驱动车中的驱动储能单元需要充电时,工作人员可将位于地面的直流受电弓连接上直流车载充电机,直流车载充电机通过直流受电弓获取电能,开始对该驱动储能单元进行直流快充。

对于用作公共交通工具的纯电驱动车而言,充电过程为纯电驱动车在起始站及终点站休整时,工作人员升起直流受电弓连接至直流车载充电机,给驱动储能单元进行直流快充。根据一般公共交通工具的调度情况,纯电驱动车可以在站场休整、充电10分钟,充电功率为200KW的情况下,能充30度电,能满足纯电驱动车20多公里线路的运营需求。

现在,随着纯电驱动车的普及,用于为纯电驱动车充电的充电桩也越来越多地出现在人们的生活中。因此,本发明实施例中的配电系统也可包括同样用于为驱动储能单元进行直流快充的第二直流充电单元。区别于第一直流充电单元的是,第二直流充电单元的地面设备并非直流受电弓,而是设置于地面的直流充电桩。

同时,为了配合直流充电桩,纯电驱动车上设置有配合直流充电桩的快充口。快充口连接驱动储能单元,直流充电桩通过连接快充口实现为驱动储能单元进行直流快充。

本发明实施例中,驱动储能单元不仅可采用功率型电池,还可以采用超级电容,在此不再赘述。

为了对辅助储能单元充电,本发明实施例中的配电系统还包括用于为辅助储能单元进行交流慢充的交流充电单元。由于辅助储能单元主要是对纯电驱动车中的辅助系统进行供电,功耗较小,没有必要采用成本较高的直流快充方式进行充电。因此,为辅助储能单元充电的交流充电单元包括:设置于地面的交流充电桩, 交流充电桩输出U、V、W三相交流电;连接交流充电桩和辅助储能单元的交流车载充电机。其中,交流车载充电机用于通过交流充电桩为该辅助储能单元进行交流慢充。

对于作为公共交通工具的纯电驱动车而言,其充电过程为车辆在夜间停班后,将车辆开到指定的、匹配有交流充电桩的地点,将交流充电桩上的充电枪连接上交流车载充电机进行交流慢充,慢充无需开启车辆电源,无需工作人员值守,降低了纯电驱动车的充电损耗。

并且,根据纯电驱动车的辅助储能单元的容量及交流车载充电机的功率,辅助储能单元能在3小时内充满。充满后的辅助储能单元能满足纯电驱动车上的辅助系统一天的用电需求。根据公交车辆的排班情况,夜间能充3台以上的纯电驱动车,充分运用了纯电驱动车休整的时间进行充电。

另外,若纯电驱动车在运行过程中,辅助储能单元或驱动储能单元供电不足、而另一电池仍然可以正常工作时,为了保证纯电驱动车整体可以正常运行,即纯电驱动车在行进时,空调、音响等辅助系统也正常工作。本发明实施例中,配电系统还包括双向直流/直流变换器,双向直流/直流变换器可实现能量的双向传输。不但能够提高配电系统的灵活性和效率,同时也改善了配电系统的动态性能,提高了纯电驱动车的工作效率。

具体的,本发明实施例中,双向直流/直流变换器连接辅助储能单元和驱动储能单元,用于在其中一个储能单元出现供电不足的情况下,利用另一储能单元对供电不足的储能单元充电,保证了纯电驱动车整体可以正常运行。

综上,本发明实施例提供了一种适用于纯电驱动车的配电系统,该配电系统中设置有用于向纯电驱动车的驱动系统供电的驱动储能单元、用于向纯电驱动车的辅助系统供电的辅助储能单元,且驱动储能单元和辅助储能单元的充电方式不一样。减少了纯电驱动车电能供给不足、充电不便的可能性,有利于提高纯电驱动车的使用率。

进一步的,本发明实施例还提供了一种纯电驱动车,该纯电驱动车装载有上述的配电系统。

虽然本发明所公开的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节 上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

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