Экобус

Полезная модель относится к транспортным средствам на колесах, приводимым в движение тяговыми электродвигателями, подключенными к ведущим колесам. Согласно полезной модели транспортное средство - экобус с гибридной тяговой установкой содержит ходовое шасси с ведущими колесами и тяговую энергетическую установку, включающую двигатель внутреннего сгорания (ДВС), мотор-генератор, тяговые электродвигатели, связанные с ведущими колесами, буферную конденсаторную батарею (КДЭС) и блок управления. Экобус в качестве тяговой энергетической установки содержит тяговую аккумуляторную батарею (АБ) и аккумуляторную батарею для собственных нужд.

Целесообразно, чтобы в качестве батареи КДЭС была взята батарея КДЭС с угольными электродами и щелочным электролитом. Целесообразно, чтобы в качестве тяговой АБ была взята литий железо фосфатная (LiFePO₄) АБ. Целесообразно, чтобы емкость дополнительной АБ для питания собственных нужд составляла от 10 до 50% от емкости тяговой АБ. Целесообразно, чтобы электрическая емкость батареи КДЭС составляла от 0,08 до 0,2% от электрической емкости тяговой АБ. Целесообразно, чтобы соотношение максимальной мощности батареи КДЭС и максимальной мощности тяговой АБ составляло от 1 до 10. Целесообразно, чтобы тяговая установка была размещена в хвостовой, центральной или кормовой части ходового шасси экобуса.

Полезная модель относится к транспортным средствам на колесах, приводимых в движение с помощью тяговых электродвигателей, подключенных к ведущим колесам.

Известно транспортное средство (ТС) на колесах, содержащее ходовое шасси на колесах, тяговые электродвигатели, соединенные с ведущими колесами, аккумуляторную батарею (АБ) и блок управления (см. патент РФ, 2022824 С1, кл. B60L 11/00, 15.11.1994). Недостатком данного ТС является ограниченная разрядная мощность и низкая способность накопления энергии торможения. Указанные недостатки определяются характеристиками АБ.

Из известных ТС наиболее близким по совокупности существенных признаков является ТС с гибридной тяговой установкой, содержащее ходовое шасси с ведущими колесами и тяговую энергетическую установку, включающую двигатель внутреннего сгорания (ДВС), мотор-генератор, тяговые электродвигатели, связанные с ведущими колесами, буферную аккумуляторную и конденсаторную батареи и блок управления (см. патент РФ 2055758 С1, кл. B60L 11/12, 10.03.1996). Указанное ТС не обеспечивает требуемые ходовые характеристики из-за неоптимальности составляющих гибридной тяговой установки.

Задачей полезной модели является создание ТС - экобуса с гибридной тяговой установкой, обладающего требуемыми ходовыми

характеристиками, обеспечиваемыми за счет оптимального выбора составляющих гибридной тяговой установки.

Указанный технический результат достигается тем, что экобус с гибридной тяговой установкой содержит ходовое шасси с ведущими колесами, при этом гибридная тяговая установка включает тяговую аккумуляторную батарею (АБ), тяговые электродвигатели (ТЭД), связанные с ведущими колесами, буферную конденсаторную батарею, блок управления (БУ) и дополнительную аккумуляторную батарею для питания собственных нужд, при этом, в качестве конденсаторной батареи взята батарея конденсаторов с двойным электрическим слоем. Применение в качестве тяговой энергетической установки аккумуляторной батареи позволяет использовать экобус в парковых зонах и исключить загрязнение окружающей среды отработавшими газами. Применение дополнительной батареи конденсаторов с двойным электрическим слоем (КДЭС) позволяет увеличить энерговооруженность тяговой установки и обеспечить требуемые ходовые характеристики электробуса за счет использования конденсаторной батареи с более высокими удельными электрическими характеристиками и обеспечения собственных нужд от дополнительной аккумуляторной батареи.

Целесообразно, чтобы в качестве батареи КДЭС была взята батарея КДЭС с угольными электродами и щелочным электролитом. Указанная батарея КДЭС обладает повышенными электрическими и ресурсными характеристиками.

характеристиками, обеспечиваемыми за счет оптимального выбора составляющих гибридной тяговой установки.

Указанный технический результат достигается тем, что экобус с гибридной тяговой установкой содержит ходовое шасси с ведущими колесами, при этом гибридная тяговая установка включает тяговую аккумуляторную батарею (АБ), тяговые электродвигатели (ТЭД), связанные с ведущими колесами, буферную конденсаторную батарею, блок управления (БУ) и дополнительную аккумуляторную батарею для питания собственных нужд, при этом, в качестве конденсаторной батареи взята батарея конденсаторов с двойным электрическим слоем. Применение в качестве тяговой энергетической установки аккумуляторной батареи позволяет использовать экобус в парковых зонах и исключить загрязнение окружающей среды отработавшими газами. Применение дополнительной батареи конденсаторов с двойным электрическим слоем (КДЭС) позволяет увеличить энерговооруженность тяговой установки и обеспечить требуемые ходовые характеристики электробуса за счет использования конденсаторной батареи с более высокими удельными электрическими характеристиками и обеспечения собственных нужд от дополнительной аккумуляторной батареи.

Целесообразно, чтобы в качестве батареи КДЭС была взята батарея КДЭС с угольными электродами и щелочным электролитом. Указанная батарея КДЭС обладает повышенными электрическими и ресурсными характеристиками.

Целесообразно, чтобы в качестве тяговой АБ была взята литий железо фосфатная (LiFePO ₄) АБ. Указанная АБ, по сравнению с другими литиевыми АБ обладает повышенными электрическими и ресурсными характеристиками, лучшими характеристиками по безопасности и безвреден для окружающей среды.

Целесообразно, чтобы емкость дополнительной АБ для питания собственных нужд составляла от 10 до 50% от емкости тяговой АБ. При значении емкости дополнительной АБ ниже 10% от емкости тяговой АБ емкости дополнительной АБ может не хватить для питания собственных нужд во время стоянки экобуса и при профилактике тяговой установки. При значении емкости дополнительной АБ более 50% от емкости тяговой АБ емкость дополнительной АБ будет избыточна, что ухудшает удельные характеристики экобуса.

Целесообразно, чтобы электрическая емкость батареи КДЭС составляла от 0,08 до 0,2% от электрической емкости тяговой АБ. Указанное соотношение емкостей является оптимальным с точки зрения удельных электрических и ходовых характеристик экобуса. При значении емкости батареи КДЭС ниже 0,08% от емкости тяговой АБ указанной емкости батареи КДЭС может не хватить для обеспечения пиковых нагрузок и для приема заряда во время рекуперативного торможения. При значении емкости более 0,2% емкость батареи КДЭС будет избыточна, что ухудшает удельные характеристики экобуса.

Целесообразно, чтобы соотношение максимальной мощности

батареи КДЭС и максимальной мощности тяговой АБ составляло от 1 до 10. Указанное соотношение обеспечивает требуемую маневренность экобуса при сохранении оптимальных удельных электрических характеристик. Целесообразно, чтобы гибридная тяговая установка была размещена в хвостовой, центральной или кормовой части ходового шасси экобуса. Такое размещение тяговой установки упрощает ее автономную отработку и профилактические работы в процессе эксплуатации.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле полезной модели, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна".

Сущность полезной модели поясняется структурной схемой тяговой установки экобуса и описанием ее работы.

На фиг.1 представлена структурная схема гибридной тяговой установки экобуса.

Гибридная тяговая установка экобуса содержит тяговую АБ 1, буферную батарею КДЭС 2, ТЭД 3, ведущие колеса 4, дополнительную АБ 5 и БУ 6.

Гибридная тяговая установка работает следующим образом. Тяговая АБ 1 вырабатывает электроэнергию и обеспечивает заряд батареи КДЭС 2, дополнительной АБ 5 и питание ТЭД 3. ТЭД 3 передают крутящий момент ведущим колесам 4 и обеспечивают движение экобуса при малых нагрузках. При пиковых нагрузках (ускорение и маневр), когда мощности

тяговой АБ 1 не хватает, необходимая дополнительная мощность обеспечивается от буферной батареи КДЭС 2. В промежутках между пиковыми потреблениями емкости буферной батареи КДЭС 2 пополняются от тяговой АБ 1. Дополнительная АБ 5 обеспечивает питание собственных нужд (освещение, БУ, фары, габаритные огни и т.п.) при запуске экобуса и вынужденных остановках. БУ 6 обеспечивает работу ТЭД 3.

Приведенное выше описание структурной схемы тяговой установки экобуса и ее показывает, что заявленный экобус может быть реализован на практике, следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию "промышленная применимость".

1. Экобус с гибридной тяговой установкой, содержащий ходовое шасси с ведущими колесами и тяговую энергетическую установку, тяговые электродвигатели, связанные с ведущими колесами, буферную конденсаторную батарею, блок управления, отличающийся тем, в качестве тяговой энергетической установки он содержит тяговую аккумуляторную батарею и аккумуляторную батарею для собственных нужд.

2. Экобус по п.1, отличающийся тем, что в качестве конденсаторной батареи взята батарея конденсаторов с двойным электрическим слоем.

3. Экобус по п.1, отличающийся тем, что в качестве батареи конденсаторов с двойным электрическим слоем взяты конденсаторы с угольными электродами и щелочным электролитом.

4. Экобус по п.1, отличающийся тем, что в качестве тяговой аккумуляторной батареи взята литий-железо-фосфатная (LiFePO ₄) аккумуляторная батарея.

5. Экобус по п.1, отличающийся тем, что энергоемкость аккумуляторной батареи для питания собственных нужд составляет от 10 до 50% емкости тяговой аккумуляторной батареи.

6. Экобус по п.1, отличающийся тем, что электрическая емкость батареи конденсаторов с двойным электрическим слоем составляет от 0,08 до 0,2% от электрической емкости тяговой аккумуляторной батареи.

7. Экобус по п.1, отличающийся тем, что соотношение максимальной мощности батареи конденсаторов с двойным электрическим слоем и максимальной мощности тяговой аккумуляторной батареи составляет от 1 до 10.

8. Экобус по п.1, отличающийся тем, что гибридная тяговая установка размещена в хвостовой части ходового шасси.

9. Экобус по п.1, отличающийся тем, что гибридная тяговая установка размещена в центральной части ходового шасси.

10. Экобус по п.1, отличающийся тем, что гибридная тяговая установка размещена в кормовой части ходового шасси.