專利名稱：城市低成本純電動(dòng)公交系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蓄電池驅(qū)動(dòng)的城市公交系統(tǒng)，特別是 涉及一種城市低成本純電動(dòng)公交系統(tǒng)。
二、 背景技術(shù)目前在蓄電池驅(qū)動(dòng)公交汽車上應(yīng)用的蓄電池主要有以下幾 種鉛酸蓄電池、鋰離子蓄電池、鎳氫蓄電池、磷酸鐵鋰蓄電池、超級(jí)電容蓄 電池等多種蓄電池。公交汽車在起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間的固定線路上每天的行運(yùn) 里程大約有200公里左右。實(shí)際運(yùn)行表明目前大型全電驅(qū)動(dòng)公交車每公里的電 能消耗大約為一度電，所以要滿足公交車每天的運(yùn)行里程，如果一天只更換一 次蓄電池組的話，蓄電池組的蓄電量要達(dá)到或者說超過200KWh電能。要存儲(chǔ)這 么多的電能，就會(huì)導(dǎo)致蓄電池組的價(jià)格、重量及安裝空間分配等一系列問題的 出現(xiàn)。比如使用鉛酸蓄電池組價(jià)格最低，但重量和體積較大；以目前應(yīng)用的某 型號(hào)動(dòng)力鉛酸蓄電池組為例，當(dāng)其蓄電量為200KWh電時(shí)，其電池組重量竟達(dá)到 5500公斤，同時(shí)價(jià)格也達(dá)到了 6-8萬元，而且鉛酸蓄電池組要至少每年更換一 次，這樣不僅僅增加了公交汽車的自重，較大地減小了公交車的載客人數(shù)，同 時(shí)用戶的初期購買投資及后期使用投入也較大。使用其它新型電池雖然重量體 積較小，但價(jià)格相對(duì)較高，性價(jià)比太低。例如，鎳氫蓄電池、磷酸鐵鋰蓄電池 價(jià)格是同等容量動(dòng)力鉛酸蓄電池價(jià)格的三到五倍，重量卻還有同等容量動(dòng)力鉛
池還要更高。
現(xiàn)有電動(dòng)公交系統(tǒng)的技術(shù)方案包括裝備有卡式電池組、車載控制系統(tǒng)的電 動(dòng)公交車、設(shè)置于固定地點(diǎn)給電池組充電的充電站和卡式電池組裝卸裝置，當(dāng) 所述電動(dòng)公交車需要更換卡式電池組時(shí)，所述裝卸裝置取下所述電動(dòng)公交車上 的卡式電池組，并將已充好電的電池組安裝到電動(dòng)公交車上，以保證電動(dòng)公交 車的連續(xù)在線運(yùn)營，大大提高電動(dòng)公交車的利用率。但是，上述技術(shù)方案存在 一些不足其充電站布置于公交運(yùn)營線路上的終點(diǎn)站(起點(diǎn)站)內(nèi)，而公交運(yùn) 營線路的終點(diǎn)站(起點(diǎn)站) 一般都位于人口較密集的城市市區(qū)內(nèi)，人口密度較 大，土地使用成本很高。另外，其蓄電池組安裝在底盤上存在以下不足電池 組通風(fēng)散熱困難影響電池組性能；電池組安裝空間擠占乘用空間，影響載客人 數(shù)；車用底盤為安裝電池組需要特殊設(shè)計(jì)，底盤改動(dòng)較大；在南方或多雨季節(jié) 電池組容易進(jìn)水或者浸水，造成電池組容易短路或漏電影響公交車的安全性。
三、實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種運(yùn)營 成本低、能夠提高蓄電池使用性能且提高其使用安全性的城市低成本純電動(dòng)公 交系統(tǒng)，有效地解決了因運(yùn)營成本過高和效率太低導(dǎo)致的純電動(dòng)公交車不能在 產(chǎn)業(yè)上大規(guī)模推廣應(yīng)用的問題。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種城市低成本純電動(dòng)公交系統(tǒng)，含有蓄電池 驅(qū)動(dòng)公交車(7)、充電站(1)和車載蓄電池箱快速更換裝置(6)，所述充電站 (1 )獨(dú)立建在城區(qū)或/和城郊，每個(gè)充電站(1)內(nèi)設(shè)置有蓄電池箱充電裝置(11)
和蓄電池箱運(yùn)輸車(13)，每一公交線路一端或兩端的終點(diǎn)站(2)內(nèi)設(shè)置有車 載蓄電池箱快速更換裝置(6)，所述蓄電池箱運(yùn)輸車(13)往返于充電站(1)和終點(diǎn)站(2)之間，將充滿電的蓄電池箱(4)由充電站(1)送往各個(gè)相距最 近的終點(diǎn)站(2)，并將各個(gè)終點(diǎn)站(2)內(nèi)用完電的蓄電池箱(5)運(yùn)送到充電 站(1)進(jìn)行充電；每一公交線上設(shè)置多臺(tái)蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車(7)，每一蓄電池 驅(qū)動(dòng)公交車(7)在跑完一個(gè)或兩個(gè)單程的距離后，在終點(diǎn)站(2)內(nèi)進(jìn)行更換 蓄電池箱(4);所述蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車(7)的車體(14)頂部安裝有車用蓄電 池槽(16)，所述車用蓄電池槽(16)上端安裝一個(gè)可沿車體長度方向前后滑動(dòng)的 上蓋(1S)，其內(nèi)腔有兩個(gè)相隔的空箱， 一個(gè)空箱內(nèi)安裝有車用動(dòng)力控制器(17)， 另一個(gè)空箱內(nèi)安裝有充滿電的蓄電池箱(4)，所述充滿電的蓄電池箱(4)與車 用動(dòng)力控制器(17)聯(lián)接；車用動(dòng)力電機(jī)(19)采用立式結(jié)構(gòu)安裝于變速箱(20)上 部，變速箱(20)安裝于車體(14)內(nèi)后部下方，所述車用動(dòng)力電機(jī)(19)與車用動(dòng) 力控制器(17)聯(lián)接，所述變速箱(20)與車體(14)的后轉(zhuǎn)軸連接。
所述充電站(1)內(nèi)架設(shè)有高壓動(dòng)力線(8)，該高壓動(dòng)力線(8)與變壓器(9)的 輸入端連接，所述變壓器(9)的輸出端通過低壓線(10)與蓄電池箱充電裝置 (ll)連接，所述蓄電池箱充電裝置(11)對(duì)每一個(gè)已用完電的蓄電池箱(5)進(jìn)行 充電。
所述蓄電池箱充電裝置(ll)旁邊設(shè)置有蓄電池箱儲(chǔ)運(yùn)平臺(tái)(3)，用以碼放 已充滿電的蓄電池箱(4)及用完電的蓄電池箱(5)，并且蓄電池箱儲(chǔ)運(yùn)平臺(tái)(3) 上方設(shè)置有蓄電池箱裝卸裝置(12)，用以將蓄電池箱(4)取出或放入蓄電池 箱充電裝置(ll)中，或?qū)⑿铍姵叵?4)裝卸在蓄電池箱運(yùn)輸車(13)中。
所述終點(diǎn)站(2)內(nèi)設(shè)置有蓄電池箱儲(chǔ)運(yùn)平臺(tái)(3)，用以碼放已充滿電的蓄電 池箱(4)及用完電的蓄電池箱(5),并且蓄電池箱儲(chǔ)運(yùn)平臺(tái)(3)上方設(shè)置有 車載蓄電池箱快速更換裝置(6)，用以將蓄電池箱(4)取出或放入蓄電池驅(qū)動(dòng)
公交車(7)的車用蓄電池槽(16)中。
所述蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車(7)的車體(14)頂部安裝有車載空調(diào)器(15)。 本實(shí)用新型的有益結(jié)果是
1、 本實(shí)用新型在城區(qū)或/和城郊獨(dú)立建設(shè)充電站，每個(gè)充電站負(fù)責(zé)對(duì)用完 電的蓄電池箱進(jìn)行充電，蓄電池箱運(yùn)輸車往返于充電站和與充電站較近的公交 線路的終點(diǎn)站(起點(diǎn)站)之間，將充滿電的蓄電池箱由充電站送往各個(gè)終點(diǎn)站
(起點(diǎn)站)，并將各個(gè)終點(diǎn)站(起點(diǎn)站)內(nèi)用完電的蓄電池箱運(yùn)送到充電站進(jìn)行 充電，這樣降低了充電站的建設(shè)成本，有利于降低用戶初期投資；另外，充電 站的獨(dú)立建設(shè)有利于集中管理、集中投資、分化風(fēng)險(xiǎn)、提高效益。所有這些有 益結(jié)果都有利于蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車的發(fā)展，有利于早日還城市一片藍(lán)天。
2、 本實(shí)用新型每輛蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車上只裝有一個(gè)蓄電池箱，單個(gè)充滿電 的蓄電池箱的總蓄電量剛好能夠滿足蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車在公交運(yùn)營線路的起點(diǎn) 站和終點(diǎn)站之間跑完一到兩個(gè)單程的距離，其體積大幅縮小，大大降低了運(yùn)營 成本。
3、 本實(shí)用新型車載蓄電池重量的減輕減小了公交車?yán)匦铍姵貋砘剡\(yùn)行 所需的無用功。
4、 本實(shí)用新型車載蓄電池重量和體積的減小有利于多拉乘客。
5、 本實(shí)用新型將蓄電池組和車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器安裝于車體頂部，對(duì)現(xiàn)有 公交車底盤改動(dòng)較小，基本不用再重新設(shè)計(jì)底盤，從而保證了蓄電池驅(qū)動(dòng)公交
車底盤與現(xiàn)有公交車底盤的通用性，降低了蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車生產(chǎn)廠家車用底 盤的開發(fā)及購買成本；同時(shí)也有利于蓄電池的通風(fēng)散熱，提高蓄電池的使用性 能，另外還減小了蓄電池組及車用動(dòng)力電機(jī)控制器下雨天進(jìn)水、涉水時(shí)浸水及
撞擊漏電的可能性，提高了整車安全系數(shù)和運(yùn)營可靠性；將車用動(dòng)力電機(jī)安裝 于變速箱的上部，將變速箱安裝于車體后部，從而提高了蓄電池組在車體上的 位置，車用動(dòng)力電機(jī)的位置也有一定的提高，從而增加了公交車內(nèi)空間，有利 于多拉乘客；另外，每輛蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車上只裝有一個(gè)蓄電池箱，減少了更 換時(shí)間，提高的更換蓄電池的效率，提高了公交車的運(yùn)營效益。
6、本實(shí)用新型適用范圍廣，尤其適用于交通繁忙、污染嚴(yán)重、成本居高的 大中城市公交系統(tǒng)，易于推廣，推廣后具有巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
四、

圖1為城市低成本純電動(dòng)公交系統(tǒng)的運(yùn)營示意圖2為城市低成本純電動(dòng)公交系統(tǒng)的單條公交線路運(yùn)營示意圖3為城市低成本純電動(dòng)公交系統(tǒng)的充電站設(shè)備圖4為蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車的結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明，參照?qǐng)D1 圖4，在城區(qū) 或/和郊區(qū)獨(dú)立建有若干個(gè)充電站1。在充電站1附近選取與其最近的若干個(gè)公 交終點(diǎn)站(起點(diǎn)站)2，做為充電站1的服務(wù)站點(diǎn)，蓄電池箱運(yùn)輸車13往返于 充電站1與這些公交終點(diǎn)站2之間，將充電站1內(nèi)已充滿電的蓄電池箱4送到 這些公交終點(diǎn)站2內(nèi)，并將這些終點(diǎn)站2內(nèi)的用完電的蓄電池箱5送回充電站1 充電備用。圖中外圍線表示城市邊界。
蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車7有若干輛，等量分布在公交運(yùn)營線路的往返線路上(比 如，共有30臺(tái)蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車7，往返線路各分布15輛)。在公交線路的二 個(gè)終點(diǎn)站2內(nèi)(也可以是在一個(gè)終點(diǎn)站2內(nèi))，各建一個(gè)車載蓄電池箱快速更換
裝置6，共建二個(gè)。在每一個(gè)車載蓄電池箱快速更換裝置6旁邊建一個(gè)蓄電池箱 儲(chǔ)運(yùn)平臺(tái)3，用以堆放已充滿電的蓄電池箱4及用完電的蓄電池箱5。蓄電池箱 運(yùn)輸車13將己充滿電的蓄電池箱4從充電站1運(yùn)送到終點(diǎn)站2內(nèi)，停靠在車載 蓄電池箱快速更換裝置6旁邊，車載蓄電池箱快速更換裝置6從蓄電池箱運(yùn)輸 車13上將已充滿電的蓄電池箱4卸下并放置到蓄電池箱儲(chǔ)運(yùn)平臺(tái)3上，并從蓄 電池箱儲(chǔ)運(yùn)平臺(tái)3上將己用完電的蓄電池箱5吊裝到蓄電池箱運(yùn)輸車13上。每 輛蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車7上只裝有一個(gè)蓄電池箱4，單個(gè)充滿電的蓄電池箱4的總 蓄電量剛好能夠滿足蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車7在公交運(yùn)營線路的起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之 間跑完一到兩個(gè)單程的距離。具體跑一個(gè)單程或者兩個(gè)單程的距離，根據(jù)實(shí)際 公交運(yùn)營線路的長短來決定如果實(shí)際公交運(yùn)營線路較短，蓄電池箱4的蓄電 量可以保證蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車在公交運(yùn)營線路的起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間跑完兩個(gè) 單程的距離就可以了；如果實(shí)際運(yùn)營線路較長，那么蓄電池箱4的蓄電量只要 保證蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車在公交運(yùn)營線路的起點(diǎn)站和終點(diǎn)站之間跑完一個(gè)單程就 可以了。蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車7在跑完一到兩個(gè)單程的距離駛?cè)肴我庖粋€(gè)終點(diǎn)站2 內(nèi)時(shí)，都要利用車載蓄電池箱快速更換裝置6將已用完電的蓄電池箱5取下放 置到蓄電池箱儲(chǔ)運(yùn)平臺(tái)3上，并從蓄電池箱儲(chǔ)運(yùn)平臺(tái)3上將已充滿電的蓄電池 箱4取下安放到蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車7上。
高壓動(dòng)力線8將交流電能輸入到充電站1用變壓器9中，通過變壓器9將 高壓交流電能轉(zhuǎn)換成低壓交流電能，并通過低壓線IO將低壓交流電能輸入到充 電站1內(nèi)的蓄電池箱充電裝置11中，蓄電池箱充電裝置11將低壓交流電能轉(zhuǎn) 換成低壓直流電能，并對(duì)每一個(gè)已用完電的蓄電池箱5進(jìn)行充電。在蓄電池箱 充電裝置11旁邊建有蓄電池箱儲(chǔ)運(yùn)平臺(tái)3，用以碼放已充滿電的蓄電池箱4及
用完電的蓄電池箱5。蓄電池箱裝卸裝置12用以將已充滿電的蓄電池箱4從蓄 電池箱充電裝置ll中取出，或者將用完電的蓄電池箱5放入蓄電池箱充電裝置 11中進(jìn)行充電。蓄電池箱運(yùn)輸車13?？吭谛铍姵叵鋬?chǔ)運(yùn)平臺(tái)3旁邊，蓄電池箱 裝卸裝置12也用以將用完電的蓄電池箱5從蓄電池箱運(yùn)輸車13上卸下，并將 充滿電的蓄電池箱4裝到蓄電池箱運(yùn)輸車13上。
蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車7的車體14頂部安裝有車載空調(diào)器15和車用蓄電池槽 16，車用蓄電池槽16上端安裝一個(gè)可沿車體長度方向前后滑動(dòng)的上蓋18，其內(nèi) 腔有兩個(gè)相隔的空箱， 一個(gè)空箱內(nèi)安裝有車用動(dòng)力控制器17，另一個(gè)空箱內(nèi)安 裝有充滿電的蓄電池箱4，蓄電池箱4與車用動(dòng)力控制器17通過導(dǎo)線聯(lián)接，蓄 電池箱4的的直流電能輸入車用動(dòng)力控制器17，車用動(dòng)力控制器17啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn) 車用動(dòng)力電機(jī)19。車用動(dòng)力電機(jī)19采用立式安裝在減速箱20的上部，減速箱 20安裝于車體14的后部下方靠近后車輪位置。車用動(dòng)力電機(jī)19運(yùn)轉(zhuǎn)并通過減 速箱20減速到合適的轉(zhuǎn)速后，驅(qū)動(dòng)車體14的后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)蓄電池驅(qū)動(dòng) 公交車7前進(jìn)及后退。
改變充電站的建設(shè)區(qū)域和數(shù)量、改變蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車單程或雙程的更換 蓄電池箱的方式、以及改變車載蓄電池箱快速更換裝置的具體結(jié)構(gòu)能夠組成多 個(gè)實(shí)施例，均為本實(shí)用新型的常見變化范圍，在此不一一詳述。
權(quán)利要求1、一種城市低成本純電動(dòng)公交系統(tǒng)，含有蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車(7)、充電站(1)和車載蓄電池箱快速更換裝置(6)，其特征是所述充電站(1)獨(dú)立建在城區(qū)或/和城郊，每個(gè)充電站(1)內(nèi)設(shè)置有蓄電池箱充電裝置(11)和蓄電池箱運(yùn)輸車(13)，每一公交線路一端或兩端的終點(diǎn)站(2)內(nèi)設(shè)置有車載蓄電池箱快速更換裝置(6)，所述蓄電池箱運(yùn)輸車(13)往返于充電站(1)和終點(diǎn)站(2)之間，將充滿電的蓄電池箱(4)由充電站(1)送往各個(gè)相距最近的終點(diǎn)站(2)，并將各個(gè)終點(diǎn)站(2)內(nèi)用完電的蓄電池箱(5)運(yùn)送到充電站(1)進(jìn)行充電；每一公交線上設(shè)置多臺(tái)蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車(7)，每一蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車(7)在跑完一個(gè)或兩個(gè)單程的距離后，在終點(diǎn)站(2)內(nèi)進(jìn)行更換蓄電池箱(4)；所述蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車(7)的車體(14)頂部安裝有車用蓄電池槽(16)，所述車用蓄電池槽(16)上端安裝一個(gè)可沿車體長度方向前后滑動(dòng)的上蓋(18)，其內(nèi)腔有兩個(gè)相隔的空箱，一個(gè)空箱內(nèi)安裝有車用動(dòng)力控制器(17)，另一個(gè)空箱內(nèi)安裝有充滿電的蓄電池箱(4)，所述充滿電的蓄電池箱(4)與車用動(dòng)力控制器(17)聯(lián)接；車用動(dòng)力電機(jī)(19)采用立式結(jié)構(gòu)安裝于變速箱(20)上部，變速箱(20)安裝于車體(14)內(nèi)后部下方，所述車用動(dòng)力電機(jī)(19)與車用動(dòng)力控制器(17)聯(lián)接，所述變速箱(20)與車體(14)的后轉(zhuǎn)軸連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市低成本純電動(dòng)公交系統(tǒng)，其特征是所述充電站(1)內(nèi)架設(shè)有高壓動(dòng)力線(8)，該高壓動(dòng)力線(8)與變壓器(9)的輸入端連接， 所述變壓器(9)的輸出端通過低壓線(10)與蓄電池箱充電裝置(11)連接，所述蓄 電池箱充電裝置(11)對(duì)每一個(gè)已用完電的蓄電池箱(5)進(jìn)行充電。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的城市低成本純電動(dòng)公交系統(tǒng)，其特征是所述蓄 電池箱充電裝置(ll)旁邊設(shè)置有蓄電池箱儲(chǔ)運(yùn)平臺(tái)(3)，用以碼放已充滿電的 蓄電池箱(4)及用完電的蓄電池箱(5)，并且蓄電池箱儲(chǔ)運(yùn)平臺(tái)(3)上方設(shè) 置有蓄電池箱裝卸裝置(12)，用以將蓄電池箱(4)取出或放入蓄電池箱充電 裝置(ll)中，或?qū)⑿铍姵叵?4)裝卸在蓄電池箱運(yùn)輸車(13)中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市低成本純電動(dòng)公交系統(tǒng)，其特征是所述終 點(diǎn)站(2)內(nèi)設(shè)置有蓄電池箱儲(chǔ)運(yùn)平臺(tái)(3)，用以碼放己充滿電的蓄電池箱(4) 及用完電的蓄電池箱X5)，并且蓄電池箱儲(chǔ)運(yùn)平臺(tái)(3)上方設(shè)置有車載蓄電池 箱快速更換裝置(6)，用以將蓄電池箱(4)取出或放入蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車(7) 的車用蓄電池槽(16)中。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 4任一所述的城市低成本純電動(dòng)公交系統(tǒng)，其特征是 所述蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車(7)的車體(14)頂部安裝有車載空調(diào)器(15)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種城市低成本純電動(dòng)公交系統(tǒng)，它含有獨(dú)立設(shè)置的充電站(1)、蓄電池箱(4)、蓄電池箱運(yùn)輸車(13)、蓄電池箱快速更換裝置(6)及蓄電池驅(qū)動(dòng)公交客車(7)。蓄電池運(yùn)輸車(13)往返于充電站(1)與公交終點(diǎn)站(2)之間運(yùn)送蓄電池箱(4)。蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車(7)上只裝有一個(gè)蓄電池箱(4)，該蓄電池箱(4)的蓄電量只要能夠滿足蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車(7)跑完一到兩個(gè)單程的距離，蓄電池驅(qū)動(dòng)公交車(7)跑完一到兩個(gè)單程的距離進(jìn)入終點(diǎn)站(2)后都要更換一次蓄電池箱(4)。本實(shí)用新型降低了充電站的建設(shè)成本，另外還大幅降低蓄電池箱的重量及體積。實(shí)用新型尤其適用于交通繁忙、污染嚴(yán)重的大中城市公交系統(tǒng)，具有巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)H01M10/42GK201189858SQ200820069680
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月21日
發(fā)明者張秀生, 符海龍, 陳玉啟 申請(qǐng)人:陳玉啟