КОМБИНИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПИТАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть использована при изготовлении транспортного средства-электромобиля с электрической тягой.
Известна система энергопитания транспортного средства, включающая аккумуляторную батарею, тяговый электродвигатель и блок управления (патент США 3939435, B 60 L 11/18, 1976).
Недостатком рассматриваемой системы энергопитания является низкие удельные электрические характеристики из-за большой массы аккумуляторной батареи, параметры которой выбираются из условия обеспечения пиковых нагрузок.
Из известных систем энергопитания наиболее близкой по совокупности существенных признаков является комбинированная система энергопитания транспортного средства, включающая химический источник тока (аккумуляторную батарею), тяговый электродвигатель, накопитель энергии и блок управления (патент РФ 2085431 С1, кл. B 60 L 11/18, 27.07.97).
Недостатком указанной известной системы энергопитания является недостаточная емкость накопителя энергии, что ограничивает эксплуатационные возможности транспортного средства.
Задачей полезной модели является создание системы энергопитания транспортного средства, обладающей повышенными электрическими и ресурсными характеристиками и удобством эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что известная
система энергопитания, содержащая химический источник тока, тяговый электродвигатель и блок управления, в качестве накопителя энергии использует литий-ионную аккумуляторную батарею. Использование указанной батареи в качестве накопителя энергии позволяет повысить электрические и ресурсные характеристики системы энергопитания, поскольку литий-ионную аккумуляторную батарею обладает высокими удельными электрическими характеристиками и большим ресурсом и способна обеспечить пиковые нагрузки, что позволяет выбирать параметры химического источника тока, исходя из постоянной нагрузки.
Целесообразно, чтобы система энергопитания транспортного средства использовала в качестве химического источника тока щелочную аккумуляторную батарею. Использование в качестве химического источника тока щелочной аккумуляторной батареи позволяет улучшить удельные электрические и эксплуатационные характеристики системы питания, поскольку щелочные аккумуляторные батареи имеют по сравнению с другими (кислотными) аккумуляторными батареями более высокие удельные электрические характеристики. Кроме того, щелочные аккумуляторные батареи имеют более высокие характеристики при отрицательных температурах, что упрощает эксплуатацию системы питания при отрицательных температурах.
Целесообразно в качестве щелочной аккумуляторной батареи использовать никель - металлгидридную аккумуляторную батарею. Никель - металлгидридная батарея среди доступных щелочных батарей обладает самыми высокими удельными электрическими характеристиками и высоким ресурсом, что способствует повышению характеристик системы энергопитания.
Целесообразно в качестве химического источника тока использовать металле - воздушный источник тока. Указанный источник тока обладает высокими удельными электрическими характеристиками, превышающими характеристики известных аккумуляторов. Это способствует повышению
характеристик системы энергопитания в целом.
Целесообразно в качестве химического источника тока использовать батарею топливных элементов. Топливные элементы являются весьма перспективным источником тока, отличающимся экологической чистотой, высокими эффективностью и удельными электрическими характеристиками. Использование топливных элементов повышает выходные характеристики системы энергопитания.
Целесообразно в качестве химического источника тока использовать литий - ионную аккумуляторную батарею. Указанная батарея обладает высокими удельными электрическими характеристиками и высоким ресурсом, что привлекает внимание разработчиков во многих странах мира.
Целесообразно, чтобы емкость накопителя энергии составляла 0,1-0,5 от емкости химического источника тока. При соотношении емкостей менее 0,1 емкость накопителя будет недостаточна для снятия пиковых нагрузок. Увеличение соотношения емкостей более 0,5 нецелесообразно, поскольку при этом снижаются удельные характеристики системы энергопитания за счет избыточной емкости накопителя энергии.
Целесообразно, чтобы комбинированная система энергопитания транспортного средства дополнительно содержала устройство, использующее энергию торможения для заряда накопителя энергии.
Целесообразно, чтобы система энергопитания транспортного средства в качестве химического источника тока использовала свинцовую батарею.
Целесообразно, чтобы система энергопитания транспортного средства в качестве химического источника тока использовала свинцовую батарею с фольговыми электродами.
Целесообразно, чтобы система энергопитания транспортного средства в качестве химического источника тока использовала свинцовую батарею с рулонными электродами.
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 чертежом и описанием принципа работы.
На фиг.1 представлена функциональная схема комбинированной системы энергопитания транспортного средства.
Система содержит химический источник тока 1, являющийся тяговым источником энергии, блок управления 2, тяговый электродвигатель 3, накопитель энергии 4 и блок использования энергии торможения 5 для заряда накопителя энергии.
Система работает следующим образом. Химический источник тока 1, в качестве которого используются: металло-воздушный источник тока, щелочная аккумуляторная батарея, например никель-металлгидридная, топливные элементы, литий-ионная аккумуляторная батарея, а также свинцовая батарея с фольговыми или рулонными электродами, через блок управления 2 питает тяговый электродвигатель 3, который передает энергию движения на колеса транспортного средства. Блок управления 2 контролирует работу химического источника тока 1 и при необходимости обеспечения пиковых нагрузок подключает в параллель к источнику тока накопитель энергии 4. При электрическом торможении транспортного средства устройство 5 использует энергию торможения, получаемую от электродвигателя 3, для заряда накопителя энергии 4. После полного заряда накопителя энергии 4 последний по команде блока управления 2 отключается от устройства 5. При необходимости заряд накопителя энергии 4 осуществляется через блок управления 2 от химического источника тока 1. В качестве накопителя энергии используется: литий-ионная аккумуляторная батарея. Указанная батарея может
обеспечивать большие значения импульсных токов разряда и легко принимает заряд большими токами, что хорошо согласуется с режимами заряда при торможении транспортного средства.
Приведенное выше описание работы заявляемого устройства показывает, что данное устройство может быть реализовано на практике. Следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию "промышленная применимость".