БУФЕРНЫЙ НАКОПИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ КОМБИНИРОВАННОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ АВТОБУСА
ENERGY BUFFER ACCUMULATOR OF AUTOBUS COMBINED POWER PLANT

Изобретение относится к транспортным средствам, касается буферного накопителя энергии комбинированной энергетической установки автобуса.
В автобусах с электроприводом колес буферный накопитель энергии может размещаться по-разному. В автобусе, изображенном в заявках №№3888, 9027, поданных в Европейское патентное ведомство, в заявке №2640400, опубликованной в ФРГ, аккумуляторные батареи буферного накопителя энергии расположены под полом в базе автобуса между его передними и задними колесами. В автобусе, показанном в другой заявке №3909861, опубликованной в ФРГ, аккумуляторные батареи буферного накопителя энергии расположены под сиденьем водителя и в кузове автобуса под задними сиденьями пассажиров. Более близким аналогом является показанный в заявке №2108443, B60K 1/04, опубликованной в Великобритании, буферный накопитель энергии, состоящий из аккумуляторных батарей, установленных под полом автобуса и прикрепленных к кронштейнам рамы. Однако при таком расположении накопителя энергии увеличивается высота пола, что затрудняет вход пассажиров в автобус, и труднее обслуживать и поддерживать оптимальный тепловой режим работы аккумуляторных батарей.
Задача - повышение удобства обслуживания буферного накопителя энергии комбинированной энергетической установки автобуса с обеспечением его надежности при эксплуатации автобуса в сложных погодных условиях.
Решение этой задачи обеспечено тем, что у буферного накопителя энергии комбинированной энергетической установки автобуса аккумуляторные батареи установлены на решетке, снабженной лапами для крепления на крыше автобуса, в коридоре между аккумуляторными батареями на решетке расположены средства термостатирования накопителя энергии, состоящие из предпускового подогревателя и охладителя теплоносителя, циркулирующего с помощью циркуляционного насоса по трубопроводам через теплообменные каналы в аккумуляторных батареях.
Расположение буферного накопителя энергии на решетке в свободном пространстве на крыше автобуса в качестве автономного агрегата дает возможность разместить среди аккумуляторных батарей в образованном между ними коридоре средства поддержания оптимального теплового режима их работы, что повышает надежность аккумуляторных батарей и обеспечивает удобство их обслуживания. При этом вследствие выполнения решетки с лапами под решеткой образовано свободное пространство, что обеспечивает хорошую вентиляцию буферного накопителя энергии и средств его термостатирования.
Упомянутый охладитель буферного накопителя энергии содержит компрессор, выход из которого через конденсатор, обдуваемый вентилятором, сообщен с испарителем хладагента, размещенным в теплообменнике охлаждения теплоносителя, с которым соединены трубопроводы подачи теплоносителя в теплообменные каналы в аккумуляторных батареях. Выход из предпускового подогревателя сообщен с входом в циркуляционный насос, выход из которого сообщен с упомянутым теплообменником, а вход в предпусковой подогреватель сообщен с выходом дополнительного насоса, вход в который сообщен с расширительным бачком, с которым сообщены вход в циркуляционный насос и трубопроводы возврата теплоносителя из теплообменных каналов в аккумуляторных батареях.
На фигуре 1 изображен буферный накопитель энергии комбинированной энергетической установки автобуса, вид сверху.
На фигуре 2 представлен более крупно участок буферного накопителя энергии со средствами термостатирования его аккумуляторных батарей.
На фигуре 3 показаны средства термостатирования аккумуляторных батарей буферного накопителя энергии, вид сзади.
Буферный накопитель энергии комбинированной энергетической установки автобуса, представленный на фигуре 1, содержит аккумуляторные батареи 1-8, установленные рядами на решетке 9, снабженной лапами 10 для ее опоры и крепления. Решетка 9 состоит из граненых продольных балок 11, 12 и поперечных балок 13, 14, имеющих в основном профиль уголка. На решетке 9 посередине в коридоре, образованном между аккумуляторными батареями, расположены средства термостатирования накопителя энергии, состоящие из жидкостного предпускового подогревателя 15 и охладителя теплоносителя, а именно тосола, циркулирующего через теплообменные каналы в аккумуляторных батареях 1-8 для обеспечения надлежащего их теплового режима работы. Охладитель содержит компрессор 16 подачи хладагента, а именно фреона. Компрессор 16 имеет ременной привод от электродвигателя 17, установленного на плите 18. Плита 18 закреплена на поперечных балках решетки 9 между передними аккумуляторными батареями 3, 5 средних их рядов. Выход из компрессора 16 сообщен трубопроводом 19 с конденсатором 20, обдуваемым расположенным перед ним вентилятором 21. Выход из конденсатора 20 сообщен через трубопровод 22 с ресивером 23 (фигура 2), с которым трубопроводом 24 через терморегулирующий вентиль сообщен испаритель 25 хладагента, перекачиваемого компрессором 16. Испаритель 25 хладагента сделан в виде капсулы и размещен в теплообменнике 26 охлаждения теплоносителя, с которым соединены трубопроводы 27 подачи теплоносителя в теплообменные каналы в аккумуляторных батареях. Выход из испарителя 25 сообщен трубопроводом 28 с входом в компрессор 16.
Вход в теплообменник 26 сообщен трубопроводом 29 с выходом циркуляционного насоса 30, вход в который сообщен через трубопровод 31 с расширительным бачком 32, расположенным над теплообменником 26. С расширительным бачком 32 соединены трубопроводы 33 возврата теплоносителя из теплообменных каналов в аккумуляторных батареях.
Вход в предпусковой подогреватель 15 сообщен трубопроводом 34 с выходом дополнительного циркуляционного насоса 35, сообщенного трубопроводом 36 с расширительным бачком 32. Выход из предпускового подогревателя 15 сообщен трубопроводом 37 с входом в основной циркуляционный насос 30, а именно с трубопроводом 31, сообщающим насос 30 с расширительным бачком 32. Жидкостный предпусковой подогреватель 15 обычной конструкции, используемой при пуске двигателей внутреннего сгорания, а вместе с ним теплообменник 26 и оба насоса установлены на плите 38, прикрепленной к решетке 9 между задними аккумуляторными батареями 4, 6 среднего их ряда. Решетка 9 вместе с установленными на ней аккумуляторными батареями 1-8 и средствами их термостатирования закреплена на крыше автобуса под съемным защитным колпаком 39 (фигура 3). Под крышей сзади пассажирского салона автобуса расположен электропривод задних колес автобуса, снабжаемый электрической энергией, вырабатываемой буферным накопителем энергии.
При работе накопителя энергии происходит нагрев аккумуляторных батарей, из-за чего в теплое время года их нужно охлаждать. Для их охлаждения производится прокачка тосола через теплообменные каналы в аккумуляторных батареях циркуляционным насосом 30, имеющим привод от автономного электродвигателя. Протекая по теплообменным каналам, тосол, отбирая тепло от аккумуляторных батарей, нагревается, а затем он охлаждается фреоном в теплообменнике 26. Для его охлаждения компрессор 16 совершает сжатие фреона, вследствие чего температура фреона повышается. Из компрессора фреон поступает в конденсатор 20, обдуваемый вентилятором 21. В конденсаторе 20 фреон охлаждается и переходит в жидкое состояние. В жидком состоянии фреон поступает в ресивер 23, а из него через терморегулирующий вентиль проходит по трубопроводу 24 в испаритель 25, помещенный в теплообменник 26. В испарителе 25 из-за его нагрева горячим тосолом происходит кипение фреона. При кипении, испаряясь, фреон отбирает в теплообменнике 26 тепло от тосола, понижая температуру тосола перед его поступлением из теплообменника 26 по трубопроводам 27 в теплообменные каналы в аккумуляторных батареях для охлаждения накопителя энергии. Из теплообменных каналов тосол в горячем состоянии поступает по трубопроводу 33 в расширительный бачок 32, а из бачка 32 он проходит по трубопроводу 31 в циркуляционный насос 30 и затем в теплообменник 26, где он охлаждается при контакте с испарителем 25.
В холодное время года для надежной работы накопителя энергии необходимо, чтобы в аккумуляторных батареях температура была выше 0°С. Для этого производится разогрев аккумуляторных батарей с помощью предпускового подогревателя 15, работающего на дизельном топливе. При разогреве из бачка 32 дополнительным насосом 35 в подогреватель 15 подается холодный тосол для его нагрева. Нагретый тосол из подогревателя 15 проходит по трубопроводу 37 на вход в циркуляционный насос 30, а от него через теплообменник 26 поступает по трубопроводам 27 в теплообменные каналы в аккумуляторных батареях, передавая аккумуляторным батареям тепло для их разогрева до положительной температуры. После достижения необходимой температуры, фиксируемой датчиком, выключают предпусковой подогреватель 15 и останавливают дополнительный насос 35. После разогрева аккумуляторных батарей необходимая в них температура в холодное время года поддерживается за счет их внутреннего тепловыделения.
Таким образом, при расположении буферного накопителя энергии комбинированной энергетической установки на решетке с лапами, прикрепляемой к крыше автобуса и образующей в коридоре между аккумуляторными батареями удобную и надежную опору для средств их термостатирования, созданы благоприятные условия для надежной работы накопителя энергии в любое время года и обеспечено удобство его технического обслуживания.