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一種帶走行輪對的可自牽引的軌道交通移動能量包的制作方法

文檔序號:11593084閱讀:689來源:國知局

本發(fā)明屬于軌道交通技術(shù)以及儲能技術(shù)的交叉領(lǐng)域,特別是一種帶走行輪對的可自牽引的軌道交通移動能量包。



背景技術(shù):

現(xiàn)有軌道交通車輛或其他附屬機構(gòu)供電通常采用接觸網(wǎng)/第三軌供電方式或車載儲能系統(tǒng)供電方式,這兩種方式存在諸多弊端。接觸網(wǎng)/第三軌供電方式車輛依賴于接觸網(wǎng)/第三軌供電,對接觸網(wǎng)/第三軌線路布局及電能質(zhì)量都有較高要求,且城市軌道交通接觸網(wǎng)/第三軌建設(shè)成本及維護成本高。車載儲能系統(tǒng)供電方式占用車輛空間,不僅增加了車輛自重,且充電過程繁瑣、維護過程困難。

本發(fā)明提供了一種帶走行輪對的可自牽引的軌道交通移動能量包,可應(yīng)用于車輛離網(wǎng)工況下,不占用車輛內(nèi)部空間,供電過程簡單、方便,且能量包可自牽引,無需其他車輛牽引。

本發(fā)明可適應(yīng)車輛不同工況需求,實現(xiàn)應(yīng)急牽引、動力供電、輔助供電等功能。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,本發(fā)明的目的在于提供一種帶走行輪對的可自牽引的軌道交通移動能量包,解決了軌道交通車輛移動供電的問題,同時解決了軌道交通充電裝置運輸困難的問題。

為達到以上目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:

一種帶走行輪對的可自牽引的軌道交通移動能量包,包括:ecu能量控制單元、bms電池管理系統(tǒng)、cms電容管理系統(tǒng)、鋰電池組單元、超級電容單元、主電路接口單元、通訊接口單元、機械連接機構(gòu)、行走機構(gòu)單元、電機控制器、驅(qū)動電機、減速機構(gòu)、gps組件和超聲波傳感器;

所述ecu能量控制單元為能量包的核心控制單元,與內(nèi)部的bms電池管理系統(tǒng)和cms電容管理系統(tǒng)相連,bms電池管理系統(tǒng)與鋰電池組單元相連,cms電容管理系統(tǒng)與超級電容單元相連,ecu能量控制單元還與外部的通訊接口單元、gps組件和電機控制器相連;

所述ecu能量控制單元用于根據(jù)外部部件指令控制bms電池管理系統(tǒng)和cms電容管理系統(tǒng),實現(xiàn)鋰電池組單元和超級電容單元的充放電配合;并將能量包的實時信息反饋到外部部件;同時接收gps組件的指令,進而控制電機控制器;

所述gps組件用于接收外部信號;

所述bms電池管理系統(tǒng)用于接收ecu能量控制單元的控制指令,監(jiān)控鋰電池組單元的狀態(tài);

所述cms電容管理系統(tǒng)用于接收ecu能量控制單元的控制指令,監(jiān)控超級電容單元的狀態(tài);

所述鋰電池組單元與主電路接口單元相連,與電機控制器相連;

所述超級電容單元與主電路接口單元相連,與電機控制器相連;

所述主電路接口單元與充電機或被充電軌道交通車輛充電接口相連;

所述通訊接口單元與充電機或被充電軌道交通車輛通訊接口相連;

所述機械連接機構(gòu)與被充電軌道交通車輛連接;

所述電機控制器與驅(qū)動電機相連,用于接收ecu能量控制單元的指令控制驅(qū)動電機;

所述驅(qū)動電機與減速機構(gòu)相連,用于帶動減速機構(gòu);

所述減速機構(gòu)與行走機構(gòu)單元相連,用于帶動行走機構(gòu)單元,實現(xiàn)能量包在軌道上的自牽引;

所述超聲波傳感器與ecu能量控制單元相連,用于檢測能量包與前方障礙物的距離,并將檢測到的距離信號反饋給ecu能量控制單元;

ecu能量控制單元根據(jù)反饋的距離信號利用內(nèi)部算法決定電機控制器的驅(qū)動電流,防止能量包與前方障礙物相撞。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述bms電池管理系統(tǒng)與ecu能量控制單元采用can通訊方式;所述cms電容管理系統(tǒng)與ecu能量控制單元采用can通訊方式。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述鋰電池組單元和超級電容單元為儲能單元,儲存容量可根據(jù)需求調(diào)整。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述主電路接口單元包括電路正極和電路負極。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述通訊接口單元與充電機或被充電軌道交通車輛之間的通訊方式可根據(jù)需求調(diào)整。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述外部信號包括對能量包牽引的遠程無線控制信號,以及對外發(fā)送的能量包數(shù)據(jù)。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述行走機構(gòu)單元為走行輪對。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述移動能量包的工況包括工況一和工況二。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述工況一為通過主電路接口單元和通訊接口單元與充電機的連接實現(xiàn)補充電能過程。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述工況二為通過主電路接口單元、通訊接口單元、機械連接機構(gòu)、行走機構(gòu)單元與被充電軌道交通車輛的連接實現(xiàn)行走過程中的車輛供電或其他附屬機構(gòu)供電,該供電過程無需車輛停車。

本發(fā)明的有益效果:

本發(fā)明可以實現(xiàn)將移動能量包通過專用連接器與軌道交通車輛連接并被牽引走行,其目的是為軌道交通車輛或其他附屬機構(gòu)供電。本發(fā)明提供的一種帶走行輪對的可自牽引的軌道交通移動能量包,適用于多種軌道交通車輛,結(jié)構(gòu)簡單。同時,該能量包自帶走行對輪,由其他牽引車輛在軌道上牽引走行,避免了軌道交通車輛攜帶較為笨重的移動電源的負擔(dān)。

本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵點和欲保護點:

一種帶走行輪對的可自牽引的軌道交通移動能量包,其關(guān)鍵點和欲保護點為:

1、能量包是包含且不限于超級電容、蓄電池等的可存儲并輸出電力的儲能系統(tǒng);

2、移動能量包通過專用連接器與軌道交通車輛連接并被牽引走行,其目的是為軌道交通車輛或其他附屬機構(gòu)供電;

3、該能量包自帶走行輪對,自帶電力牽引系統(tǒng),可在軌道上自走行;

4、移動能量包由外部能量源補充電力能源。

附圖說明

本發(fā)明有如下附圖:

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。

1、ecu能量控制單元;2、bms電池管理系統(tǒng);3、cms電容管理系統(tǒng);4、鋰電池組單元;5、超級電容單元;6、主電路接口單元;7、通訊接口單元;8、機械連接機構(gòu);9、行走機構(gòu)單元;10、電機控制器;11、驅(qū)動電機;12、減速機構(gòu);13、gps組件;14、超聲波傳感器。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

如圖1所示,本發(fā)明所述的帶走行輪對的可自牽引的軌道交通移動能量包,包括:ecu能量控制單元1、bms電池管理系統(tǒng)2、cms電容管理系統(tǒng)3、鋰電池組單元4、超級電容單元5、主電路接口單元6、通訊接口單元7、機械連接機構(gòu)8、行走機構(gòu)單元9、電機控制器10、驅(qū)動電機11、減速機構(gòu)12、gps組件13和超聲波傳感器14;

所述ecu能量控制單元1為能量包的核心控制單元,與內(nèi)部的bms電池管理系統(tǒng)2和cms電容管理系統(tǒng)3相連,bms電池管理系統(tǒng)2與鋰電池組單元4相連,cms電容管理系統(tǒng)3與超級電容單元5相連,ecu能量控制單元1還與外部的通訊接口單元7、gps組件13和電機控制器10相連;

所述ecu能量控制單元1用于根據(jù)外部部件指令控制bms電池管理系統(tǒng)2和cms電容管理系統(tǒng)3,實現(xiàn)鋰電池組單元4和超級電容單元5的充放電配合;并將能量包的實時信息反饋到外部部件;同時接收gps組件13的指令,進而控制電機控制器10;

所述gps組件13用于接收外部信號;

所述bms電池管理系統(tǒng)2用于接收ecu能量控制單元1的控制指令,監(jiān)控鋰電池組單元4的狀態(tài);

所述cms電容管理系統(tǒng)3用于接收ecu能量控制單元1的控制指令,監(jiān)控超級電容單元5的狀態(tài);

所述鋰電池組單元4與主電路接口單元6相連,與電機控制器10相連;

所述超級電容單元5與主電路接口單元6相連,與電機控制器10相連;

所述主電路接口單元6與充電機或被充電軌道交通車輛充電接口相連;

所述通訊接口單元7與充電機或被充電軌道交通車輛通訊接口相連;

所述機械連接機構(gòu)8與被充電軌道交通車輛連接;

所述電機控制器10與驅(qū)動電機11相連,用于接收ecu能量控制單元1的指令控制驅(qū)動電機11;

所述驅(qū)動電機11與減速機構(gòu)12相連,用于帶動減速機構(gòu)12;

所述減速機構(gòu)12與行走機構(gòu)單元9相連,用于帶動行走機構(gòu)單元9,實現(xiàn)能量包在軌道上的自牽引;

所述超聲波傳感器14與ecu能量控制單元1相連,用于檢測能量包與前方障礙物的距離,并將檢測到的距離信號反饋給ecu能量控制單元1;

ecu能量控制單元1根據(jù)反饋的距離信號利用內(nèi)部算法決定電機控制器10的驅(qū)動電流,防止能量包與前方障礙物相撞。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述bms電池管理系統(tǒng)2與ecu能量控制單元1采用can通訊方式;所述cms電容管理系統(tǒng)3與ecu能量控制單元1采用can通訊方式。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述鋰電池組單元4和超級電容單元5為儲能單元,儲存容量可根據(jù)需求調(diào)整。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述主電路接口單元6包括電路正極和電路負極。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述通訊接口單元7與充電機或被充電軌道交通車輛之間的通訊方式可根據(jù)需求調(diào)整。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述外部信號包括對能量包牽引的遠程無線控制信號,以及對外發(fā)送的能量包數(shù)據(jù)。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述行走機構(gòu)單元9為走行輪對。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述移動能量包的工況包括工況一和工況二。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述工況一為通過主電路接口單元6和通訊接口單元7與充電機的連接實現(xiàn)補充電能過程。

在上述方案的基礎(chǔ)上,所述工況二為通過主電路接口單元6、通訊接口單元7、機械連接機構(gòu)8、行走機構(gòu)單元9與被充電軌道交通車輛的連接實現(xiàn)行走過程中的車輛供電或其他附屬機構(gòu)供電,該供電過程無需車輛停車。

本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。

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