专利名称：城市低成本飞轮蓄能式电动公交系统的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种城市公交系统，特别是涉及一种城市 低成本飞轮蓄能式电动公交系统。
二、 背景技术目前城市电动公交客车运营系统全部采用交流直流转换充 电装置将外界电网交流电能转化成直流电能对化学蓄电池进行充电，再将化学 蓄电池安装到电动公交客车上，由化学蓄电池提供整车驱动电源，用控制器将 化学蓄电池的直流电能转化成交流电能，再输出给电动公交客车上的交流电机 驱动公交车前进。
电动公交客车上应用的蓄电池主要有以下几种铅酸蓄电池、锂离子蓄电 池、镍氢蓄电池、磷酸铁锂蓄电池、超级电容蓄电池等多种蓄电池。公交汽车 在起点站和终点站之间的固定线路上每天的总运营里程大约有200公里左右， 实际运营表明目前电动公交客车每公里的电能消耗大约为一度电，所以要满足 公交车每天的运营里程，如果一天只更换一次化学蓄电池组的话，蓄电池组的 蓄电量要达到或者说超过200KWh电能。要存储这么多的电能，就会导致蓄电池 组的价格、重量及安装空间分配等一系列问题的出现。比如使用铅酸蓄电池组 价格最低，但重量和体积较大；以目前应用的某型号动力铅酸蓄电池组为例， 当其蓄电量为126KWh电时，其电池组重量竟达到3500公斤，同时价格也达到 了 4-5万元；铅酸蓄电池组至少要每年更换一次，在整个电动公交客车十年的 使用寿命期内，用户用以购买铅酸蓄电池组的后期费用高达将近五十万元，与一台电动公交客车价格的一样。使用其它新型电池虽然重量体积较小，但价格 相对更高，性价比更低。例如，镍氢蓄电池、磷酸铁锂蓄电池价格是同等容量 动力铅酸蓄电池价格的三到五倍，重量却还有同等容量动力铅酸蓄电池重量的 50%左右；锂离子蓄电池价格是同等容量动力铅酸蓄电池价格的五到十倍，重量 却还有同等容量动力铅酸蓄电池重量的30%左右；超级电容蓄电池还要更高。由 此可以看出用以购买化学蓄电池的后期使用投入对用户来讲是一个巨大的负
担；另外化学蓄电池有电池组合效应，需要用户有专门人才每天进行仔细维护
才能发挥每个化学蓄电池的最大能力，否则将严重影响整个化学蓄电池组的使
用寿命；化学蓄电池在较寒冷的冬天输出功率会有较大程度减小；化学蓄电池 的总效率较低，电能的无谓消耗较大，这所有的一切都限制了化学蓄电池驱动 的电动公交客车大规模推广应用。 三、实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种使用 成本低、使用寿命长、电能利用率高且环保效果好的城市低成本飞轮蓄能式电 动公交系统，有效地解决了因运营成本过高和效率太低导致的电动公交客车不 能在产业上大规模推广应用的问题。
本实用新型的技术方案是 一种城市低成本飞轮蓄能式电动公交系统，含 有飞轮蓄能式电动公交客车(2)和快速充电装置(1)，每一公交线路一端或两 端的终点站内安装有所述快速充电装置(1)，每一公交线上设置多台飞轮蓄能 式电动公交客车(2)，每一台飞轮蓄能式电动公交客车(2)在跑完一个或两个
单程的距离后，在终点站内由所述快速充电装置(1)在相邻发车间隙时间内进
行充电，所述飞轮蓄能式电动公交客车(2)由客车车体(9)和专用飞轮蓄能器(11)组成，所述专用飞轮蓄能器(11)含有护罩、飞轮和直流两用电机， 其中，所述飞轮安装在所述护罩内，其中心轴与所述直流两用电机的输出轴连
接，所述护罩固定在所述客车车体(9)上，所述直流两用电机的输入输出线与 安装在所述客车车体(9)上的一个快速充电插孔装置(8)连接，并且所述直 流两用电机的输入输出线通过控制器与客车车体(9)上安装的驱动电机连接， 所述快速充电插孔装置(8)与所述快速充电装置(1)内的快速充电接头(7) 相匹配，实现快速充电。
所述专用飞轮蓄能器(11)的数量为一个或一个以上，所有专用飞轮蓄能 器(11)的输出线路可以相互串联、并联或混联使用，并且所有专用飞轮蓄能 器(11)的输出线串联、并联或混联后组成的二根正负极输出总线与客车车体 (9)上的快速充电插孔装置(8)的正负板输入端相连，所述快速充电插孔装 置(8)设置在客车车体(9)的四个侧面部位或顶部位置。
所述专用飞轮蓄能器(11)的飞轮转动中心轴线与地面平行或与地面垂直， 所述专用飞轮蓄能器(11)安装在客车车体(9)的车身底架(10)上或车顶部 的车身框架上。
所述快速充电装置(1)含有高压动力线(3),该高压动力线(3)与变压器(4) 的输入端连接，所述变压器(4)的输出端与交流一直流整流模块(5)的输入端 连接，所述交流一直流整流模块(5)的正负极两个输出端与限流模块(6)的 正负极两个输入端相连，所述限流模块(6)的正负极两个输出端与快速充电接 头(7)的正负极两个入端相连。
所述客车车体(9)顶部安装有车载空调器。 本实用新型的有益结果是1、 本实用新型电动公交客车采用专用飞轮蓄能器，而专用飞轮蓄能器具有 充电快、充电次数多、电能利用率高、无污染的特点，在正常公交车发车间隙 时间内，即可让专用飞轮蓄能器充满电。使用专用飞轮蓄能器的电动公交客车 每天的充电次数为五次或十次，按电动公交客车使用寿命十年计算，专用飞轮 蓄能器充放电次数为二万到四万次，只有其额定使用寿命的二十分之一到十二 分之一，因而专用飞轮蓄能器还有很大的寿命储备，可以终生不用更换连续寸吏 用， 一直使用直到该台电动公交客车报废为止，降低公交系统的运营成本。
2、 本实用新型每一客车车体上安装有多个专用飞轮蓄能器，所有专用飞轮 蓄能器的输出线可以相互并联或混联使用，每一台都可以单独进行供电输出， 其好处是 一是不管任何一个出现问题，仍然可以保证电动公交客车正常运营； 二是无论哪一个出现问题，其破坏性都要远小于能储存二十度电能的专用飞轮 蓄能器；三是单个专用飞轮蓄能器体积更小重量更轻，其安装布置方案可以非 常灵活，可以充分利用车内空间；四是偶数个专用飞轮蓄能器的飞轮旋转方向 一半顺时针， 一半逆时针，这样就可以抵消飞轮的陀螺效应。这样不仅保证了 整个城市低成本飞轮蓄能式电动公交系统运营的连续性和可靠性，也同时更加 保证了电动公交客车运营的安全性。
3、 本实用新型有利于降低用户后期运营投入原来使用化学蓄电池的电动 公交客车在十年的寿命期内购买化学蓄电池的投入至少需要五十万元以上，而 采用专用飞轮蓄能器的投入只有二十万元左右，电动公交客车用户可以节约投 入60%以上。另外，本实用新型具有明显的环保优势大多数化学蓄电池都有二 次污染，而本飞轮蓄能器由于不使用重金属材料，所以对环境没有任何的污染。
4、 本实用新型可以在公交车相邻发车间隙时间内实现专用飞轮蓄能器充电过程，也就是说，安装有专用飞轮蓄能器的电动公交客车可以在公交车相邻发 车间隙时间内充满电后再发车(可以在一分钟甚至更短时间内充满电)，有利于 和现有的公交车发车制度接轨。
5、 本实用新型的电能总利用效率更高，由外界电网输入的电能，经转换后 充入专用飞轮蓄能器，再由专用飞轮蓄能器输出的电能的总效率可以达到80% 以上，而采用化学蓄电池的电动公交客车这一过程电能的总利用效率只有70% 左右，可以减少电能的无谓浪费，节约能源。
6、 本实用新型飞轮蓄能器一次安装，终生使用，基本不用更换，也不需要 专门人才每天进行维护，减少了更换时间和维护费用，大大提高了公交车的运 营效益。
7、 本实用新型的使用地区非常广泛，在寒冷地区尤其适用；对于交通繁忙、 污染严重、成本居高的大中城市公交系统，易于推广，推广后具有巨大的社会 和经济效益。
四、
图1为城市低成本飞轮蓄能式电动公交系统正常运营的示意图2为图1所示快速充电装置的示意图3为专用飞轮蓄能器在客车车体上安装的示意图之一；
图4为专用飞轮蓄能器在客车车体上安装的示意图之二；
图5为专用飞轮蓄能器在客车车体上安装的示意图之三；
图6为专用飞轮蓄能器在客车车体上安装的示意图之四。
五具体实施方式
实施例一参照图1-图3，在城市电动客车运营的公交线路的一个或两个终点站内设置有一个或两个快速充电装置l,快速充电装置1含有高压动力线3， 该高压动力线3与变压器4的输入端连接，变压器4的输出端与交流一直流整 流模块5的输入端连接，交流一直流整流模块5的正负极两个输出端与限流模 块6的正负极两个输入端相连，限流模块6的正负极两个输出端与快速充电接 头7的正负极两个入端相连，通过快速充电接头7的正负极两个输出端就可以 将髙压动力线3传送过来的交流电能转化为直流电能输出了。飞轮蓄能式电动 公交客车2由客车车体9和专用飞轮蓄能器11组成，专用飞轮蓄能器11含有 护罩、飞轮、直流两用电机和安全保护装置，其中，飞轮安装在护罩内，其中 心轴与直流两用电机的输出轴连接，护罩固定在客车车体9两轮之间的车身底 架10上，并且飞轮的转动中心线与地面垂直，直流两用电机的输入输出线和快 速充电插孔装置8连接，并且直流两用电机的输入输出线通过控制器与客车车 体9上安装的驱动电机连接。通过人工或自动装置指挥快速充电装置1内的快 速充电接头7与飞轮蓄能式电动公交客车2上的快速充电插孔装置8相连接； 每一飞轮蓄能式电动公交客车2上可以安装一个大型的专用飞轮蓄能器11，也 可以安装多个小型的专用飞轮蓄能器11，其具体数量根据需要确定，多个专用 飞轮蓄能器11的输出线串联、并联或混联后组成的二根正负极输出总线与客车 车体9上的快速充电插孔装置8的正负板输入端相连，所以快速充电装置1可 以直接对其上安装的专用飞轮蓄能器11进行充电，在正常公交车发车间隙时间 内让专用飞轮蓄能器11充满电。充满电的飞轮蓄能式电动公交客车2在终点站 内发车往另一个终点站方向行驶，其上安装的一个或多个专用飞轮蓄能器ll的 总蓄电量刚好能够满足飞轮蓄能式电动公交客车2在公交运营线路的两个终点 站之间跑完一到两个单程的距离，每跑完一到两个单程的距离后就在下一个终点站或同一个终点站内由快速充电装置11再对其专用飞轮蓄能器11充一次电，
接着跑下一到两个单程的距离；其每一次的充电时间都为正常公交车发车的间 隙时间。
所有的专用飞轮蓄能器ll的输出线路相串联，也可以将所有的专用飞轮蓄 能器ll的输出线路并联，或者串联并联混合进行混联后使用。选用串联方式的 好处是总输出电压是所有专用飞轮蓄能器ll的输出电压之和，输出电压高，但 总的输出电流与单个专用飞轮蓄能器ll的输出电流一样，输出电流较小，这样 飞轮蓄能式电动公交客车2上驱动电机控制器的成本会有所降低，线路成本和 线路能量损耗出会有所降低；其不利方面是万一有一个专用飞轮蓄能器ll出现 问题，就会造成这一台电动公交客车的停止运营。选用并联方式的好处是总输 出电压与单个专用飞轮蓄能器ll的输出电压一样，输出电压低，任何一个专用
飞轮蓄能器ll出现问题，不影响整个电动公交客车的运营，安全性和可靠性高； 其不利方面是总的输出电流是所有专用飞轮蓄能器11输出电流的总和，飞轮蓄 能式电动公交客车2上驱动电机控制器的成本会有所增加，线路成本和线路能 量损耗也有所增加。选用串联并联混联后使用的好处是它具有串联和并联的相 关优点，相应比单独使用了串联和并联的缺点要少，如可以设计成几组均有同 等数量的专用飞轮蓄能器ll先串联，然后再将这几组并联使用；也可以设计成 几组均有同等数量的专用飞轮蓄能器ll先并联，然后再将这几组串联使用；无 论串联或并联的哪一组出现问题，都不会影响整个飞轮蓄能式电动公交客车2 的正常运营。串联、并联及混联三种输出方案究竟选用哪一种使用方案更好， 要看飞轮蓄能式电动公交客车2的具体可用安装空间、驱动电机选择、驱动电 机控制器选择及总载客量要求等详细参数来决定。实施例二参照图4，本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不 同之处在于专用飞轮蓄能器ll的转动中心线与地面垂直地安装在客车车体9 后轮后面的车身底架10上。
实施例三参照图5，本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不 同之处在于专用飞轮蓄能器11的转动中心线与地面平行地安装在客车车体9 的两轮之间车身底架10上。
实施例四参照图6，本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不 同之处在于专用飞轮蓄能器ll的转动中心线与地面平行地安装在客车车体9 后轮后面的车身底架10上。
实施例五本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处在 于专用飞轮蓄能器的转动中心线与地面平行或垂直地安装在客车车体的车顶 框架上。
改变专用飞轮蓄能器的安装位置和具体结构、改变专用飞轮蓄能器的数量 和连接关系能够组成多个实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不一 一详述。
权利要求1、一种城市低成本飞轮蓄能式电动公交系统，含有飞轮蓄能式电动公交客车(2)和快速充电装置(1)，其特征是每一公交线路一端或两端的终点站内安装有所述快速充电装置(1)，每一公交线上设置多台飞轮蓄能式电动公交客车(2)，所述快速充电装置(1)能够在相邻发车间隙时间内对跑完一个或两个单程距离的所述飞轮蓄能式电动公交客车(2)进行充电，所述飞轮蓄能式电动公交客车(2)由客车车体(9)和专用飞轮蓄能器(11)组成，所述专用飞轮蓄能器(11)含有护罩、飞轮和直流两用电机，其中，所述飞轮安装在所述护罩内，其中心轴与所述直流两用电机的输出轴连接，所述护罩固定在所述客车车体(9)上，所述直流两用电机的输入输出线与安装在所述客车车体(9)上的一个快速充电插孔装置(8)连接，并且所述直流两用电机的输入输出线通过控制器与客车车体(9)上安装的驱动电机连接，所述快速充电插孔装置(8)与所述快速充电装置(1)内的快速充电接头(7)相匹配，实现快速充电。
2、 根据权利要求1所述的城市低成本飞轮蓄能式电动公交系统，其特征是: 所述专用飞轮蓄能器(ll)的数量为一个或一个以上，所有专用飞轮蓄能器(ll) 的输出线路可以相互串联、并联或混联使用，并且所有专用飞轮蓄能器(11) 的输出线串联、并联或混联后组成的二根正负极输出总线与客车车体(9)上的 快速充电插孔装置(8)的正负板输入端相连，所述快速充电插孔装置(8)设 置在客车车体(9)的四个侧面部位或顶部位置。
3、 根据权利要求2所述的城市低成本飞轮蓄能式电动公交系统，其特征是:所述专用飞轮蓄能器(11)的飞轮转动中心轴线与地面平行或与地面垂直，所述专用飞轮蓄能器(11)安装在客车车体(9)的车身底架(10)上或车顶部的 车身框架上。
4、 根据权利要求1所述的城市低成本飞轮蓄能式电动公交系统，其特征是所述快速充电装置(1)含有高压动力线(3)，该高压动力线(3)与变压器(4)的 输入端连接，所述变压器(4)的输出端与交流一直流整流模块(5)的输入端连 接，所述交流一直流整流模块(5)的正负极两个输出端与限流模块(6)的正 负极两个输入端相连，所述限流模块(6)的正负极两个输出端与快速充电接头 (7)的正负极两个入端相连。
5、 根据权利要求1 4任一所述的城市低成本飞轮蓄能式电动公交系统， 其特征是所述客车车体(9)顶部安装有车载空调器。
专利摘要本实用新型公开了一种城市低成本飞轮蓄能式电动公交系统，其公交线路一端或两端的终点站内安装有快速充电装置(1)，公交线上的每一台飞轮蓄能式电动公交客车(2)均由客车车体(9)和专用飞轮蓄能器(11)组成，所述专用飞轮蓄能器(11)含有护罩、飞轮和直流两用电机，所述飞轮的中心轴与所述直流两用电机的输出轴连接，所述护罩固定在所述客车车体(9)上，所述直流两用电机的输入输出线和一个快速充电插孔装置(8)连接并且通过控制器与客车车体(9)上安装的驱动电机连接，所述快速充电插孔装置(8)与所述快速充电装置(1)内的快速充电接头(7)相匹配，实现快速充电。本实用新型降低了公交系统的运营成本，提高了电能使用效率，社会和经济效益巨大。
文档编号H02J7/00GK201378768SQ20092008845
公开日2010年1月6日 申请日期2009年2月9日 优先权日2009年2月9日
发明者张秀生, 符海龙, 陈玉启 申请人:陈玉启