транспортное средство с автономным ходом

Формула изобретения

Транспортное средство с автономным ходом, содержащее тяговый электродвигатель, включенный с возможностью соединения питающей цепью при контактном ходовом режиме с контактной сетью, а при бесконтактном ходовом режиме - с тяговыми аккумуляторными батареями, диодно-тиристорный соединительный узел с блоком управления, отличающееся тем, что диодно-тиристорный соединительный узел выполнен с возможностью параллельного и последовательного включения аккумуляторных батарей соответственно при заряде и разряде, при этом каждая из аккумуляторных батарей соединена с общими выводами цепей заряда и разряда через соответствующие пары диодов, тиристоры включены между разнополярными полюсами аккумуляторных батарей, а блок управления выполнен с возможностью запирания и группового отпирания тиристоров соответственно при заряде и разряде аккумуляторных батарей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспорту, в частности к электроприводам транспортных средств с комбинированными энергоустановками.

Известно транспортное средство - троллейбус, включающий тяговый электродвигатель, который при нормальном контактном ходовом режиме получает питание от контактной сети, а при аварийном бесконтактном ходовом режиме - от электрического вспомогательного агрегата, приводимого в действие тепловым вспомогательным двигателем. Троллейбус имеет вращающиеся вспомогательные устройства, приводящиеся во вращение при ходовом режиме от контактной сети током контактного провода. При этом электрический вспомогательный агрегат соединен с вращающимися вспомогательными устройствами и при ходовом режиме действует на них в качестве приводного двигателя. Электрический вспомогательный агрегат при аварийном режиме соединяется через включаемую муфту с тепловым вспомогательным двигателем (DE, заявка N 2629840, B 60 L 9/00, 1977).

Однако известный электропривод не позволяет получить большой запас хода при движении транспортного средства без контакта с приводом и рассчитан только на аварийное перемещение. Кроме того, использование теплового двигателя приводит к загрязнению окружающей среды.

Наиболее близким к предлагаемому является транспортное средство с автономным ходом, содержащее тяговый электродвигатель, включенный с возможностью соединения питающей цепью при контактном ходовом режиме с контактной сетью, а при бесконтактном ходовом режиме с тяговыми аккумуляторными батареями, диодно-тиристорный соединительный узел с блоком управления (SU, авторское свидетельство N 1652123, B 60 L 15/08, 1991).

Недостаток указанного транспортного средства также определяется малым запасом хода при движении без контакта с приводом. При необходимости увеличения дальности автономного пробега, а следовательно, количества аккумуляторных батарей соединительный узел получается громоздким из-за требуемой перегруппировки аккумуляторных батарей для их подзарядки.

Задача изобретения - повышение эксплуатационной надежности транспортного средства при одновременном расширении диапазона действия на автономном ходу.

Цель достигается тем, что в транспортном средстве с автономным ходом, содержащем тяговый электродвигатель, включенный с возможностью соединения питающей цепью при контактном ходовом режиме с контактной сетью, а при бесконтактном ходовом режиме с тяговыми аккумуляторными батареями, диодно-тиристорный соединительный узел с блоком управления, согласно изобретению диодно-тиристорный соединительный узел выполнен с возможностью параллельного и последовательного включения аккумуляторных батарей соответственно при заряде и разряде, при этом каждая из аккумуляторных батарей соединена с общими выводами цепей заряда через соответствующие пары диодов, тиристоры включены между разнополярными полюсами аккумуляторных батарей, а блок управления выполнен с возможностью запирания и группового отпирания тиристоров соответственно при заряде и разряде аккумуляторных батарей.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации показывает, что совокупность существенных признаков заявленного технического решения не известна.

Анализ известных решений в данной области техники показывает, что настоящее предложение имеет признаки, которые отсутствуют в известных устройствах, а использование их в заявленной совокупности дает возможность получить новый технический эффект.

Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условиям "новизна" и изобретательский уровень".

Заявленное техническое решение может быть осуществлено промышленным способом и в силу этого соответствует условию "промышленная применимость".

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого транспортного средства, на которой показаны контактная сеть 1, тяговый электродвигатель 2, другие агрегаты и устройства 3, автономный энергоблок 4. В состав автономного энергоблока 4 входят тяговые аккумуляторные батареи 5.1-5.4, диоды 6.1-6.4, 7.1-7.4, 8.1-8.4, 9.2-9.4, тиристоры 10.1-10.3 и выключатели 11, 12. Позициями 13, 14 обозначены плюсовой и минусовой общие выводы цепи заряда, а позициями 15, 16 - плюсовой и минусовой общие выводы цепи разряда.

Работа транспортного средства осуществляется следующим образом.

Во время перемещения по линии транспортное средство работает как обычный троллейбус. Питание троллейбуса производится от контактной сети 1. Высокое напряжение поступает ко всем штатным агрегатам и узлам троллейбуса: на тяговый электродвигатель 2, другие агрегаты и устройства 3, в том числе контакторную панель, пуско-тормозные резисторы, двигатель компрессора, компрессор, тормозную систему, двигатель-вентилятор, генератор, систему управления троллейбусом.

При отключении питания от контактной сети 1, а также при необходимости продолжения маршрута по линии, где нет контактной сети, включается автономный энергоблок 4.

От энергоблока 4 ток поступает на агрегаты, механизмы и узлы троллейбуса, приводящие его в движение и обеспечивающие безопасность как при движении троллейбуса, так и во время его остановки. Для дополнительной подзарядки энергоблока 4 используется энергия тягового электродвигателя 2, работающего в тормозном режиме.

Соединение аккумуляторных батарей 5.1-5.4 в энергоблоке 4 в тяговом режиме выполняется последовательным. Каждая из аккумуляторных батарей 5.i подключена через диод 6. i к выводу 15, а через диод 7.i к выводу 16. При замкнутом выключателе 11 и закрытом тиристоре 10.1 в работу вводится только аккумуляторная батарея 5.1. При открытом тиристоре 10.1 и закрытом тиристоре 10.2 работают аккумуляторные батареи 5.1, 5.2. При открытых тиристорах 10.1, 10.2 и закрытом тиристоре 10.3 функционируют аккумуляторные батареи 5.1-5.3. При всех открытых тиристорах 10.1-10.3 в нагрузку отдают ток все аккумуляторные батареи 5.1-5.4. Ток утечки сравнительно мал, им можно пренебречь и не ставить дополнительный диод в конце цепи.

В режиме подзарядки соединение аккумуляторных батарей 5.1-5.4 выполняется параллельным, при этом тиристоры 10.1-10.3 закрыты. Каждая из аккумуляторных батарей 5.i подключена через диод 8.i к выводу 13, а через диод 9.i к выводу 14. Подводимое напряжение не превышает 150 B.

Как показывают испытания, емкости тяговых аккумуляторных батарей при нормальной рабочей нагрузке хватает на 36 км пробега без подключения к контактной сети, после чего аккумуляторные батареи опять необходимо подключить к контактной сети и подзарядить от нее во время движения транспортного средства.

В качестве тяговых аккумуляторных батарей можно применить стандартные батареи 10 НКП-90.

По сравнению с известными предлагаемое транспортное средство характеризуется расширенным диапазоном действия, благодаря чему обеспечивается возможность использования экологически чистого транспорта не только в городских условиях, но и в местах, где по причине, например, рельефа местности невозможна прокладка контактной сети (в горной местности, в заповедных и лесопарковых зонах и т.д.). Уменьшена трудоемкость обслуживания транспортного средства.