法拉电容电池电动公交车系统的制作方法

本发明涉及一种法拉电容电池电动公交车系统，属于电动公交车技术领域。

背景技术

电动公交车是主要以氢能源为动力的公交车，由于其不产生排气污染，对环境几乎是“零污染”，具有广阔的发展前景。目前，人们对电动公交车的认可程度有赖于与现有燃油公交车的对比，主要集中在以下几个方面：1、驾驶性能，包括起步速度、超车性能等；2、充电速度，电动公交车充电时间在20分钟以内认为是可以接受；3、续航里程；4、偏远地区是否方便。

上述与燃油公交车相比较的各项指标，也正是电动公交车的短板，这主要取决于电动公交车所用的电池无法突破。电池的比功率决定了电动公交车不可能无限制的加装电池。电池的充放电速度决定了电动公交车的充放电速度不可能缩短至20分钟。充电站的大量建设需要投入巨额资金，并且充电时间的缩短，短时间内大电流放电，造成对电网的冲击，也制约了电动公交车的发展。

为了解决电池短板的问题，人们开发了油电混合动力公交车，但其本质仍然是以燃油消耗为主，不能彻底解决燃油污染的问题。随着近年来法拉电容电池技术的发展，法拉电容电池再次出现在人们的视野中，法拉电容电池具有无污染产物、续航里程长等特点。

而现有的电动车常用的永磁电动机长时间运行后会产生过热消磁的现象，电动机降温问题一直得不到良好的处理。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种法拉电容电池电动公交车系统，该系统具有起步速度快、续航里程长、充电速度快的特点，同时本系统在偏远地区或无法及时补充太阳能的情况下也可以保证如燃油车一样的正常续航里程，并且环保无污染，同时本发明具有良好的自动降温系统。

为解决上述问题，本发明提供一种法拉电容电池电动公交车系统，其中，法拉电容电池与自动降温双电动机系统连接，锂电池为法拉电容电池的启动和仪表供电；太阳能电池板与法拉电容电池连接，能量二次利用车架与自动降温双电动机系统连接，自动降温双电动机系统连接变速箱，所述变速箱与驱动车轮相连，油箱与发电机相连，发电机为自动降温双电动机系统供电，同时为锂电池和仪表供电。所述自动降温双电动机系统包括两个电动机，电动机外壳表面设有降温装置，所述两个电动机为主动电机和辅助电机，所述主动电机和辅助电机同轴连接，主动电机位于辅助电机前端，所述主动电机转子与离合器连接，所述离合器与变速箱输入轴相连，所述变速箱与驱动车轮相连。所述降温装置包括循环导管和降温水箱，所述循环导管为若干个同心管，同心管之间通过连接管连通，所述循环导管上分别连接有回流管和进液，所述降温水箱内设有水泵，所述导流管与水泵出口端连通，回流管远离循环导管一端与降温水箱连通；两个循环导管分别设置于主动电机和辅助电机外壳表面；降温水箱设置于辅助电机尾端。电动机在长时间发热使用时，会有消磁情况存在，普通的风冷无法满足电机降温的需求，采用水冷的方式，大大提升了电机降温效率。

主动电机和辅助电机同轴设置，在正常行驶时使用主动电机运转，当遇到爬坡或起步或需要超车时，采用主动电机和辅助电机同时运转，加大功率。

当车辆正常行驶时，使用锂电池对法拉电容电池和仪表的启动供电，法拉电容电池的电能来源于太阳能，当法拉电容电池正常启动后，对锂电池充电，同时对自动降温双电动机系统供电，正常行驶时，自动降温双电动机系统仅采用主动电机运转的工作方式，当遇到爬坡或需要超车等高负载的情况时，采用主动电机和辅助电机同时运转的工作方式，油箱和发电机的设置，在本系统公交车无太阳能可用的情况下，可像正常燃油车一样添加燃油，驱使发电机发电为公交车电池充电，使公交车运转，同时此种方式不采用燃烧燃油的情况，降低污染程度，提高效率；同时自动降温双电动机系统解决了起步慢超车慢负载高的缺点，并且有效避免了电动机长时间过热消磁的问题。

优选的，所述能量二次利用车架包括公交车车架、驱动车轮、发电机、刹车踏板、变速箱、驱动轴、蓄电池，刹车踏板与自动降温双电动机系统连接，驱动车轮与驱动轴、变速箱、发电机、蓄电池依次连接，所述蓄电池分别与仪表和自动降温双电动机系统连接，所述发电机、蓄电池、驱动轴、变速箱设置在公交车车架上。当车辆正常行驶时，发电机空转不工作；当车辆需要减速时，踩下刹车踏板，自动降温双电动机停止工作，这时车辆的惯性动能拖动驱动车轮、驱动轴、变速箱转动，强制带动连接的发电机转动；此时，发电机通电工作，开始发电，产生一个与车辆运动方向相反的电磁力矩，作用于运动系统，使车辆开始减速。同时，把发电机所发电能回收入电池，这样就完成了制动能量的有效回收。

优选的，法拉电容电池给锂电池充电。

法拉电容电池给锂电池充电使锂电池时刻保持有电状态，保证了仪表等设备的正常工作运行。

优选的，太阳能电池板安装在公交车顶部。

大面积的将太阳能电池板安装在公交车顶部可以有效接收太阳能辐射，有利于太阳能的最大幅度转化为电能。

优选的，所述循环导管材质为纯铜。纯铜材质加强热传递效果，提高了降温效率。

工作原理如下：

当车辆正常行驶时，使用锂电池对法拉电容电池和仪表的启动供电，法拉电容电池的电能来自于太阳能，当法拉电容电池正常启动后，对锂电池充电，同时对自动降温双电动机系统供电，正常行驶时，自动降温双电动机系统仅采用主动电机运转的工作方式，当遇到爬坡或需要超车等高负载的情况时，采用主动电机和辅助电机同时运转的工作方式，同时，水泵工作，冷却水在水泵的的作用下，沿循环导管流动，带动温度降低，防止主动电机和辅助电机在长时间工作下过热导致消磁的情况发生。

当车辆行驶时，发电机空转不工作；当车辆需要减速时，踩下刹车踏板，自动降温双电动机系统停止工作，这时车辆的惯性动能拖动驱动车轮、驱动轴、变速箱转动，强制带动连接的发电机转动；此时，发电机开始发电，产生一个与车辆运动方向相反的电磁力矩，作用于运动系统，使车辆开始减速。同时，把发电机所发电能回收入蓄电池，蓄电池可对仪表供电，同时也可驱动自动降温双电动机系统；这样就完成了制动能量的有效回收。

当位于偏远地区电能用尽且无太阳能可补充时，可以在油箱内加油，通过燃油的方式发电机将热能转化成机械能，再通过电磁场将机械能转化成电能给自动降温双电动机系统供电，使公交车正常行驶，此种方式有效增加续航里程，减缓了传统电动公交车用户的续航短的“焦虑”。

本发明有益效果：

本发明具有起步速度快、续航里程长、充电速度快的特点，法拉电容电池无污染物产生，使用太阳能电池板效率提高，续航里程长，无需长时间等待加电或加油，能量二次利用车架回收公交车在行驶过程中损失的能量，提高整车性能，同时本系统在偏远地区或无法及时补充太阳能的情况下也可以保证如燃油车一样的正常续航里程。油箱和发电机的设置，在本系统公交车无太阳能可用的情况下，可像正常燃油车一样添加燃油，驱使发电机发电为公交车电池充电，使公交车运转，同时此种方式不采用燃烧燃油的情况，降低污染程度，提高效率；同时自动降温双电动机系统解决了起步慢超车慢负载高的缺点，并且有效避免了电动机长时间过热消磁的问题。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明的太阳能电池板位置示意图；

图3为本发明的结构框图

图4为自动降温双电动机系统结构示意图；

图5为循环导管结构示意图；

其中，1、驱动车轮；2、法拉电容电池；3、变速箱；4、主动电机；5、辅助电机；6、离合器；7、降温水箱；8、水泵；9、回流管；10、导流管；11、循环导管；12、连接管；13、驱动轴；14、发电机；15、油箱；16、太阳能电池板。

具体实施方式

实施例1：

一种法拉电容电池电动公交车系统，其中，法拉电容电池2与自动降温双电动机系统连接，锂电池为法拉电容电池2的启动和仪表供电；太阳能电池板16与法拉电容电池2连接，能量二次利用车架与自动降温双电动机系统连接，自动降温双电动机系统连接变速箱3，所述变速箱3与驱动车轮1相连，油箱15与发电机14相连，发电机14为自动降温双电动机系统供电，同时可以为锂电池和仪表供电。所述自动降温双电动机系统包括两个电动机，电动机外壳表面设有降温装置，所述两个电动机为主动电机4和辅助电机5，所述主动电机4和辅助电机5同轴连接，主动电机4位于辅助电机5前端，所述主动电机4转子与离合器6连接，所述离合器6与变速箱3输入轴相连，所述变速箱3与驱动车轮1相连，所述降温装置包括循环导管11和降温水箱7，所述循环导管11为若干个同心管，同心管之间通过连接管12连通，所述循环导管11上分别连接有回流管9和导流管10，所述降温水箱7内设有水泵8，所述导流管10与水泵8出口端连通，回流管9远离循环导管11一端与降温水箱7连通；两个循环导管11分别设置于主动电机4和辅助电机5外壳表面；降温水箱7设置于辅助电机5尾端。

当车辆正常行驶时，使用锂电池对法拉电容电池2和仪表的启动供电，法拉电容电池2的电能来源于太阳能，当法拉电容电池正常启动后，对锂电池充电，同时对自动降温双电动机系统供电，正常行驶时，自动降温双电动机系统仅采用主动电机运转的工作方式，当遇到爬坡或需要超车等高负载的情况时，采用主动电机4和辅助电机5同时运转的工作方式，油箱和发电机的设置，在本系统公交车无太阳能可用的情况下，可像正常燃油车一样添加燃油，驱使发电机发电为公交车电池充电，使公交车运转，同时此种方式不采用燃烧燃油的情况，降低污染程度，提高效率；同时自动降温双电动机系统解决了起步慢超车慢负载高的缺点，并且有效避免了电动机长时间过热消磁的问题。

实施例2：

参照说明书附图，本发明提供一种法拉电容电池电动公交车系统，其中，法拉电容电池2与自动降温双电动机系统连接，锂电池为法拉电容电池2的启动和仪表供电；太阳能电池板16与法拉电容电池2连接，能量二次利用车架与自动降温双电动机系统连接，自动降温双电动机系统连接变速箱3，所述变速箱3与驱动车轮1相连，油箱15与发电机14相连，发电机为自动降温双电动机系统供电，同时为锂电池和仪表供电。

所述自动降温双电动机系统包括两个电动机，电动机外壳表面设有降温装置，所述两个电动机为主动电机4和辅助电机5，所述主动电机4和辅助电机5同轴连接，主动电机4位于辅助电机5前端，所述主动电机4转子与离合器6连接，所述离合器6与变速箱3输入轴相连，所述变速箱3与驱动车轮1相连。

所述降温装置包括循环导管11和降温水箱7，所述循环导管11为若干个同心管，同心管之间通过连接管12连通，所述循环导管11上分别连接有回流管9和导流管10，所述降温水箱7内设有水泵8，所述导流管10与水泵8出口端连通，回流管9远离循环导管11一端与降温水箱7连通；两个循环导管11分别设置于主动电机4和辅助电机5外壳表面；降温水箱7设置于辅助电机5尾端。

所述能量二次利用车架包括公交车车架、驱动车轮1、发电机14、刹车踏板、变速箱3、驱动轴13、蓄电池，刹车踏板与自动降温双电动机系统连接，驱动车轮1与驱动轴13、变速箱3、发电机14、蓄电池依次连接，所述蓄电池分别与仪表和自动降温双电动机系统连接，所述发电机14、蓄电池、驱动轴13、变速箱3设置在公交车车架上。

作为一种优选方案，法拉电容电池2给锂电池充电。

作为一种优选方案，太阳能电池板16安装在公交车顶部。

作为一种优选方案，所述循环导管11材质为纯铜。

工作过程如下：当车辆正常行驶时，使用锂电池对法拉电容电池2和仪表的启动供电，法拉电容电池2的电能来自于太阳能，当法拉电容电池2正常启动后，对锂电池充电，同时对自动降温双电动机系统供电，正常行驶时，自动降温双电动机系统仅采用主动电机4运转的工作方式，当遇到爬坡或需要超车等高负载的情况时，采用主动电机4和辅助电机5同时运转的工作方式，同时，水泵8工作，冷却水在水泵8的的作用下，沿循环导管11流动，带动温度降低，防止主动电机4和辅助电机5在长时间工作下过热导致消磁的情况发生。

当车辆行驶时，发电机14空转不工作；当车辆需要减速时，踩下刹车踏板，自动降温双电动机系统停止工作，这时车辆的惯性动能拖动驱动车轮1、驱动轴13、变速箱3转动，强制带动连接的发电机14转动；此时，发电机14开始发电，产生一个与车辆运动方向相反的电磁力矩，作用于运动系统，使车辆开始减速。同时，把发电机14所发电能回收入蓄电池，蓄电池可对仪表供电，同时也可驱动自动降温双电动机系统；这样就完成了制动能量的有效回收。

当位于偏远地区电能用尽且无太阳能可补充时，可以在油箱15内加油，通过燃油的方式发电机14将热能转化成机械能，再通过电磁场将机械能转化成电能给自动降温双电动机系统供电，使公交车正常行驶，此种方式有效增加续航里程，减缓了传统电动公交车用户的续航短的“焦虑”。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。