本發(fā)明涉及無軌和軌道交通車輛技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種動(dòng)力控制系統(tǒng)，此外本發(fā)明還涉及一種包括上述動(dòng)力控制系統(tǒng)的儲(chǔ)能車輛。

背景技術(shù)：

目前，隨著人們對公共交通工具的環(huán)保性日益重視，儲(chǔ)能式的電動(dòng)交通車輛越來越多，在現(xiàn)有的儲(chǔ)能式交通車輛中，通常在車輛上配置受流裝置和儲(chǔ)能系統(tǒng)。

然而，受制于車輛設(shè)備布置空間限制，儲(chǔ)能系統(tǒng)的布置空間有限，因此儲(chǔ)能系統(tǒng)總的存儲(chǔ)能量也相對應(yīng)的收到了上限的約束。為保證車輛能夠持續(xù)運(yùn)行，現(xiàn)有技術(shù)中一般采用車輛進(jìn)站充電的方式為車輛補(bǔ)充電能，即當(dāng)車輛進(jìn)站時(shí)，受流器與車站的供電軌接觸，電能通過受流器對儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)電。然而當(dāng)車輛為公用路權(quán)的交通車輛時(shí)，一旦發(fā)生線路塞車或未能及時(shí)到站，車輛在停滯的過程中，其內(nèi)部的空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等仍在耗電，就有可能導(dǎo)致車輛的電被耗光，需要對車輛進(jìn)行救援的問題。同時(shí)采用進(jìn)站充電的方式還需要在站臺(tái)區(qū)域架設(shè)充電軌，同時(shí)還需要在站場附近配置相應(yīng)的充電系統(tǒng)。一方面需要增加線路的建設(shè)投入，另一方面充電設(shè)備也會(huì)占據(jù)一定的空間，造成空間的制約和使用的不便。

綜上所述，如何避免車輛的頻繁充能，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種動(dòng)力控制系統(tǒng)，該動(dòng)力控制系統(tǒng)可以解決車輛遇到堵車等情況造成車輛停滯，車輛被迫消耗完電能無法繼續(xù)運(yùn)用的問題，避免頻繁充能。本發(fā)明的另一目的是提供一種包括上述動(dòng)力控制系統(tǒng)的儲(chǔ)能車輛。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種動(dòng)力控制系統(tǒng)，包括：

用于利用電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的燃料電池系統(tǒng)，所述燃料電池系統(tǒng)與用于儲(chǔ)存液體燃料的燃料箱連接；

用于吸收所述燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生電能的儲(chǔ)能系統(tǒng)，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)與所述燃料電池系統(tǒng)連接。

優(yōu)選地，所述燃料箱包括燃料箱本體，所述燃料箱本體上設(shè)置有用于燃料加注的加注口和用于連接所述燃料電池系統(tǒng)的泵送口。

優(yōu)選地，所述燃料箱上還設(shè)置有液位檢測口，所述液位檢測口設(shè)置有液位傳感裝置，所述液位傳感裝置與報(bào)警裝置連接，且所述液位傳感裝置還與車輛的控制系統(tǒng)總成連接。

優(yōu)選地，所述燃料箱為用于儲(chǔ)存甲醇液體的甲醇燃料箱。

優(yōu)選地，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)中設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)大功率放電的超級(jí)電容儲(chǔ)能器件。

優(yōu)選地，所述車輛的控制系統(tǒng)總成分別與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、所述儲(chǔ)能系統(tǒng)連接，所述控制系統(tǒng)總成設(shè)置有速度監(jiān)測裝置；當(dāng)所述速度監(jiān)測裝置檢測到車輛處于加速狀態(tài)時(shí)，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)向所述控制系統(tǒng)總成進(jìn)行大功率放電；當(dāng)所述速度監(jiān)測裝置檢測到車輛處于再生制動(dòng)操作時(shí)，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)吸收所述燃料電池系統(tǒng)和所述控制系統(tǒng)總成逆變再生的電能。

優(yōu)選地，所述速度監(jiān)測裝置中設(shè)置有狀態(tài)判斷裝置；當(dāng)所述狀態(tài)判斷裝置得到車輛處于加速或牽引行駛狀態(tài)時(shí)，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的直流電將被控制總成系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成交流電并輸送給所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；當(dāng)所述狀態(tài)判斷裝置得到車輛處于下坡或停車制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，所述控制系統(tǒng)總成將所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的交流電逆變?yōu)橹绷麟?，并輸送給所述儲(chǔ)能系統(tǒng)。

一種儲(chǔ)能車輛，包括動(dòng)力控制系統(tǒng)和車體，所述動(dòng)力控制系統(tǒng)為上述任意一項(xiàng)所述的動(dòng)力控制系統(tǒng)。

優(yōu)選地，車輛的空調(diào)系統(tǒng)為直流空調(diào)，所述直流空調(diào)與所述儲(chǔ)能系統(tǒng)連接。

優(yōu)選地，所述燃料電池系統(tǒng)和所述儲(chǔ)能系統(tǒng)均設(shè)置在所述車體的上部。

需要說明的是，上述動(dòng)力控制系統(tǒng)可以利用自身所帶的燃料箱向燃料電池系統(tǒng)提供燃料，燃料電池系統(tǒng)可以利用燃料產(chǎn)生電能，并將電能存儲(chǔ)進(jìn)儲(chǔ)能系統(tǒng)中，存儲(chǔ)在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電能可以為車輛的控制系統(tǒng)總成或者其他用電設(shè)施提供能量，以便為車輛提供必要的驅(qū)動(dòng)力和相關(guān)的電力支持。

本發(fā)明解決了現(xiàn)有儲(chǔ)能車輛需要頻繁充電的不便。由于燃料箱可以為燃料電池系統(tǒng)提供燃料，燃料電池系統(tǒng)能夠通過燃料直接產(chǎn)生電能，車輛在運(yùn)行過程中不再需進(jìn)行站臺(tái)充電系統(tǒng)進(jìn)行充電，一方面解決了車輛運(yùn)行時(shí)遇到堵車等情況造成堵車時(shí)，車輛電能不夠的問題，另一方面可以取消站臺(tái)充電設(shè)備配置，降低了項(xiàng)目的建設(shè)成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所提供的一種儲(chǔ)能車輛的具體實(shí)施例的剖視圖；

圖2為本發(fā)明所提供的一種動(dòng)力控制系統(tǒng)的具體實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖1-2中，附圖標(biāo)記為：

1為燃料電池系統(tǒng)、2為儲(chǔ)能系統(tǒng)、3為控制系統(tǒng)總成、4為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、5為傳動(dòng)裝置、6為車輪、7為電纜、8為車體、9為空調(diào)系統(tǒng)、10為燃料箱。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的核心是提供一種動(dòng)力控制系統(tǒng)，該動(dòng)力控制系統(tǒng)可以解決車輛遇到堵車等情況造成車輛停滯，車輛被迫消耗完電能無法繼續(xù)運(yùn)用的問題，避免頻繁充能。本發(fā)明的另一核心是提供一種包括上述動(dòng)力控制系統(tǒng)的儲(chǔ)能車輛。

請參考圖1和圖2，圖1為本發(fā)明所提供的一種儲(chǔ)能車輛的具體實(shí)施例的剖視圖；圖2為本發(fā)明所提供的一種動(dòng)力控制系統(tǒng)的具體實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

本發(fā)明所提供的一種動(dòng)力控制系統(tǒng)，主要可以為公共交通中的新能源車輛提供動(dòng)力能源。在結(jié)構(gòu)構(gòu)成上，本申請的動(dòng)力控制系統(tǒng)主要包括燃料電池系統(tǒng)1、燃料箱10和儲(chǔ)能系統(tǒng)2。燃料電池系統(tǒng)1用于利用電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，儲(chǔ)能系統(tǒng)2用于吸收燃料電池系統(tǒng)1產(chǎn)生電能，燃料電池系統(tǒng)1與用于儲(chǔ)存液體燃料的燃料箱10連接，儲(chǔ)能系統(tǒng)2與燃料電池系統(tǒng)1連接。

需要說明的是，上述動(dòng)力控制系統(tǒng)可以利用自身所帶的燃料箱10向燃料電池系統(tǒng)1提供燃料，燃料電池系統(tǒng)可以利用燃料產(chǎn)生電能，并將電能存儲(chǔ)進(jìn)儲(chǔ)能系統(tǒng)2中，存儲(chǔ)在儲(chǔ)能系統(tǒng)2中的電能可以為車輛的控制系統(tǒng)總成3或者其他用電設(shè)施提供能量，以便為車輛提供必要的驅(qū)動(dòng)力和相關(guān)的電力支持。

本發(fā)明解決了現(xiàn)有儲(chǔ)能車輛需要通過受流器充電的不便。由于燃料箱10可以為燃料電池系統(tǒng)1提供燃料，燃料電池系統(tǒng)1能夠通過燃料直接產(chǎn)生電能，車輛在進(jìn)站后不再需用通過地面充電系統(tǒng)進(jìn)行充電，因此可以取消地面充電設(shè)備配置，降低了項(xiàng)目的建設(shè)成本。

本發(fā)明也解決了現(xiàn)有儲(chǔ)能車車輛儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能不足，在車輛遇到堵車等情況造成車輛停滯，車輛儲(chǔ)能系統(tǒng)無法保證能為車輛提供足夠的能力，使車輛能順暢運(yùn)行的問題。由于燃料箱10可以為燃料電池系統(tǒng)1提供足夠的燃料，燃料電池系統(tǒng)1能夠通過消耗燃料不斷的產(chǎn)生電能，因此即使在堵車時(shí)，燃料電池仍在產(chǎn)生電能，可保證車輛順利運(yùn)行。

可選的，控制系統(tǒng)總成3可以與上述儲(chǔ)能系統(tǒng)2連接將儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動(dòng)系統(tǒng)4適用的電能，并提供給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4使用。具體地，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4還連接傳動(dòng)裝置5，傳動(dòng)裝置5與車輪6連接，以便為車輪提供驅(qū)動(dòng)力。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，為了方便燃料箱10的使用，燃料箱10包括燃料箱本體，燃料箱本體上設(shè)置有用于燃料加注的加注口和用于連接燃料電池系統(tǒng)的泵送口。

需要說明的是，泵送口與調(diào)節(jié)泵連接，調(diào)節(jié)泵用于控制燃料箱10向燃料電池系統(tǒng)中輸送燃料。加注口用于實(shí)現(xiàn)燃料的快速補(bǔ)充，由于燃料箱10與燃料電池系統(tǒng)1連接，而燃料電池系統(tǒng)1通常設(shè)置在車輛頂部的位置，所以燃料箱10可以設(shè)置在車輛頂部或者車輛后部的位置，而加注口需要設(shè)置在方便操作的位置。

可選的，上述泵送口與燃料電池系統(tǒng)1之間還可以通過除調(diào)節(jié)泵以外的其他控制裝置連接。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，燃料箱10上還設(shè)置有液位檢測口，液位檢測口設(shè)置有液位傳感裝置，液位傳感裝置與報(bào)警裝置連接，且液位傳感裝置還與車輛的控制系統(tǒng)總成3連接。

需要說明的是，上述液位傳感裝置用于檢測燃料箱10內(nèi)部液位，當(dāng)檢測到液位低于預(yù)設(shè)液位值時(shí)，液位傳感裝置向控制系統(tǒng)總成3發(fā)送信號(hào)，控制系統(tǒng)總成3控制報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警，或者液位傳感裝置直接與報(bào)警裝置連接。

可選的，上述燃料箱10上還可以設(shè)置安全閥，用于控制燃料箱10內(nèi)外的壓力平衡，避免向燃料電池系統(tǒng)1輸送燃料過程中自身產(chǎn)生壓力變化。

在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，燃料箱10為用于儲(chǔ)存甲醇液體的甲醇燃料箱10。相對應(yīng)的，燃料電池系統(tǒng)1為通過電化學(xué)反應(yīng)得到電力的系統(tǒng)。需要說明的是，通過電化學(xué)反應(yīng)將燃料的生物能轉(zhuǎn)化成電能，例如將甲醇轉(zhuǎn)化為電能，在理想條件下，甲醇的產(chǎn)物為二氧化碳和水，不會(huì)產(chǎn)生污染物，也無PM2.5等有害物質(zhì)產(chǎn)生。

在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，儲(chǔ)能系統(tǒng)2中設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)大功率放電的超級(jí)電容儲(chǔ)能器件。

具體地，儲(chǔ)能系統(tǒng)2與燃料電池系統(tǒng)1和控制系統(tǒng)總成3相連，儲(chǔ)能系統(tǒng)2由可實(shí)現(xiàn)大功率放電的超級(jí)電容器件構(gòu)成，其可以吸收和存儲(chǔ)燃料電池系統(tǒng)1產(chǎn)生的電能。當(dāng)車輛加速時(shí)，可以對控制系統(tǒng)總成3進(jìn)行大功率放電，滿足車輛加速時(shí)的耗電需求。當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)2可以同時(shí)吸收燃料電池系統(tǒng)1和控制系統(tǒng)總成3逆變再生的電能，電能通過電纜7與控制系統(tǒng)總成3間進(jìn)行傳送。

在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，車輛的控制系統(tǒng)總成3分別與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4、儲(chǔ)能系統(tǒng)2連接，控制系統(tǒng)總成3設(shè)置有速度監(jiān)測裝置；當(dāng)速度監(jiān)測裝置檢測到車輛處于加速狀態(tài)時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)2向控制系統(tǒng)總成3進(jìn)行大功率放電；當(dāng)速度監(jiān)測裝置檢測到車輛處于再生制動(dòng)操作時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)2吸收燃料電池系統(tǒng)1和控制系統(tǒng)總成3逆變再生的電能。

需要說明的是，速度監(jiān)測裝置與控制系統(tǒng)總成3主體連接，當(dāng)速度監(jiān)測裝置檢測到車輛處于加速狀態(tài)時(shí)，由控制系統(tǒng)總成3控制儲(chǔ)能系統(tǒng)2進(jìn)行大功率放電；當(dāng)速度監(jiān)測裝置檢測到車輛處于再生制動(dòng)操作時(shí)，由控制系統(tǒng)總成3控制儲(chǔ)能系統(tǒng)2吸收燃料電池系統(tǒng)1和控制系統(tǒng)總成3逆變再生的電能。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，速度監(jiān)測裝置中設(shè)置有狀態(tài)判斷裝置；當(dāng)狀態(tài)判斷裝置得到車輛處于加速或牽引行駛狀態(tài)時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)2的直流電將被控制系統(tǒng)總成3轉(zhuǎn)變成交流電并輸送給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4；當(dāng)狀態(tài)判斷裝置得到車輛處于下坡或停車制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，控制系統(tǒng)總成3將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4產(chǎn)生的交流電逆變?yōu)橹绷麟?，并輸送給儲(chǔ)能系統(tǒng)2。

具體地，控制系統(tǒng)總成3在車輛處于加速和運(yùn)行的牽引過程中時(shí)，可以將儲(chǔ)能系統(tǒng)2中的直流電轉(zhuǎn)變成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4所需的交流電；當(dāng)車輛下坡或停車制動(dòng)時(shí)，控制系統(tǒng)總成3控制車輛優(yōu)先采用再生制動(dòng)，控制系統(tǒng)總成3可以實(shí)現(xiàn)將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4產(chǎn)生的交流電逆變成直流電，供儲(chǔ)能系統(tǒng)2吸收存儲(chǔ)。

可選的，傳動(dòng)裝置5將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4產(chǎn)生的動(dòng)能傳遞至車輪6，帶動(dòng)車輪6轉(zhuǎn)動(dòng)；傳動(dòng)裝置5包括了連接軸和齒輪箱等，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4與車輪6間的動(dòng)能傳遞。

可選的，上述各個(gè)實(shí)施例中燃料電池系統(tǒng)1與儲(chǔ)能系統(tǒng)2通過電纜7連接，其中，電纜7包括用于電能傳遞的高壓電纜7和用于控制信號(hào)傳遞的低壓電纜7。高壓電纜用于各設(shè)備間電能的傳遞，低壓電纜用于各設(shè)備控制信號(hào)的傳遞。由于現(xiàn)有的儲(chǔ)能車需要在進(jìn)站時(shí)，短時(shí)間內(nèi)補(bǔ)充電能，因此其電纜的載流能力要求高，對應(yīng)的電纜截面積也較大。采用燃料電池系統(tǒng)1供電后，其在車輛運(yùn)行過程中一直處于發(fā)電狀態(tài)，功率基本恒定，因此電纜的載流能力要求低，其對應(yīng)的電纜截面積也較小，所以上述不同位置可選用不同類型的電纜。

可選的，上述燃料箱10的加注口需要滿足燃料箱10的加注需求，例如，加注口可以滿足5分鐘內(nèi)加滿燃料箱10。當(dāng)本發(fā)明用于無軌儲(chǔ)能車輛時(shí)，根據(jù)車輛一天運(yùn)行的里程，一天所需的燃料容積在300L左右，因此燃料箱的容積為300L，其加注口可以滿足5分鐘內(nèi)加滿燃料。

除了上述各個(gè)實(shí)施例所提供的動(dòng)力控制系統(tǒng)，本發(fā)明還提供了一種包括上述動(dòng)力控制系統(tǒng)的儲(chǔ)能車輛。儲(chǔ)能車輛主要包括車體、和動(dòng)力控制系統(tǒng)。

在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，燃料電池系統(tǒng)1和儲(chǔ)能系統(tǒng)2均設(shè)置在車體8的上部?？蛇x的，燃料電池系統(tǒng)1和儲(chǔ)能系統(tǒng)2也可以設(shè)置在車體8的后部。

可選的，為了利用上述燃料電池系統(tǒng)1發(fā)出的電能，車輛上設(shè)置的空調(diào)系統(tǒng)9可以為直流空調(diào)，直流空調(diào)與儲(chǔ)能系統(tǒng)2連接，從而實(shí)現(xiàn)對電能的高效利用。

除了上述各個(gè)實(shí)施例所提供的儲(chǔ)能車輛的主要結(jié)構(gòu)和連接，該應(yīng)急發(fā)電裝置的其他各部分的結(jié)構(gòu)請參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

以上對本發(fā)明所提供的一種動(dòng)力控制系統(tǒng)及儲(chǔ)能車輛進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。