[发明专利]一种超级电容城市电动客车

说明书

技术领域

本发明涉及应用在城市的公共交通系统中的，使用超级电容做为动力源的城市电动客车。

背景技术

现有技术中的超级电容电动公交车或者客车，采用公交车中设置的超级电容器储存电能， 以电能来驱动车辆行驶，并向车辆所有辅助运行设备提供电能，其车辆能源的基本工作原理 与无轨电车相似，如图1所示。采用超级电容的公交车可在公交系统的车站停靠时充电，充 电时可利用原有的由无轨电车使用的直流整流网做为电源，也可以使用电力系统中的交流电 网电源，经过降压(或升压)并整流后，为超级电容电动公交车提供充电电源。由于超级电 容器具有非常好的充电接受能力，所以在车辆停靠站时，通过车载快速充电器，利用乘客上 下车的几十秒时间即可完成充电过程，补充到电能，供车辆持续运行。因此，设置了超级电 容的公交车非常适合固定线路的城市公共交通运行工况模式，是一种以电力为能源的，没有 尾气排放，零污染的客运交通系统，可应用于城市中的固定线路，例如城区的短途、大客流 的公共交通线路，以及机场、码头、旅游景点、小区等专线客运系统。

现有技术中，超级电容城市电动客车是从无轨电车加装上超级电容和交流变频传动装置 简单改变过来，由于没有专门的分布式超级电容监测系统和智能充电器，电容的单体电压充 电范围为0.90-1.4V，超级电容储存电能少、车辆的续行里程短。现有技术的超级电容电动客 车没有从超级电容储存电能的特点出发设计整车，没有充分利用超级电容储存电能的能力， 同时也没有吸收现代客车的先进技术。

发明内容

本发明针对现有技术的不足和缺陷，提出一种超级电容城市电动客车，充分利用超级电 容储存电能的能力，以增加续行里程，同时增强对整车的控制。

本发明是通过以下技术方案实现的；

一种超级电容城市电动客车，包括：客车车体结构，超级电容器组，智能充电器，分布 式超级电容监测系统，电机及驱动装置，CAN仪表，电动客车的集电弓，监视客车集电弓的 摄像头，还包括客车的辅助电控单元；采用SAEJ1939协议的CAN仪表通过CAN总线实现 各电控单元之间的即时通讯和信息共享。

超级电容器组做为动力源与电机及驱动装置联接；超级电容器组分别与智能充电器和分 布式超级电容监测系统联接。

电动客车的集电弓通过智能充电器与超级电容器组联接，电动客车集电弓的监视摄像头 反馈集电弓的图像信号到CAN仪表，CAN仪表经分布式超级电容监测系统与超级电容器组 联接。

超级电容器组还联接有辅助电控单元。

其中，分布式超级电容监测系统对智能充电器的充电温度进行监控及反馈，当温度传感 器检测到环境温度小于25℃时，使电容单体电压充到1.58v，整车共有400只电容，串联后 总电压为632V；

当温度传感器检测到环境温度大于25℃时，使电容单体电压充到1.52v，整车共有400 只电容，串联后总电压为600V。

输入电压经IGBT斩波后输出至超级电容器组，对输出电压进行采样，并经误差放大送 入DSP处理器和CPLD逻辑器件装置；DSP处理器和CPLD逻辑器件装置接收环境温度传感 器的信号和电流反馈采样的信号，控制IGBT变流器模块的导通和关断，实现斩波，并根据 环境温度自动调节脉宽：环境温度高时，降低上限充电电压；环境温度低时，提高上限充电 电压。

其中，所述的分布式超级电容监测系统是一种基于iCAN协议的分布式超级电容监测系 统：包括分布式超级电容监测系统主节点、电容检测子节点、LCD诊断仪和CAN总线网络；

分布式超级电容监测系统主节点具有分别与各电容检测子节点连接，并通过符合 SAEJ1939协议的CAN总线与电容电车的仪表系统连接。

分布式超级电容监测系统主节点具有总电流测量接口和总电压测量接口，分别连接电流 传感器和电压传感器，检测超级电容器组的总电流和总电压；

分布式超级电容监测系统主节点连接液晶显示诊断仪；

分布式超级电容监测系统主节点具有继电器接口。

各子节点分别检测各个超级电容的电压；且与各个电容的温度传感器连接，以检测电容 表面温度；

各子节点与主节点进行iCAN网络通讯。