一种具有双冷源系统的混合动力冷藏车转让专利
申请号 : CN202011484300.3
文献号 : CN112721784B
文献日 : 2022-04-26
发明人 : 田翔 , 蔡英凤 , 陈龙 , 孙晓东 , 朱镇 , 王勇 , 刘光龙
申请人 : 江苏大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种具有双冷源系统的混合动力冷藏车,其特征在于,包含发动机(1)、主电源变换器(2)、定子电源变换器(3)、电源系统(4)、双转子电机(5)、驱动桥(6)、第一制冷系统(7)、第二制冷系统(8)和天然气低温储罐(9);
所述双转子电机(5)两端分别与所述发动机(1)和所述驱动桥(6)机械连接;所述双转子电机(5)通过所述主电源变换器(2)和所述定子电源变换器(3)与所述电源系统(4)电气连接;所述电源系统(4)与第一制冷系统(7)直接电气连接;所述发动机(1)通过所述第二制冷系统(8)与所述天然气低温储罐(9)管路连接;
所述双转子电机(5)包括电滑环(51)、外壳(52)、定子绕组(53)、永磁体(54)、内转子绕组(55)、内转子(56)、外转子(57)、和轴承(58),所述外壳(52)通过所述轴承(58)一端支撑在所述内转子(56)上,另一端支撑在所述外转子(57)上,所述定子绕组(53)安装在所述外壳(52)的内侧,所述外转子(57)通过所述轴承(58)安装在所述内转子(56)上,所述电滑环(51)嵌套安装在所述内转子(56)上,所述内转子绕组(55)安装在所述内转子(56)的外侧,所述永磁体(54)安装在所述外转子(57)的内外两侧;
所述第一制冷系统(7)包含压缩机(71)、冷凝器(72)、节流阀(73)和主蒸发器(74),依次通过管路连接;
所述第二制冷系统(8)包括工质泵(81)、三通调节阀(82)、副蒸发器(83)、气化器(84),缓冲气罐(86)和电动开关阀(85),依次通过管路连接,所述三通调节阀(82)的一个出口与所述副蒸发器(83)的进口相连,另一个出口与所述副蒸发器(83)的出口相连;
所述第一制冷系统(7)中主蒸发器(74)安装在冷藏厢顶端的后部位置,所述第二制冷系统(8)中副蒸发器(83)安装在冷藏厢顶端的前部位置;
所述第一制冷系统(7)中压缩机(71)为电动压缩机;
具体工作模式主要有以下四种运行模式:
模式1:冷藏车在停车模式下,发动机(1)处于关闭状态,若电源系统(4)的电池荷电状态大于30%时,车厢内所需冷量由第一制冷系统(7)提供;若电源系统(4)的电池荷电状态小于或等于30%时,发动机(1)起动通过连接轴带动双转子电机(5)的内转子(56)一起旋转,主电源变换器(2)将发动机输出的动能转化为电能为电源系统(4)进行充电,此时车厢内所需冷量由第二制冷系统(8)提供;
模式2:当冷藏车的车速v小于等于25km/h时,且电源系统(4)的电池荷电状态大于30%时,车辆所需的驱动力由双转子电机(5)提供,车辆工作在纯电驱动模式下,有效提高了车辆的经济性,此时车厢内所需冷量由第一制冷系统(7)提供;
模式3:当冷藏车的车速v大于25km/h时,若电源系统(4)电量的电池荷电状态大于30%时,车辆所需的驱动力可由发动机(1)单独提供或者由发动机(1)和双转子电机(5)共同提供,即车辆工作在发动机单独驱动模式或混合驱动模式下;此时车厢内所需冷量可由第二制冷系统(8)提供,或者也可由第一制冷系统(7)及第二制冷系统(8)共同提供,从而实现车厢内快速降温,若电源系统(4)的电池荷电状态小于或等于30%时,车辆工作在行车充电模式,即发动机(1)输出的一部分动能驱动车辆正常行驶,另一部分动能则带动双转子电机(5)的内转子(56)一并旋转,通过电滑环(51)由主电源变换器(2)将这部分动能转换为电能,并存储在电源系统(4)中,此时,车厢内所需冷量由第二制冷系统(8)提供;
模式4:当冷藏车运行在制动模式下,制动力主要由双转子电机(5)实现再生制动提供,不足的部分由摩擦制动提供,车辆驱动桥(6)带动双转子电机(5)的外转子(57)一并旋转,并与定子绕组(53)通过磁场耦合产生制动力矩,由定子电源变换器(3)将车辆的动能转换为电能,存储在电源系统(4)中,此时,车厢内所需冷量由第一制冷系统(7)提供。
2.如权利要求1所述的一种具有双冷源系统的混合动力冷藏车,其特征在于,所述发动机(1)为液化天然气发动机。
3.如权利要求1所述的一种具有双冷源系统的混合动力冷藏车,其特征在于,所述主蒸发器(74)和所述副蒸发器(83)中均配有风扇。
说明书 :
一种具有双冷源系统的混合动力冷藏车
技术领域
背景技术
响食品的安全,故对其性能以及可靠性提出了较高的要求。
大,与同类型的普通货车相比,其尾气排放量将增加30%以上。此外,即使在停车时也需要
发动机正常工作,确保制冷机能够提供足够的冷量维持车厢内的低温。液氮冷藏车存在使
用成本高、液氮充注受到限制,不易推广等劣势。冷板冷藏车中的冷板装置较重且需要占据
车厢的容积,故适合于中、短途运输,无法满足长途冷链运输的需求。
发明内容
存储环境要求高冷链运输的场景。
动桥、第一制冷系统、第二制冷系统和天然气低温储罐;
第一制冷系统直接电气连接;所述发动机通过所述第二制冷系统与所述天然气低温储罐管
路连接;
上,所述定子绕组安装在所述外壳的内侧,所述外转子通过所述轴承安装在所述内转子上,
所述电滑环嵌套安装在所述内转子上,所述内转子绕组安装在所述内转子的外侧,所述永
磁体安装在所述外转子的内外两侧;
个出口与所述副蒸发器的出口相连。
不同的行驶工况,提高了整车的经济性。采用了液化天然气(LNG)发动机,减少了燃烧后尾
气污染物的排放,对环境更加友好。此外在原有压缩机式制冷系统的基础上,充分利用液化
天然气低温特性,增加了一组制冷系统将液化天然气自身的冷量引入车厢内,用于冷藏车
车厢降温,减少了电能的消耗并降低了气化器的能耗,达到节能环保的目的。与现有技术相
比,本发明具有可靠性高、实用性强以及车辆运营成本低等优势。
附图说明
本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他
的附图,其中:
具体实施方式
实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
包含发动机1、主电源变换器2、定子电源变换器3、电源系统4、双转子电机5、驱动桥6、第一
制冷系统7、第二制冷系统8和天然气低温储罐9。双转子电机5两端分别与发动机1和驱动桥
6机械(刚性)连接;双转子电机5通过主电源变换器2和定子电源变换器3与电源系统4电气
连接;电源系统4与第一制冷系统7直接电气连接;发动机1通过第二制冷系统8与天然气低
温储罐9由管路连接;这里优选的发动机方案为液化天然气(LNG)发动机,液化天然气的主
要成分为甲烷,其无色、无味且无腐蚀性,燃烧后的污染物几乎没有,被公认是地球上最干
净的化石能源,属于清洁能源的一种。
子57上,定子绕组53安装在外壳52的内侧,外转子57通过轴承58安装在内转子56上,电滑环
51嵌套安装在内转子56上,内转子绕组55安装在内转子56的外侧,永磁体54安装在外转子
57的内外两侧;发动机1的输出轴与双转子电机5的内转子56相连,外转子57直接与驱动桥6
相连。
发器74中吸热被气化成低温低压的气体形式;随后经压缩机71吸入并压缩成高温高压的气
体;再经过冷凝器72进行放热,进而冷却剂以高压液态形式存在,经过节流阀73形成低温低
压的液体,最终流回主蒸发器74,从而实现循环制冷的目的。这里优选的方案中,压缩机为
电动压缩机,能够将电能转化为机械能从而实现对气体的压缩,形成高温高压的气体;主蒸
发器74中配有风扇,可将冷量吹入冷藏车车厢内,便于更好地降温控制。主蒸发器74优选的
安装方式在车厢顶端后部的风道内。
蒸发器83的进口相连,另一个出口与副蒸发器83的出口相连。这里优选的方案中,副蒸发器
83中也配有风扇,并安装在车厢顶端前部的风道内。天然气低温储罐9中的液态天然气通过
工质泵81经三通调节阀82泵入副蒸发器83中,由风扇将低温液态天然气的冷量通过鼓风方
式输出至车厢内,并可通过改变三通调节阀82的双向开度来调节流经副蒸发器83中低温液
态天然气的流量,达到增大冷量供应的目的。副蒸发器83流出的液态天然气经过气化器84
形成气态天然气后,进入缓冲气罐86中贮存。开启电动开关阀85后,气态天然气将流入发动
机进行燃烧。
中副蒸发器83安装在冷藏厢顶端的前部位置,冷藏厢202内部布有回风槽204,便于形成气
流的环路,从而实现对冷藏厢202内部温度的控制。
(电池荷电状态小于或等于30%)时,发动机1起动通过连接轴带动双转子电机5的内转子56
一起旋转,主电源变换器2将发动机输出的动能转化为电能为电源系统4进行充电,此时车
厢内所需冷量由第二制冷系统8提供;
动模式下,有效提高了车辆的经济性,此时车厢内所需冷量由第一制冷系统7提供;
子电机5共同提供,即车辆工作在发动机单独驱动模式或混合驱动模式下;此时车厢内所需
冷量可由第二制冷系统8提供,或者也可由第一制冷系统7及第二制冷系统8共同提供,从而
实现车厢内快速降温。若电源系统4电量较低(电池荷电状态小于或等于30%)时,车辆工作
在行车充电模式,即发动机1输出的一部分动能驱动车辆正常行驶,另一部分动能则带动双
转子电机5的内转子56一并旋转,通过电滑环51由主电源变换器2将这部分动能转换为电
能,并存储在电源系统4中。此时,车厢内所需冷量由第二制冷系统8提供。
子绕组53通过磁场耦合产生制动力矩,由定子电源变换器3将车辆的动能转换为电能,存储
在电源系统4中。此时,车厢内所需冷量由第一制冷系统7提供。
快速降温,又互为补充实现容灾机制,能够为冷藏车车厢内持续供冷,拓展了应用领域,尤
其适用于对制冷条件要求较高的医用领域,例如疫苗、血液制品等的长途冷链运输。
本发明的保护范围内。