CN104097526A - 一种双源无轨电车及其动力*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双源无轨电车及其动力***，从根本上解决了运行、安全、生产中的问题。集电器通过隔离式DC/DC变流器给整个动力***供电，隔离式DC/DC变流器将整车与线网实现电气隔离，避免产生跨步电压。通过使用复合型车载能源，实现对车载能源进行快速充电，同时满足了电机瞬时高功率的需求和提升双源无轨电车行驶里程。通过控制器调节隔离式DC/DC变流器输出端电压，确保车载能源***有合理的容量空间存储回馈的制动能量。

Description

一种双源无轨电车及其动力***
技术领域
本发明涉及一种双源无轨电车及其动力***。
背景技术
无轨电车做为一种传统技术，曾经在城市公共交通领域发挥过一定作用，但由于其本身缺陷，伴随着技术发展，无轨电车逐渐被燃油动力的公共交通车辆所取代。
随着环境污染和能源问题不断加剧，无轨电车又重新回到人们的视野中：无轨电车能够满足大气污染治理需求、符合新能源汽车发展方向和技术发展需要，市场也表现出一定需求。
传统无轨电车必须保持在线，无法脱线行驶，而且安全性差、容易产生跨步电压、能耗高、不具有制动能量回收功能。而且在生产层面，无法与纯电动客车共平台生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种双源无轨电车及其动力***，用以解决现有无轨电车运行、安全、生产的诸多问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：一种双源无轨电车动力***，包括：驱动电机，驱动电机与主减速器传动连接；一个集成控制器，集成控制器交流侧驱动控制连接所述驱动电机，集成控制器直流侧连接直流母线；直流母线上连接有超级电容***和隔离式DC/DC变流器，所述隔离式DC/DC变流器输入端连接集电器，输出端连接直流母线；一个动力电池***，动力电池***通过一个切换开关连接所述隔离式DC/DC变流器的输入端或输出端。
在直流母线上串设有用于防止制动能量向动力电池***回馈的二极管，所述超级电容***、动力电池***与直流母线的接口分别处于该二极管两端。
所述集电器用于与线网电连接。
无轨电车动力***还包括用于控制所述隔离式DC/DC变流器的控制器。
一种双源无轨电车，无轨电车的动力***包括：一个驱动电机，驱动电机与主减速器传动连接；一个集成控制器，集成控制器交流侧驱动控制连接所述驱动电机，集成控制器直流侧连接直流母线；直流母线上连接有超级电容***和隔离式DC/DC变流器，所述隔离式DC/DC变流器输入端连接集电器，输出端连接直流母线；一个动力电池***，动力电池***通过一个切换开关连接所述隔离式DC/DC变流器的输入端或输出端。
在直流母线上串设有用于防止制动能量向动力电池***回馈的二极管，所述超级电容***、动力电池***与直流母线的接口分别处于该二极管两端。
所述集电器用于与线网电连接。
无轨电车动力***还包括用于控制所述隔离式DC/DC变流器的控制器。
本发明采用一种新型的双源无轨电车动力***构型，从根本上解决了运行、安全、生产中的问题。集电器通过隔离式DC/DC变流器给整个动力***供电，隔离式DC/DC变流器将整车与线网实现电气隔离，避免产生跨步电压。通过使用复合型车载能源(电容+电池)，实现对车载能源进行快速充电，同时满足了电机瞬时高功率的需求和提升双源无轨电车行驶里程。通过控制器调节隔离式DC/DC变流器输出端电压，确保车载能源***有合理的容量空间存储回馈的制动能量。
附图说明
图1是本发明的一种实施方式电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示的无轨电车动力***，包括：一个驱动电机，驱动电机与主减速器传动连接；一个集成控制器，集成控制器交流侧驱动控制连接驱动电机，集成控制器直流侧连接直流母线，直流母线上连接有超级电容***和隔离式DC/DC变流器，隔离式DC/DC变流器输入端连接集电器，输出端连接直流母线；一个动力电池***，动力电池***通过一个切换开关连接所述隔离式DC/DC变流器的输入端或输出端，切换开关处于图中A点时，动力电池***连接到DC/DC输出端，处于B点时，动力电池***连接到DC/DC输入端。
进一步的，可以在直流母线上串设有用于防止制动能量向动力电池***回馈的二极管，超级电容***、动力电池***与直流母线的接口分别处于该二极管两端。
与无轨电车动力***配套设置有控制器，控制器用于对整个动力***的协调控制，如对隔离式DC/DC变流器进行控制、发送给集成控制器相关指令；采集动力***中的各种电气参数，如母线电压，动力电池电压，集电器开闭状态等等。控制器可以单独设置，也可以由整车控制器充当，如本实施例所示。
集成控制器是一种包含有电机控制器的集成式的控制器，集成控制器同时集成了逆变器，用于将直流电转变为可控交流电为驱动电机供电。
集电器与线网电连接，将线网的电能传递到电车动力***。
集电器通过隔离式DC/DC给直流母线供电，从而给整个***供电，隔离式DC/DC将整车与线网实现电气隔离，避免产生跨步电压。二极管可防止回馈能量回收至电池中，提高了电源***的工作效率。
整车挂网时，切换开关处于A点，动力电池***连接到DC/DC的输出端。整车脱网时，开关处于B点，动力电池***连接到DC/DC的输入端，DC/DC被重复使用，提高了使用效率。
本实施例的运行原理如下：
整车挂网时，线网通过隔离式DC/DC可直接给超级电容和动力电池***进行充电，同时通过驱动电机驱动整车。当整车挂网制动时，能够回馈到超级电容***，二极管可防止制动能量回馈至动力电池中，确保回馈能量的高效利用。同时，整车控制器可通过控制隔离式DC/DC输出端电压，确保电容有足够的空间存储回馈能量。当起步时，超级电容可提供电能，直至超级电容电压降至隔离式DC/DC输出端电压，电容停止供电。
整车脱网时，动力电池***通过隔离式DC/DC对***进行供电。隔离式DC/DC被重复使用，提高了使用效率。
该方案的优点有：
整车脱网时，动力电池***通过隔离式DC/DC对***进行供电。提高了隔离式DC/DC使用效率；
使用隔离式DC/DC将线网与整车实行电气隔离，避免了跨步电压的产生，提高了整车的安全性；
整车控制器可调节隔离式DC/DC输出端电压来调节网线给电容充电的SOC上限，给自动能量回馈提供了存储空间；
该***结构布置当去除集电器时，可实现纯电动动力***总成，达到了与纯电动客车共平台生产，提高了电动汽车生产效率。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种双源无轨电车动力***，其特征在于，包括：驱动电机，驱动电机与主减速器传动连接；一个集成控制器，集成控制器交流侧驱动控制连接所述驱动电机，集成控制器直流侧连接直流母线；直流母线上连接有超级电容***和隔离式DC/DC变流器，所述隔离式DC/DC变流器输入端连接集电器，输出端连接直流母线；一个动力电池***，动力电池***通过一个切换开关连接所述隔离式DC/DC变流器的输入端或输出端。
2.根据权利要求1所述的一种双源无轨电车动力***，其特征在于，在直流母线上串设有用于防止制动能量向动力电池***回馈的二极管，所述超级电容***、动力电池***与直流母线的接口分别处于该二极管两端。
3.根据权利要求2所述的一种双源无轨电车动力***，其特征在于，所述集电器用于与线网电连接。
4.根据权利要求2所述的一种双源无轨电车动力***，其特征在于，无轨电车动力***还包括用于控制所述隔离式DC/DC变流器的控制器。
5.一种双源无轨电车，其特征在于，无轨电车的动力***包括：一个驱动电机，驱动电机与主减速器传动连接；一个集成控制器，集成控制器交流侧驱动控制连接所述驱动电机，集成控制器直流侧连接直流母线；直流母线上连接有超级电容***和隔离式DC/DC变流器，所述隔离式DC/DC变流器输入端连接集电器，输出端连接直流母线；一个动力电池***，动力电池***通过一个切换开关连接所述隔离式DC/DC变流器的输入端或输出端。
6.根据权利要求5所述的一种双源无轨电车，其特征在于，在直流母线上串设有用于防止制动能量向动力电池***回馈的二极管，所述超级电容***、动力电池***与直流母线的接口分别处于该二极管两端。
7.根据权利要求6所述的一种双源无轨电车，其特征在于，所述集电器用于与线网电连接。
8.根据权利要求6所述的一种双源无轨电车，其特征在于，无轨电车动力***还包括用于控制所述隔离式DC/DC变流器的控制器。
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