CN212195108U - 一种无轨电车分线器控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无轨电车分线器控制电路，通过在无轨电车分线器控制电路中设置第一控制支路和第二控制支路，第一控制支路包括自高压线网的正极起依次串联的高压预充电路、第一IGBT元件和限流电路，第二控制支路中包括控制其通断的通断控制元件，第一控制支路和所述第二控制支路均通过无轨电车的集电杆连接至高压线网，由于接触器的触点通断是在无电压、无电流的条件下进行的，无拉弧换线，大大减少因拉弧导致的触点粘连，有效提升无轨电车分线器控制电路的使用寿命同时，可以让无轨电车脱离高架电网的束缚，节省给高压电池充电的时间，能够让无轨电车一直在不间断的运营当中。

Description

一种无轨电车分线器控制电路

技术领域

本实用新型涉及无轨电车技术领域，特别是指一种无轨电车分线器控制电路。

背景技术

随着新能源行业的快速发展，无轨电车凭借其节能环保、舒适卫生的优点成为热门选择，但无轨电车有固定的行驶路线，在需要转变行驶方向时需要通过分线器来实现，所以分线器对无轨电车的运行起着至关重要的作用，当前无轨电车的控制分线控制***是依赖机械开关来控制线网的正负极开通，接触器为机械式，虽然有灭弧罩等装置，但是接触器在吸合和断开时均是在有电压、电流叠加时进行的硬开关动作，因电流产生的电弧效应将使机械触点寿命降低，且公交车是长时间运行的车辆，会加速机械触点的老化。传统的无轨电车分线控制***只有一个机械控制开关，一旦触点老化产生黏连，高压电网会把高压加到限流电阻上，长时间会导致限流电阻异常产热甚至引起火灾，将严重影响公交电车的运行安全。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种无轨电车分线器控制电路，提升无轨公交车换线***的使用寿命。

基于上述目的本实用新型提供的一种无轨电车分线器控制电路，包括：

第一控制支路，连接在外部的高压线网正负极两端，第一控制支路包括自高压线网的正极起依次串联的高压预充电路、第一IGBT元件和限流电路，高压预充电路中包括接触器；

第二控制支路，与第一控制支路并联，并连接在外部的高压线网正负极两端，用于向无轨电车的高压电池输出电能，第二控制支路中包括控制其通断的通断控制元件；

第一控制支路和第二控制支路均通过无轨电车的集电杆连接至高压线网，并且在无轨电车行驶至分线器处时，集电杆与分线器电磁线圈连接，将分线器电磁线圈串入回路中；

接触器的线圈、第一IGBT元件的栅极和通断控制元件均连接至外部的无轨电车主控单元。

优选地，第一IGBT元件的集电极和发射极之间反向并联有第一二极管。

优选地，高压预充电路包括并联的接触器触点与高压预充电阻。

优选地，限流电路包括互相并联的第二二极管和限流电阻。

优选地，通断控制元件为第二IGBT元件，第二控制支路中还包括第三二极管，第二IGBT元件的集电极连接至外部的高压线网的正极，第二IGBT元件的发射极接入第三二极管的负极后，经第三二极管接至高压线网的负极，第二IGBT元件的发射极还通过一电感连接至无轨电车的高压电池，第二IGBT元件的发射极和第三二极管的正极之间并联有电容。

从上面所述可以看出，本实用新型提供的无轨电车分线器控制电路，通过在无轨电车分线器控制电路中设置第一控制支路和第二控制支路，无轨电车正常行驶时，通断控制元件将第二控制支路接通，通过外部的高压线网向向无轨电车的高压电池充电，无轨电车行驶至分线器时，若需要进行分线，则通断控制元件将分线器电磁线圈接通，进行分线，若不需要进行分线，则通断控制元件将所述第二控制支路断开，分线器电磁线圈不进行分线，若需要分线时，第二控制支路出现故障，或不需要对无轨电车充电时，则所述接触器首先接通，之后所述第一IGBT元件接通，使所述第一控制支路将分线器电磁线圈通电，进行分线，由于接触器的触点通断是在无电压、无电流的条件下进行的，无拉弧换线，大大减少因拉弧导致的触点粘连，有效提升无轨电车分线器控制电路的使用寿命同时，可以让无轨电车脱离高架电网的束缚，节省给高压电池充电的时间，能够让无轨电车一直在不间断的运营当中。

附图说明

图1为本实用新型实施例的控制电路示意图；

图2为本实用新型实施例的增加了高压预充电阻的电路示意图；

图3为本实用新型实施例的另一种接法的电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本实用新型实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

一种无轨电车分线器控制电路，如图1所示，包括第一控制支路和第二控制支路，其中第一控制支路连接在外部的高压线网正负极两端，第一控制支路包括自高压线网的正极起依次串联的高压预充电路、第一IGBT元件Q1和限流电路，高压预充电路中包括接触器；

第二控制支路与第一控制支路并联，同样连接在外部的高压线网正负极两端，用于向无轨电车的高压电池输出电能，第二控制支路中包括控制器通断的通断控制元件，接触器的线圈、第一IGBT元件Q1的栅极和通断控制元件均连接至外部的无轨电车主控单元；

第一控制支路和所述第二控制支路均通过无轨电车的集电杆连接至高压线网，并且在无轨电车行驶至分线器处时，集电杆与分线器电磁线圈连接，将所述分线器电磁线圈串入回路中；

所述接触器的线圈、所述第一IGBT元件的栅极和所述通断控制元件均连接至外部的无轨电车主控单元；

本电路的工作原理如下：无轨电车正常行驶时，所述通断控制元件将所述第二控制支路接通，通过外部的高压线网向无轨电车的高压电池充电，在行驶至分线器处时，若需要进行分线，则通断控制元件将分线器电磁线圈接通，进行分线，若不需要进行分线，则通断控制元件将所述第二控制支路断开，分线器电磁线圈不进行分线；

需要分线时，若所述第二控制支路出现故障，或不需要对无轨电车充电时，则所述接触器首先接通，之后所述第一IGBT元件接通，使所述第一控制支路将分线器电磁线圈通电，进行分线。

本实用新型通过在无轨电车分线器控制电路中设置第一控制支路和第二控制支路，无轨电车正常行驶时，通断控制元件将第二控制支路接通，通过外部的高压线网向向无轨电车的高压电池充电，无轨电车行驶至分线器时，若需要进行分线，则通断控制元件将分线器电磁线圈接通，进行分线，若不需要进行分线，则通断控制元件将所述第二控制支路断开，分线器电磁线圈不进行分线，若需要分线时，第二控制支路出现故障，或不需要对无轨电车充电时，则所述接触器首先接通，之后所述第一IGBT元件接通，使所述第一控制支路将分线器电磁线圈通电，进行分线，由于接触器的触点通断是在无电压、无电流的条件下进行的，无拉弧换线，大大减少因拉弧导致的触点粘连，有效提升无轨电车分线器控制电路的使用寿命同时，可以让无轨电车脱离高架电网的束缚，节省给高压电池充电的时间，能够让无轨电车一直在不间断的运营当中。

作为一种实施方式，第一IGBT元件的集电极和发射极之间反向并联有第一二极管D1，能够保护第一IGBT元件Q1不被较高的反向电压击穿，起到保护第一IGBT元件Q1的作用。

作为一种实施方式，如图2所示，高压预充电路包括并联的接触器触点和高压预充电阻，设置高压预充电阻对预充电流的大小进行限制，避免上电瞬间短路产生的较大充电电流损坏第一IGBT元件Q1。

作为一种实施方式，限流电路包括互相并联的第二二极管D2和限流电阻，多余的分压会加在限流电阻上，保护第二二极管D2和其他元件不被烧坏。

作为一种实施方式，通断控制元件为第二IGBT元件Q2，第二控制支路中还包括第三二极管D3，第二IGBT元件Q2的集电极连接至外部的高压线网的正极，第二IGBT元件Q2的发射极接入第三二极管D3的负极，经第三二极管D3接至高压线网的负极，第二IGBT元件的发射极还通过一电感L1连接至无轨电车的高压电池，第二IGBT元件Q2的发射极和第三二极管D3的正极之间并联有电容C1。将第二IGBT元件Q2作为通断控制元件，具有开关损耗小、通断速度快的优点，通过设置电感L1对充电电流起到滤波作用。

作为一种实施方式，如图3所示，第二IGBT元件Q2的集电极接至接触器触点的后端，可通过该接触器控制第一控制支路和第二控制支路的通断。

作为一种实施方式，本实用新型公开的无轨电车分线器控制电路可作为无轨电车分线器控制***的一部分进行工作，***中包括上述无轨电车分线器控制电路，还包括主控单元，举例来说，主控单元可设置在无轨电车中，主控单元连接至接触器的线圈、第一IGBT元件的栅极和通断控制元件，用于控制接触器、第一IGBT元件和通断控制元件的通断，控制方式与现有技术中的常见方式并无不同。

作为一种实施方式，***中还包括电压检测模块、电流检测模块和报警模块，其中电压检测模块和电流检测模块均连接至无轨电车的高压电池，用于检测高压电池的电压和电流，并通过数模转换模块将测得数据发送给主控单元，主控单元检测到高压电池异常时，通过报警模块发出报警。

能够让无轨电车的司机一目了然地了解到车的状态，提高安全性能。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本实用新型难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本实用新型难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本实用新型的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本实用新型的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本实用新型。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

本实用新型的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无轨电车分线器控制电路，其特征在于，包括：

第一控制支路，连接在外部的高压线网正负极两端，所述第一控制支路包括自高压线网的正极起依次串联的高压预充电路、第一IGBT元件和限流电路，高压预充电路中包括接触器；

第二控制支路，与所述第一控制支路并联，并连接在外部的高压线网正负极两端，用于向无轨电车的高压电池输出电能，所述第二控制支路中包括控制其通断的通断控制元件；

所述第一控制支路和所述第二控制支路均通过无轨电车的集电杆连接至高压线网，并且在无轨电车行驶至分线器处时，集电杆与分线器电磁线圈连接，将所述分线器电磁线圈串入回路中；

所述接触器的线圈、所述第一IGBT元件的栅极和所述通断控制元件均连接至外部的无轨电车主控单元。

2.根据权利要求1所述的无轨电车分线器控制电路，其特征在于，所述第一IGBT元件的集电极和发射极之间反向并联有第一二极管。

3.根据权利要求1所述的无轨电车分线器控制电路，其特征在于，所述高压预充电路包括并联的接触器触点与高压预充电阻。

4.根据权利要求1所述的无轨电车分线器控制电路，其特征在于，所述限流电路包括互相并联的第二二极管和限流电阻。

5.根据权利要求1所述的无轨电车分线器控制电路，其特征在于，所述通断控制元件为第二IGBT元件，所述第二控制支路中还包括第三二极管，所述第二IGBT元件的集电极连接至外部的高压线网的正极，所述第二IGBT元件的发射极接入所述第三二极管的负极后，经所述第三二极管接至高压线网的负极，所述第二IGBT元件的发射极还通过一电感连接至无轨电车的高压电池，所述第二IGBT元件的发射极和所述第三二极管的正极之间并联有电容。

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