CN103296735A

CN103296735A - 一种网-电混合纯电动客车机电耦合装置

Info

Publication number: CN103296735A
Application number: CN2012100532042A
Authority: CN
Inventors: 王钦普; 王力
Original assignee: Zhongtong Bus Holding Co Ltd
Current assignee: Zhongtong Bus Holding Co Ltd
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明公开了一种网-电混合纯电动客车机电耦合装置，包括相互连接的自供电部分、配电部分和外供电部分。当本装置未接入电网，在电量充足的情况下，由自供电部分为全车电器及配电部分提供能量电源。当本装置接入外部电网，并将自供电部分与配电部分切断时，外部电网通过外供电部分不但为全车电器及配电部分提供配电，而且还为自供电部分充电。本装置通过网、电转换，既保持了传统纯电动车辆的节能低耗的特点，又解决了纯电动车辆续行里程短的问题。

Description

一种网-电混合纯电动客车机电耦合装置

技术领域

本发明属于车辆机电耦合系统在新能源客车生产及零部件制造领域中的应用，特别涉及一种用于新能源车辆的网-电混合机电耦合装置。

背景技术

实施汽车能源多样化，有助于化解我国的石油能源危机。国家863计划已明确将纯电动车辆作为今后新能源车辆的发展方向，纯电动车辆采用动力电池作为动力源，没有废气污染，是理想的新能源车辆产品，鉴于近期电池技术的发展瓶颈，传统的纯电动客车存在价格高、续行里程短、电池寿命短，充电时间长等问题，进一步限制了纯电动车辆的大规模推广和应用，动力电池的技术短板成为纯电动车辆商业化的首要障碍，同时，电池的充电设施的匮乏也进一步限制了纯电动车辆的发展。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种网-电混合纯电动客车机电耦合装置。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种网-电混合纯电动客车机电耦合装置，包括相互连接的自供电部分、配电部分和外供电部分。当本装置未接入电网，在电量充足的情况下，由自供电部分为全车电器及配电部分提供能量电源。当本装置接入外部电网，外部电网通过外供电部分不但为全车电器及配电部分提供配电，而且还为自供电部分充电。

所述的自供电部分，可以由如下实现，自供电部分的充电器输入端与外供电部分相连，充电器的输出端通过开关连接动力电池组，动力电池组通过高压整流二极管与配电部分相接。另外，在充电器与外供电部分之间和\或动力电池组与高压整流二极管之间还可以设有高压保险。

所述的配电部分，可以包括并联的三路负载，即电机控制器与主电机的负载、逆变电源与气泵电机的负载、逆变电源与助力电机的负载。

所述的外供电部分，可以由如下方式实现，外供电部分一端接入外部电网，另一端通过电感和高压整流二极管分别与自供电部分的充电器和配电部分连接。另外，外供电部分的电路中还有串联的高压保险以及并联的压敏电阻和普通电阻。

本装置通过上述三个控制过程，通过网、电转换，既保持了传统纯电动车辆的节能低耗的特点，又采用网电供电同时也可采用自身电源供电，解决了纯电动车辆续行里程短的问题，特别适用于现阶段纯电动车辆的推广与应用。

附图说明

图1为本发明的示意图。

其中，1为自供电部分，2为配电部分，3为外供电部分。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

一种网-电混合纯电动客车机电耦合装置，包括自供电部分1、配电部分2和外供电部分3。自供电部分1包括第一高压保险F1、充电器C1、第二高压保险F2、双刀单掷开关K1、第一高压整流二极管D1和动力电池组E1；配电部分2包括电机控制器INV1、主电机M1、第一逆变电源DC1、气泵电机M2、第二逆变电源DC2和助力电机M3；外供电部分3包括电网第一接入点A、电网第二接入点B、第三高压保险F3、压敏电阻Z1、电阻R1、电感L1和第二高压整流二极管D2。

自供电部分的连接方式为，动力电池组E1正极与第二高压保险F2一端相连，第二高压保险F2的另一端连接双刀单掷开关K1的一个掷刀，该掷刀的另一端与第一高压整流二极管D1正极相接。

第一高压保险F1一端连接充电器C1电源输入端正极，另一端分别连接第一高压整流二极管D1负极和第二高压整流二极管D2负极。

充电器C1输出端正极连接在上述掷刀和第一高压整流二极管D1正极之间动力电池组E1负极与K1另一个掷刀相连，该掷刀的另一端分别与充电器C1输出端负极、充电器C1输入端负极、外供电部分3的电网第二接入点B连接。

配电部分的连接方式为，电机控制器INV1输入端正极分别与第一高压整流二极管D1负极、第二高压整流二极管D2负极、第一高压保险F1相连，电机控制器INV1输入端负极连接在外供电部分3的电网第二接入点B上；电机控制器INV1输出端的U、V、W相分别与M1主电机的U、V、W三相依次相连。

第一逆变电源DC1输入端正极分别与第一高压整流二极管D1负极、第二高压整流二极管D2负极、第一高压保险F1相连；第一逆变电源DC1输入端负极连接在外供电部分3的电网第二接入点B上；第一逆变电源DC1输出端的U、V、W相分别与气泵电机M2的U、V、W相依次相连。

第二逆变电源DC2输入端正极分别与第一高压整流二极管D1负极、第二高压整流二极管D2负极、第一高压保险F1相连；第二逆变电源DC2输入端负极连接在外供电部分3的电网第二接入点B上；第二逆变电源DC2输出端的U、V、W相分别与助力电机M3的U、V、W相依次相连。

外供电部分的连接方式为，第三高压保险F3一端与电网第一接入点A点相连，另一端分别与压敏电阻Z1、电阻R1、电感L1相连。

压敏电阻Z1一端与第三高压保险F3相连，另一端与电网第二接入点B相连。

电阻R1一端与第三高压保险F3相连，另一端与电网第二接入点B相连。

电感L1一端分别与第三高压保险F3、压敏电阻Z1、电阻R1相连，另一端与第二高压整流二极管D2正极相连。

第二高压整流二极管D2正极与电感L1相连，负极分别与第一高压保险F1、第一高压整流二极管D1负极、电机控制器INV1输入端正极、第一逆变电源DC1输入端正极、第二逆变电源DC2输入端正极相连。

自身供电模式的工作方式为，当本装置未接入电网，闭合双刀单掷开关K1时，车辆供电转为自身供电模式，车辆自身配置一定容量的高压动力电池组E1，在电量充足的情况下，电流经过第二高压保险F2和双刀单掷开关K1，通过第一高压整流二极管D1整流为主电机M1、气泵电机M2、助力电机M3及车辆其他用电器提供配电，由自身动力电池组E1为全车电器及主电机提供能量电源，车辆供电模式为纯电动模式。

外部电网供电模式的工作方式为，当断开双刀单掷开关K1时，高压动力电池组E1被双刀单掷开关K1高压隔离，车辆电路通过电网第一接入点A和电网第二接入点B接入架空电网，车辆转换为外部电网供电模式，电网电流经过电感L1滤波，第二高压整流二极管D2整流，为主电机M1、气泵电机M2、助力电机M3及车辆其他用电器提供配电，其中压敏电阻Z1为电网电压过压保护部件，电阻R1和电感L1组成滤波组件，消除电网电压的交流干扰，车辆的能源由电网提供，车辆供电模式为网电供电模式。

充电模式的工作方式为，在外部电网供电模式下，充电器C1的输入端接入电网电压，其输出端连接高压动力电池组E1，充电器C1的输出能够保持恒定的电流，当输出电压过高时切断输出电压，为高压动力电池组E1提供电量补充，可以实现在行车过程中进行充电功能，其中第一高压整流二极管D1、第二高压整流二极管D2通过整流和隔离，起到电源反向保护的作用。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种网-电混合纯电动客车机电耦合装置，其特征是，包括相互连接的自供电部分、配电部分和外供电部分；当本装置未接入电网，在电量充足的情况下，由自供电部分为全车电器及配电部分提供能量电源；当本装置接入外部电网，外部电网通过外供电部分不但为全车电器及配电部分提供配电，而且还为自供电部分充电。

2.如权利要求1所述的网-电混合纯电动客车机电耦合装置，其特征是，所述自供电部分包括充电器、开关、动力电池组和高压整流二极管，其中，自供电部分的充电器输入端与外供电部分相连，充电器的输出端通过开关连接动力电池组，动力电池组通过高压整流二极管与配电部分相接。

3.如权利要求2所述的网-电混合纯电动客车机电耦合装置，其特征是，在充电器和外供电部分之间以及动力电池组和\或高压整流二极管之间还设有高压保险。

4.如权利要求1所述的网-电混合纯电动客车机电耦合装置，其特征是，所述配电部分包括并联的三路负载，即电机控制器与主电机的负载、逆变电源与气泵电机的负载、逆变电源与助力电机的负载。

5.如权利要求1所述的网-电混合纯电动客车机电耦合装置，其特征是，所述外供电部分一端接入外部电网，另一端通过电感、高压整流二极管分别与自供电部分的充电器和配电部分连接。

6.如权利要求5所述的网-电混合纯电动客车机电耦合装置，其特征是，所述外供电部分的电路中还有串联的高压保险以及并联的压敏电阻和普通电阻。