CN103872731B - 有轨电车的三防充电系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了有轨电车的三防充电系统及其控制方法，包括充电桩和受电臂，所述充电桩上设有充电插槽，所述充电插槽中设有电极，所述受电臂上B电极，还包括控制器和连接于控制器输入端的有轨电车位置检测装置，所述充电插槽的槽口设有盖板，所述盖板上连接有连接于控制器输出端的启闭驱动装置；所述充电插槽内腔壁设有连通送风装置的出风口；所述A电极通过A接触器的常开触点连接充电电源，所述A接触器的线圈端子与B接触器的常开触点串联于A电极的正、负极之间，所述B接触器的线圈端子连接于控制器输出端。本发明通过盖板和出风口确保受电臂插入充电插槽时电极表面清洁；A电极通过接触器常开触点连接充电电源，不充电时不带电。
Description
技术领域
本发明涉及有轨电车领域，具体涉及有轨电车的三防充电系统及其控制方法。
背景技术
新能源有轨电车甩掉了传统有轨电车上的“辫子”或车下的第三轨，它采用自带式直流储能装置作为供电电源，车辆运行一段时间后，要对储能装置进行充电，现阶段的充电装置主要包括手动式充电枪和自动式充电桩两种，针对有轨电车在站台停靠时间短的特点，采用手动式充电枪操作步骤多、耗时长，因此自动式充电桩更加适合用于新能源有轨电车的充电；新能源有轨电车使用的是750V直流电源，充电过程中如果电极上有水或灰尘，会导致电车上的受电臂电极与充电桩的电极发热熔化后粘在一起，造成永久性损坏；此外，如果充电桩长时间处于带电状态，被人触碰或漏电时将造成严重的人身伤害；而新能源有轨电车的站台与传统公交站台类似，基本上处于露天状态，因此如何实现有轨电车包括防水、防尘和防人身伤害在内的三防的安全充电，对于新能源有轨电车的大范围推广，加速建设绿色、安全、便捷的交通系统的进程，是一项十分重要任务。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种有轨电车的三防充电系统及其控制方法，可以确保新能源有轨电车安全充电，有利于新能源有轨电车大范围推广使用，加速建设绿色、安全、便捷的交通系统的进程。
本发明通过以下技术方案实现：
有轨电车的三防充电系统，包括设置于有轨电车站台的充电桩和设置于有轨电车车身的伸缩受电臂，所述充电桩上设有充电插槽，所述充电插槽中设有连接充电电源的A电极，所述受电臂上设有连接车载电源的B电极，所述受电臂插入充电插槽后B电极贴合于A电极，还包括控制器和连接于控制器输入端的有轨电车位置检测装置，所述充电插槽的槽口设有盖板，所述盖板上连接有启闭驱动装置，所述启闭驱动装置连接于控制器输出端；所述充电插槽内腔壁设有连通送风装置的出风口；所述A电极通过A接触器的常开触点连接充电电源，所述A接触器的线圈端子与B接触器的常开触点串联于A电极的正、负极之间，所述B接触器的线圈端子连接于控制器输出端。
所述盖板的上端通过转轴转动连接于充电插槽槽口的上沿，所述启闭驱动装置为分别连接于盖板两侧的液压伸缩杆，所述液压伸缩杆一端连接于充电插槽外壁，另一端连接于盖板边部。
所述出风口分别设置于充电插槽内腔的两侧壁上，且朝向充电插槽的槽口；连通出风口的送风装置为电热吹风机，所述电热吹风机连接于控制器的输出端。
所述A接触器的线圈端子与B接触器串联形成的支路两端通过电压转换器分别连接于A电极与A接触器的常开触点之间的正、负极线路。
所述有轨电车位置检测装置为设置在轨道上的压力传感器。
所述控制器为PLC可编程逻辑控制器。
上述有轨电车的三防充电系统的控制方法，所述控制器的控制程序执行以下步骤：
a.初始化，分别设定盖板的启闭驱动装置、送风装置和B接触器的初始状态，使盖板处于关闭状态，出风口不送风，B接触器保持断开状态；
b.检测是否有电车进站，若检测结果为否，则重新检测；
c.若步骤b的检测结果为是，则打开盖板、出风口开始吹风、B接触器闭合；
d.检测实际充电时间是否超过设定充电时长，或车载电源是否超压，若检测结果为否，则重新检测；
e.若步骤d的检测结果为是，则断开B接触器；
f.检测电车是否离站，若检测结果为否，则重新检测；
g.若步骤f的检测结果为是，则关闭盖板、停止吹风。
本发明的优点在于：
一、在充电插槽的槽口设置盖板，防止水或灰尘进入充电插槽内腔，连通送风装置的出风口将受电臂B电极上的水或灰尘吹走，从而确保受电臂插入充电插槽时A电极和B电极表面的清洁，不会出现电极发热熔化后粘在一起的问题；
二、充电插槽内的A电极通过接触器KM的常开触点连接充电电源，确保不充电时A电极不带电，从而避免误碰或漏电造成人身伤害。
附图说明
图1为充电插槽结构示意图。
图2为充电桩的充电电路图。
图3为控制器的控制程序流程图。
具体实施方式
如图1和图2所示的有轨电车的三防充电系统，包括设置于有轨电车站台的充电桩和设置于有轨电车车身的伸缩受电臂7，所述充电桩上设有充电插槽1，所述充电插槽1中设有连接750V直流充电电源的A电极2，所述受电臂7上设有连接750V直流车载电源的B电极，所述受电臂7插入充电插槽1后B电极贴合于A电极2，还包括作为控制器的PLC可编程逻辑控制器，以及连接于PLC可编程逻辑控制器输入端的设置于轨道上作为有轨电车位置检测装置的压力传感器，所述充电插槽1的槽口上沿通过转轴5转动连接有有盖板3，所述盖板3两侧分别连接有液压伸缩杆6，所述液压伸缩杆6一端连接于充电插槽1外壁，另一端连接于盖板3边部；所述充电插槽1内腔两侧壁上分别设有出风口4，所述出风口4朝向充电插槽1的槽口，所述出风口4连通电热吹风机；所述A电极2通过A接触器KM的常开触点连接充电电源，所述A接触器KM的线圈端子与B接触器K的常开触点连接形成串联支路，所述串联支路两端分别通过750V转24V的直流电压转换器连接于A电极2与A接触器KM的常开触点之间的正、负极线路，所述B接触器K的线圈端子以及液压伸缩杆6、电热吹风机分别连接于PLC可编程逻辑控制器输出端。
如图3所示有轨电车的三防充电系统的控制方法，PLC可编程逻辑控制器的控制程序执行以下步骤：
a.初始化，分别设定盖板的启闭驱动装置、送风装置和B接触器的初始状态，使盖板处于关闭状态，出风口不送风，B接触器保持断开状态；
b.检测是否有电车进站，若检测结果为否，则重新检测；
c.若步骤b的检测结果为是，则打开盖板、出风口开始吹风、B接触器闭合；
d.检测实际充电时间是否超过设定充电时长，或车载电源是否超压，若检测结果为否，则重新检测；
e.若步骤d的检测结果为是，则断开B接触器；
f.检测电车是否离站，若检测结果为否，则重新检测；
g.若步骤f的检测结果为是，则关闭盖板、停止吹风。
有轨电车上分别设有正极受电臂和负极受电臂，站台上分别设有对应的正极充电桩和负极充电桩，当有轨电车到站时，PLC可编程逻辑控制器根据压力传感器所检测到轨道受到的压力判断有轨电车到站，PLC可编程逻辑控制器控制液压伸缩杆6启动打开盖板3，电热吹风机启动从出风口4向槽口吹出热风，并且使B接触器K的线圈得电、常开触点吸合；当受电臂伸出插入充电插槽1后B电极贴合于A电极2，B电极的正、负极之间为车载电源的750V直流电，经750V转24V的直流电压转换器转换为24V直流电，使A接触器KM的线圈得电，常开触点吸合，A电极2与750V直流充电电源导通，对有轨电车的车载电源进行充电；当充电时间达到预定值或车载电源达到最高电压时，PLC可编程逻辑控制器使B接触器K线圈失电、常开触点断开，从而使A接触器KM的线圈失电、常开触点断开、A电极2断电，当压力传感器检测的信号低于设定值时表示有轨电车已离站，PLC可编程逻辑控制器控制液压伸缩杆6复位关闭盖板3，电热吹风机停止。
Claims (7)
1.有轨电车的三防充电系统，包括设置于有轨电车站台的充电桩和设置于有轨电车车身的伸缩受电臂（7），所述充电桩上设有充电插槽（1），所述充电插槽（1）中设有连接充电电源的A电极（2），所述受电臂（7）上设有连接车载电源的B电极，所述受电臂（7）插入充电插槽（1）后B电极贴合于A电极（2），其特征在于：还包括控制器和连接于控制器输入端的有轨电车位置检测装置，所述充电插槽（1）的槽口设有盖板（3），所述盖板（3）上连接有启闭驱动装置，所述启闭驱动装置连接于控制器输出端；所述充电插槽（1）内腔壁设有连通送风装置的出风口（4）；所述A电极（2）通过A接触器的常开触点连接充电电源，所述A接触器的线圈端子与B接触器的常开触点串联于A电极（2）的正、负极之间，所述B接触器的线圈端子连接于控制器输出端。
2.如权利要求1所述的有轨电车的三防充电系统，其特征在于：所述盖板（3）的上端通过转轴（5）转动连接于充电插槽（1）槽口的上沿，所述启闭驱动装置为分别连接于盖板（3）两侧的液压伸缩杆（6），所述液压伸缩杆（6）一端连接于充电插槽（1）外壁，另一端连接于盖板（3）边部。
3.如权利要求1所述的有轨电车的三防充电系统，其特征在于：所述出风口（4）分别设置于充电插槽（1）内腔的两侧壁上，且朝向充电插槽（1）的槽口；连通出风口（4）的送风装置为电热吹风机，所述电热吹风机连接于控制器的输出端。
4.如权利要求1所述的有轨电车的三防充电系统，其特征在于：所述A接触器的线圈端子与B接触器串联形成的支路两端通过电压转换器分别连接于A电极（2）与A接触器的常开触点之间的正、负极线路。
5.如权利要求1所述的有轨电车的三防充电系统，其特征在于：所述有轨电车位置检测装置为设置在轨道上的压力传感器。
6.如权利要求1或3所述的有轨电车的三防充电系统，其特征在于：所述控制器为PLC可编程逻辑控制器。
7.如权利要求1~6任一项所述的有轨电车的三防充电系统的控制方法，其特征在于所述控制器的控制程序执行以下步骤：
a.初始化，分别设定盖板的启闭驱动装置、送风装置和B接触器的初始状态，使盖板处于关闭状态，出风口不送风，B接触器保持断开状态；
b.检测是否有电车进站，若检测结果为否，则重新检测；
c.若步骤b的检测结果为是，则打开盖板、出风口开始吹风、B接触器闭合；
d.检测实际充电时间是否超过设定充电时长，或车载电源是否超压，若检测结果为否，则重新检测；
e.若步骤d的检测结果为是，则断开B接触器；
f.检测电车是否离站，若检测结果为否，则重新检测；
g.若步骤f的检测结果为是，则关闭盖板、停止吹风。
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