CN104097524A - 一种无轨电车及其动力系统 - Google Patents

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李高鹏
秦学
高建平
朱光海
程相
康娟
曾升
左利峰
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Abstract

本发明涉及一种无轨电车及其动力系统，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变流器给整个动力系统供电，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。使用大功率电池组作为车载能源，可实现对车载能源进行快速充电。通过控制器调节隔离式DC/DC变流器输出端电压，确保电池系统有合理的容量空间存储回馈的制动能量。

Description

一种无轨电车及其动力系统
技术领域
本发明涉及一种无轨电车及其动力系统。
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无轨电车及其动力系统，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：
一种无轨电车动力系统，包括驱动电机，驱动电机与主减速器传动连接；包括一个集成控制器，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，直流母线上连接有动力电池系统，并且通过隔离式DC/DC变流器连接集电器；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。
所述集电器用于与线网电连接。
无轨电车动力系统还包括用于控制所述隔离式DC/DC变流器的控制器。
一种无轨电车，无轨电车的动力系统包括驱动电机，驱动电机与主减速器传动连接；还包括一个集成控制器，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，直流母线上连接有动力电池系统，并且通过隔离式DC/DC变流器连接集电器；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。
所述集电器用于与线网电连接。
无轨电车动力系统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系统构型，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变流器给整个动力系统供电，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。使用大功率电池组作为车载能源，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，确保电池系统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系统，包括驱动电机，驱动电机与主减速器传动连接；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，直流母线上连接有动力电池系统，并且通过隔离式DC/DC变流器连接集电器。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。
与无轨电车动力系统配套设置有控制器，控制器用于对整个动力系统的协调控制，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；采集动力系统中的各种电气参数，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，也可以有整车控制器充当。
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系统。
本实施例的运行原理如下：
1)整车挂网时，线网通过为隔离式DC/DC变流器直流母线供电，直流母线在为驱动电机供电的同时，还可以对动力电池系统进行充电。控制器可通过调节隔离式DC/DC变流器输出端电压进而限制动力电池系统不被充满，从而确保动力电池系统有合理的空间存储回馈的制动能量。当整车制动后再次起步时，动力电池系统首先释放回馈的制动能量，为整车提供电能，直至动力电池系统电压降至隔离式DC/DC输出端电压值时，线网开始供电。
2)整车脱网时，集电器与线网断开，动力电池系统通过直流母线给驱动电机供电直至电池容量耗尽为止。
该方案的优点有：
系统构型简单，便于后期维护。
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；
通过调节隔离式DC/DC输出端电压从而控制网线对电池系统的充电SOC上限，给自动能量回馈提供了存储空间；
该系统结构布置当去除集电器时，可实现纯电动动力系统总成，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 (6)

1.一种无轨电车动力系统，包括驱动电机，驱动电机与主减速器传动连接；其特征在于，包括一个集成控制器，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，直流母线上连接有动力电池系统，并且通过隔离式DC/DC变流器连接集电器；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。
2.根据权利要求1所述的一种无轨电车动力系统，其特征在于，所述集电器用于与线网电连接。
3.根据权利要求1所述的一种无轨电车动力系统，其特征在于，无轨电车动力系统还包括用于控制所述隔离式DC/DC变流器的控制器。
4.一种无轨电车，其特征在于，无轨电车的动力系统包括驱动电机，驱动电机与主减速器传动连接；还包括一个集成控制器，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，直流母线上连接有动力电池系统，并且通过隔离式DC/DC变流器连接集电器；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。
5.根据权利要求4所述的一种无轨电车，其特征在于，所述集电器用于与线网电连接。
6.根据权利要求4所述的一种无轨电车，其特征在于，无轨电车动力系统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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