CN104129317B - 即充式无轨电车控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种即充式无轨电车控制方法包括在交流充电模式、直流充电模式、辅源行驶模式和线网行驶模式这四种模式下进行接触器控制的切换。利用本发明，根据切换过程中继电器的全面合理控制，使继电器在无电流状态下切换，延长继电器寿命。通过实际公交运行，各个整车模式间的切换以及对于接触器的控制均未出现故障，车辆运行良好。
Description
技术领域
本发明涉及电车控制领域，具体涉及一种即充式无轨电车控制方法。
背景技术
无轨电车是城市公共交通运营体系的重要组成部分，是一种被普遍采用的“绿色”交通工具。目前国内许多大中型城市建有无轨电车线路，另外中国部分煤矿矿区也采用了无轨电车作为通勤交通工具。但是现有的即充式无轨电车控制方法存在以下缺点1.无法实现直流充电模式和交流充电模式并存。2.在直流充电模式或交流充电模式下，仅考虑充电继电器的状态及控制，其他继电器的相关保护不够全面，同时影响部分电器件的寿命。3.在行驶模式中，线网模式和辅源模式一般通过手动切换，切换过程缓慢。切换过程中，高压负载要重新启动，切换过程较长；无法通过合理的控制各类继电器实现线网高压电源与电池高压电源的自动无缝切换；无法实现线网瞬间脱网而高压系统无高压中断现象。4.在行驶模式中也同样存在继电器控制方式不精确，使得部分电器件保护不够全面。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明即充式无轨电车控制方法包括在交流充电模式、直流充电模式、辅源行驶模式和线网行驶模式这四种模式下进行接触器控制的切换；其特征在于，当交流充电连接器连接信号CC＜1000时，进入交流充电模式；当交流充电连接器连接信号CC≥1000且充电开关BS＝＝1时，进入直流充电模式；当交流充电连接器连接信号CC≥1000且充电开关BS＝＝0时，如果钥匙二挡信号ON＝＝1且辅源模式信号AS＝＝1，则进入辅源行驶模式，否则进入线网行驶模式。
进一步、所述直流充电模式下接触器控制的步骤包括：将线网接触器、电池正负端接触器、电机控制器预充电接触器、电机控制器主接触器以及交流充电正极输出接触器均断开，当电池电压≥605V或电池单体电压>3.8V或充电无效或电池二级报警时，则直流充电口正极接触器K3断开停止充电，否则吸合进入充电状态。
进一步、所述交流充电模式下接触器控制的步骤包括：将电池负极接触器、电池正极接触器、线网正极接触器、直流充电接触器、电机控制器预充电接触器、电机控制器主接触器和交流充电机正极输入接触器均断开，若电池电压>605V或电池单体电压>3.8V或电池二级故障或持续2分钟电流＜5A，则交流充电机正极输出接触器K6断开停止充电，否则K6吸合进入充电状态。
进一步、所述辅源运行模式下接触器控制的步骤包括：将直流充电口正极接触器断开，并通过CAN总线向充电机发送停机模式，同时判断当前线网接触器是否为闭合，若为闭合，则向电机控制器发送电机目标模式为停机，电机目标转矩为0，当电机控制器反馈电流小于等于30A时，将主接触器和线网接触器断开。
进一步、所述线网运行模式下接触器控制的步骤包括：将直流充电口主接触器断开，如果线网接触器没有闭合，则发送电机目标模式为停机，电机目标转矩为0，当电机控制器电流＜30A，则断开电池正负极；闭合线网接触器，进入正常运行模式，当充电开关打开进行充电，充电完毕后，断开充电开关，断掉交流充电机正极输出接触器K6，若此时为空档充电，则在延时5分钟后，断开开关箱的电源。
利用本发明，根据切换过程中继电器的全面合理控制，使继电器在无电流状态下切换，延长继电器寿命。通过实际公交运行，各个整车模式间的切换以及对于接触器的控制均未出现故障，车辆运行良好。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1示出模式切换逻辑图。
图2示出地面直流充电逻辑图。
图3示出地面交流充电逻辑图。
图4示出辅源行驶模式逻辑图。
图5示出线网运行模式逻辑图。
其中：AS-辅源模式信号；ON-钥匙二挡信号；CS-车载充电机启动信号；BS-充电开关；K0S-动力电池正极主接触器反馈信号；K1S-动力电池负极主接触器反馈信号；K2S-线网正极主接触器反馈信号；K3S-直流充电口正极主接触器反馈信号；K4S-电机控制器正极主接触器反馈信号；CC2-直流充电连接器连接信号；CC-交流充电连接器连接信号；VC-电压传感器采样；VA-电流传感器采样；K0-ON-动力电池正极主接触器闭合；K0-OFF-动力电池正极主接触器断开；K1-ON-动力电池负极主接触器闭合；K1-OFF-动力电池负极主接触器断开；K2-ON-线网正极主接触器闭合；K2-OFF-线网正极主接触器断开；K3-ON-直流充电口正极主接触器闭合；K3-OFF-直流充电口正极主接触器断开；K4-ON-电机控制器正极主接触器闭合；K4-OFF-电机控制器正极主接触器断开；K5-ON-电机控制器预充电接触器闭合；K5-OFF-电机控制器预充电接触器断开；K6-ON-交流充电机正极输出接触器闭合；K6-OFF-交流充电机正极输出接触器断开；K7-ON-交流充电机正极输入接触器闭合；K7-OFF-交流充电机正极输入接触器断开；K8-ON-开关箱电源输出；K8-OFF-开关箱电源停止输出。
具体实施方式
以下参照附图，对本发明的实施方式和实施例进行详细说明。根据即充式电车的功能，分为四种模式，根据优先级排序分为交流充电模式、直流充电模式、辅源行驶模式和线网行驶模式。不同模式间的切换方法如下图1所示：当整车控制器采样到交流充电连接器连接信号CC的值小于1000时，进入交流充电模式。当CC≥1000且充电开关吸合，即BS＝＝1时，进入直流充电模式。当CC≥1000且充电开关断开，即BS＝＝0时，根据钥匙二档信号ON和辅源模式信号AS状态来判断进入哪种行驶模式。此时，当钥匙旋转至二档信号，即ON＝＝1且AS＝＝1时，进入辅源行驶模式，否则进入线网行驶模式。其中，优先级的排序是每个设计系统的工程师根据设计要求来排序的。首先处在充电模式下整车是禁止运行的，所以充电模式必须优先级高于辅源和线网行驶模式。充电模式分为直流和交流充电两种模式。由于交流充电使用的是市电交流380V，无需大量前期投入，较容易找到充电电源，而直流充电需要使用专业的充电桩，充电桩的数量及密集度远远不够，因此将交流充电模式的优先级设定高于直流充电行驶模式，直流充电行驶模式分为线网和辅源两种模式，两种模式优先级别相同，不同的信号状态对应不同行驶模式。
进入直流充电模式后，将线网接触器、电池正负端接触器、电机控制器预充电接触器、电机控制器主接触器以及交流充电正极输出接触器均断开，根据K0S、K1S、K2S和K4S等反馈信号确认以上接触器均断开后，当电池电压大于或等于605V或电池单体电压大于3.8V或充电无效即120秒无电流或电池二级报警时，则直流充电口正极接触器K3断开，使充电停止，否则吸合进入充电状态。
进入地面交流充电模式后，电池负极接触器、电池正极接触器、线网正极接触器、直流充电接触器、电机控制器预充电接触器、电机控制器主接触器和交流充电机正极输入接触器均断开，根据K0S、K1S、K2S和K4S的信号，确认以上继电器均断开后，若电池电压大于605V或电池单体电压大于3.8V或电池二级故障或电流小于5A持续2分钟，则交流充电机正极输出接触器K6断开停止充电，否则K6吸合进入充电状态。
在辅源运行模式下，将直流充电口正极接触器断开，并通过CAN总线向充电机发送停机模式。同时判断当前线网接触器是否为闭合，若为闭合，则向电机控制器发送电机目标模式为停机，电机目标转矩为0，然后根据电机控制器反馈电流，小于等于30A时，将主接触器和线网接触器断开。这样可以防止接触器带电流进行断开操作，延长接触器寿命。根据电机控制器反馈主接触器信号，主接触器断开后，闭合电池的正负极，进入辅源正常运行状态。
进入线网运行模式后，直流充电口主接触器断开，如果线网接触器没有闭合，则发送电机目标模式为停机，电机目标转矩为0，当电机控制器电流小于30A，则断开电池正负极。然后根据K0S、K1S、K2S等反馈信号后来判断继电器的状态。闭合线网接触器，进入正常运行模式。当充电开关打开，根据电池状态进行运行中的充电，充电过程中，同样根据电池系统的状态来调整充电，断开充电开关后，根据电流断掉交流充电机正极输出接触器K6，若发现此时为空档充电，则在延时5分钟后，断开开关箱的电源。
虽然以上结合附图描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员可以在本发明技术构思的启发和不脱离本发明内容的基础上对本发明作出各种变形或修改，这些变形或修改仍然落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种即充式无轨电车控制方法，包括在交流充电模式、直流充电模式、辅源行驶模式和线网行驶模式这四种模式下进行接触器控制的切换；其特征在于，当交流充电连接器连接信号CC＜1000时，进入交流充电模式；当CC交流充电连接器连接信号≥1000且充电开关BS＝＝1时，进入直流充电模式；当交流充电连接器连接信号CC≥1000且充电开关BS＝＝0时，如果钥匙二挡信号ON＝＝1且辅源模式信号AS＝＝1，则进入辅源行驶模式，否则进入线网行驶模式。
2.根据权利要求所述1的一种即充式无轨电车控制方法，其特征在于，所述直流充电模式下接触器控制的步骤包括：将线网接触器、电池正负端接触器、电机控制器预充电接触器、电机控制器主接触器以及交流充电正极输出接触器均断开，当电池电压≥605V或电池单体电压>3.8V或充电无效或电池二级报警时，则直流充电口正极接触器K3断开停止充电，否则吸合进入充电状态。
3.根据权利要求1所述的一种即充式无轨电车控制方法，其特征在于，所述交流充电模式下接触器控制的步骤包括：将电池负极接触器、电池正极接触器、线网正极接触器、直流充电接触器、电机控制器预充电接触器、电机控制器主接触器和交流充电机正极输入接触器均断开，若电池电压>605V或电池单体电压>3.8V或电池二级故障或持续2分钟电流＜5A，则交流充电机正极输出接触器K6断开停止充电，否则K6吸合进入充电状态。
4.根据权利要求1所述的一种即充式无轨电车控制方法，其特征在于，所述辅源运行模式下接触器控制的步骤包括：将直流充电口正极接触器断开，并通过CAN总线向充电机发送停机模式，同时判断当前线网接触器是否为闭合，若为闭合，则向电机控制器发送电机目标模式为停机，电机目标转矩为0，当电机控制器反馈电流小于等于30A时，将主接触器和线网接触器断开。
5.根据权利要求1所述的一种即充式无轨电车控制方法，其特征在于，所述线网运行模式下接触器控制的步骤包括：将直流充电口主接触器断开，如果线网接触器没有闭合，则发送电机目标模式为停机，电机目标转矩为0，当电机控制器电流＜30A，则断开电池正负极；闭合线网接触器，进入正常运行模式，当充电开关打开进行充电，充电完毕后，断开充电开关，断掉交流充电机正极输出接触器K6，若此时为空档充电，则在延时5分钟后，断开开关箱的电源。
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