CN203623406U - 在线充电式电车高压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在线充电式电车高压系统，包括线网、储能系统和电机控制器，防反二极管D0的阴、阳两极分别连接至电机控制器的正极母线和线网的正极，防反二极管D1的阴、阳两极分别连接至电机控制器的正极母线和储能系统正极，防反二极管D1两端并联电池接触器K1，电池接触器K2两端分别连接至线网和储能系统的负极。利用本实用新型，可以实现线网模式和辅源模式的无缝快速切换。电车线网模式下，集电杆瞬间脱网，如过绝缘节点，整车高压不掉电，提升了车辆的系统品质。可以实现线网模式和辅网源模式的的电制动能量回收，节约了能量，降低了使用成本。

Description

在线充电式电车高压系统

技术领域

本实用新型涉及充电式电车领域，具体涉及一种在线充电式电车高压系统。

背景技术

在线充电式电动车是在传统的无轨电车上增加了电池作为辅助电源。由线网直接向电机提供电源或电池直接向电机提供电源，单独采用电池供电行车时，简称辅源模式；采用线网供电行车时，简称线网模式。当有线网的路段采用线网模式，无线网或脱线时采用辅源模式，由电池供电继续运行，两种模式交替运行。车辆在线网模式行驶中，线网除了直接向电机提供电源外，还通过高压车载充电机给电池在线充电，此模式下电池不与电机运行电路接通。

但是，现有的在线充电式电车高压系统中，线网模式和辅源模式一般通过手动切换，快速切换过程中会有高压中断现象，高压负载要重新启动，切换过程时间较长，线网模式下电制动能量不能回收。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种在线充电式电车高压系统，包括线网、储能系统和电机控制器，防反二极管D0的阴、阳两极分别连接至电机控制器的正极母线和线网的正极，防反二极管D1的阴、阳两极分别连接至电机控制器的正极母线和储能系统正极，防反二极管D1两端并联电池接触器K1，电池接触器K2两端分别连接至线网和储能系统的负极。

根所述储能系统正极和防反二极管D1的阳极之间连接有电池接触器K0。

所述防反二极管D0的阴极与电机控制器的正极母线之间设有熔断器。

利用本实用新型，可以实现线网模式和辅源模式的无缝快速切换。电车线网模式下，集电杆瞬间脱网，如过绝缘节点，整车高压不掉电，提升了车辆的系统品质。可以实现线网模式和辅网源模式的的电制动能量回收，节约了能量，降低了使用成本；取消分线电阻，过分线器直线行车时，断开线网电源，但整车高压不掉电，不需要关掉电动空调等负载。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1示出本实用新型工作状态示意图。

具体实施方式

以下参照附图，对本实用新型的实施方式和实施例进行详细说明。

一种在线充电式电车高压系统，包括线网、储能系统和电机控制器，储能系统为电池，防反二极管D0的阴、阳两极分别连接至电机控制器的正极母线和线网的正极，用以阻断电流反向流向线网正极以及在线网模式下用以阻断电流反向流向电池正极；防反二极管D1的阴、阳两极分别连接至电机控制器的正极母线和储能系统正极，防反二极管D1两端并联电池接触器K1，用以短接防反二极管D1，在辅源模式下使电流能反向流入储能系统正极以回收能量电池接触器K2两端分别连接至线网和储能系统的负极。所述储能系统正极和防反二极管D1的阳极之间连接有电池接触器K0。所述防反二极管D0的阴极与电机控制器的正极母线之间设有熔断器。

使用时，接入充电机、DC-DC以及辅助系统，储能系统和充电机之间接入电池接触器K3，电池接触器K1和辅助系统接入电池接触器K6，在线网模式下，双电源同时接入，线网高压和储能系统高压中，电压高的正极上的二极管正向导通，可以对负载放电，电压低的正极上的二极管方向截止，不能对外放电，这样既保证两高压电源互不影响，也能使在线网模式下，线网放电的比例远远大于电池，电池一般只在线网电压波动的低谷，或瞬间脱网时予以补给，使整车高压系统高压永不欠压或掉电。

车辆启动，进入模式选择，进入辅源模式或线网模式。电池接触器K1和电池接触器K2互锁，两者不能同时闭合，当进入辅源模式时，闭合电池接触器K0和电池接触器K1，断开电池接触器K2，电池高压与线网高压隔离，防反二极管D1被电池接触器K1短接，电池通过电池接触器K0、电池接触器K1对电机控制器和电动辅助系统供电，电制动时，电机控制器向电池反向充电，以回收能量。当进入线网模式时同时闭合电池接触器K0、电池接触器K2，断开电池接触器K1，线网高压和电池高压同时接入，但两电压互不影响，由于线网电压一般比电池电压高，所以绝大情况下，均线网对整车高压系统供电。由于两高压电源均有二极管D0、防反二极管D1，使得电制动电流不能反向流动，本方案通过高压充电机的转换，将电制动状态下，电机控制器直流侧高压通过高压充电机斩波给电池组充电，高压充电机在电压接近开启制动电阻回路的斩波电压点时开始大功率工作，将电制动能量转换到电池组中。保留了制动电阻，在电制动下，当充电机相应速度或斩波功率不能满足全部吸收电制动能量时，或者电池组当前已经充满电而不能继续充电了，电机控制器直流侧电压继续升高，电压达到制动电阻回路的斩波电压时，电能被制动电阻释放，使电机控制器在电制动下不会由于充电机或电池的原因而过压。

在线充电式电车在行驶中会进行模式切换，当车辆从线网模式切换到辅源模式时，先断开电池接触器K2，再闭合电池接触器K1，此过程中断开了线网高压瞬间，电池高压通过电池接触器K0、防反二极管D1瞬间补上，高压系统没有掉电，进一步，在闭合电池接触器K1时，短接了防反二极管D1，使电车电制动时电流可以直接给电池反向充电。当车辆从辅源模式切换到线网模式时，先断开电池接触器K1，电池仍然通过电池接触器K0、防反二极管D1供电，高压系统不掉电，此时不马上闭合电池接触器K2，由于线网电压比电机控制直流侧电压要出很多，如果马上闭合电池接触器K2会对电池接触器K2主触点接触瞬间形成冲击电流，对电池接触器K2造成损害。这样电制动时，电机控制器的直流侧高压由于电池正极防反二极管D1的截止，不能对电池充电，电机控制器的直流侧就会立刻升高，当检测到电压和线网电压接近时，闭合电池接触器K2。形成两个高压电源同时接入的方式。

在线充电式电车线网模式下，分线器是电车高压线网线路将一条分成两条的装置，电车过分线器时会出现直线行走或偏线行走的选择，分线器通过电磁线圈对导轨的动作，将导轨导向直线或偏线，电车行走中车顶集电杆会沿着导轨滑到其中的一条线路中。分线器的电磁线圈的电流由本车辆分线前线网负载决定，如果车辆过分线器时需要直线行走，断开电池接触器K2，使线网高压无负载，越过分线器时，当电制动时，当检测到电压和线网电压接近时，闭合电池接触器K2。当车辆需要偏线行走时，断开电池接触器K0，切断电池，让线网单独供电，通过踩油门踏板，使线网产生较大电流，线网分线器导轨导向偏线，完成后再闭合电池接触器K0。

虽然以上结合附图描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员可以在本实用新型技术构思的启发和不脱离本实用新型内容的基础上对本实用新型作出各种变形或修改，这些变形或修改仍然落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种在线充电式电车高压系统，包括线网、储能系统和电机控制器，其特征在于：防反二极管D0的阴、阳两极分别连接至电机控制器的正极母线和线网的正极，防反二极管D1的阴、阳两极分别连接至电机控制器的正极母线和储能系统正极，防反二极管D1两端并联电池接触器K1，电池接触器K2两端分别连接至线网和储能系统的负极。

2.根据权利要求1所述的在线充电式电车高压系统，其特征在于：所述储能系统正极和防反二极管D1的阳极之间连接有电池接触器K0。

3.根据权利要求1或2所述的在线充电式电车高压系统，其特征在于：所述防反二极管D0的阴极与电机控制器的正极母线之间设有熔断器。

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