CN204172709U - 一种有轨电车充电控制系统 - Google Patents

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李亚雄
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Abstract

本实用新型涉及一种充电系统，特别涉及一种有轨电车充电控制系统。包括：与高压线网连接的电机控制器、接在高压线网负极的电机控制器线网电抗器、跨接在高压线网正负极的避雷器和漏电检测器、同时与电机控制器和高压线网连接的储能系统、同时与电机控制器和高压线网和储能系统连接的高压充电机、同时与电机控制器和高压线网和储能系统连接的DC/DC变换器、以及同时与电机控制器和高压线网和储能系统连接的电车辅助组件。因此，本实用新型具有如下优点：该系统采用架线电网作为动力供电的同时还配有车载动力蓄电池组，在输出侧具有输出电压和电流可调，并能够实现能源的自动切换，有效的抑制高频损耗及dv/dt射频干扰。

Description

一种有轨电车充电控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种充电系统，特别涉及一种有轨电车充电控制系统。
背景技术
随着城市轨道交通及新型储能器件超级电容技术的发展，以超级电容储能有轨汽车为代表的新一代节能与环保有轨电车是城市轨道交通发展的必然趋势已经成为普遍共识。有轨电车在线网模式行驶中，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，电车内部的电除霜，空调，油泵，气泵等都需要人工切换，并高频损耗较高，同时存在射频干扰。
实用新型内容
本实用新型主要是解决现有技术所存在的上述问题，提供了一种有轨电车充电系统，该系统采用架线电网作为动力供电的同时还配有车载动力蓄电池组，在输出侧具有输出电压和电流可调，并能够实现能源的自动切换能，有效的抑制高频损耗及dv/dt射频干扰。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种有轨电车充电控制系统，包括与高压线网连接的电机控制器、接在高压线网负极的电机控制器线网电抗器、跨接在高压线网正负极的避雷器和漏电检测器、同时与电机控制器和高压线网连接的储能系统、同时与电机控制器和高压线网和储能系统连接的高压充电机、同时与电机控制器和高压线网和储能系统连接的DC/DC变换器、以及同时与电机控制器和高 压线网和储能系统连接的电车辅助组件；所述高压线网负极与储能系统负极通过一个线网接触器K2连接；所述储能系统正极接有充电回路接触器K3、电池接触器K0；高压充电机通过电池接触器K1接入到储能系统；电车辅助组件通过辅助系统接触器K6接入到储能系统；高压充电机通过线网防反二极管D0接入到高压线网；电池接触器K1上并联有电池防反二极管D1；辅助系统接触器K6上并联有预充电电阻R2；电机控制器通过电机控制器主接触器K4以及线网防反二极管D0接入到高压线网，并通过串联的电阻R2和预测充电接触器K5同时与高压线网和储能系统连接；所述电阻R2和预测充电接触器K5串联后与电机控制器主接触器K4并联。
优化的，上述的一种有轨电车充电控制系统，所述电车辅助组件包括电除霜装置、空调控制器、油泵DC/AC转换器、以及气泵DC/AC转换器；所述电除霜装置、空调控制器、油泵DC/AC转换器、以及气泵DC/AC转换器均通过辅助系统接触器K6接入到储能系统；所述电除霜装置、空调控制器、油泵DC/AC转换器、以及气泵DC/AC转换器还通过辅助系统接触器K6以及线网防反二极管D0接入到高压线网；气泵DC/AC转换器还通过与预测充电接触器K5和电机控制器主接触器连接。
优化的，上述的一种有轨电车充电控制系统，，所述所述气泵DC/AC转换器与油泵电机连接，并且气泵DC/AC转换器与油泵电机之间接有正弦滤波器，该滤波器通过断路器与MCU风机连接。
优化的，上述的一种有轨电车充电控制系统，，电车辅助组件均接有熔断器，接熔断器后再同时与储能系统和高压线网连接；所述储能系统正极也接有熔断器，接熔断器后再与电池接触器K0连接；所述储能系统负极接有分滤器，接分滤器后再与高压充电机、DC/DC变换器以及电车辅助组件连接。
优化的，上述的一种有轨电车充电控制系统，，所述线网防反二极管D0 和电机控制器主接触器K4之间接有熔断器；气泵DC/AC转换器接一个压敏电阻后再同时与预测充电接触器K5和电机控制器主接触器连接。
因此，本实用新型具有如下优点：该系统采用架线电网作为动力供电的同时还配有车载动力蓄电池组，在输出侧具有输出电压和电流可调，并能够实现能源的自动切换，有效的抑制高频损耗及dv/dt射频干扰。
附图说明
图1显示了本实用新型的电路结构图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
图1示出了本实用新型的电路结构图，包括与高压线网连接的电机控制器、接在高压线网负极的电机控制器线网电抗器、跨接在高压线网正负极的避雷器和漏电检测器、同时与电机控制器和高压线网连接的储能系统、同时与电机控制器和高压线网和储能系统连接的高压充电机、同时与电机控制器和高压线网和储能系统连接的DC/DC变换器、以及同时与电机控制器和高压线网和储能系统连接的电车辅助组件；高压线网负极与储能系统负极通过一个线网接触器K2连接；储能系统正极接有充电回路接触器K3、电池接触器K0；高压充电机通过电池接触器K1接入到储能系统；电车辅助组件通过辅助系统接触器K6接入到储能系统；高压充电机通过线网防反二极管D0接入到高压线网；电池接触器K1上并联有电池防反二极管D1；辅助系统接触器K6上并联有预充电电阻R2；电机控制器通过电机控制器主接触器K4以及线网防反二极管D0接入到高压线网，并通过串联的电阻R2和预测充电接触器K5同时与高压线网和储能系统连接；电阻R2和预测充电接触器K5串联后与电机控制器主接触器K4并联。
其中，电车辅助组件包括电除霜装置、空调控制器、油泵DC/AC转换 器、以及气泵DC/AC转换器；电除霜装置、空调控制器、油泵DC/AC转换器、以及气泵DC/AC转换器均通过辅助系统接触器K6接入到储能系统；电除霜装置、空调控制器、油泵DC/AC转换器、以及气泵DC/AC转换器还通过辅助系统接触器K6以及线网防反二极管D0接入到高压线网；气泵DC/AC转换器还通过与预测充电接触器K5和电机控制器主接触器连接。
其中，气泵DC/AC转换器与油泵电机连接，并且气泵DC/AC转换器与油泵电机之间接有正弦滤波器，该滤波器通过断路器与MCU风机连接。
其中，电车辅助组件均接有熔断器，接熔断器后再同时与储能系统和高压线网连接；储能系统正极也接有熔断器，接熔断器后再与电池接触器K0连接；储能系统负极接有分滤器，接分滤器后再与高压充电机、DC/DC变换器以及电车辅助组件连接。
其中，线网防反二极管D0和电机控制器主接触器K4之间接有熔断器；气泵DC/AC转换器接一个压敏电阻后再同时与预测充电接触器K5和电机控制器主接触器连接。
本实用新型工作流程如下：车辆启动，进入模式选择，进入辅源模式或线网模式。接触器K0、K1、K2用外部控制器来控制，K0、K1、K2均带有反馈触点用以检测K0、K1、K2的状态，K1和K2互锁，两者不能同时闭合，即当K1的反馈触点有效时不能闭合K2、当K2的反馈触点有效时不能闭合K1。当进入辅源模式时，断开K2，闭合K0、K1，电池高压与线网高压隔离，二极管D1被K1短接，电池通过K0、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K0、K2，断开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、D1，使得电制动电流不能反向流动，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。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种有轨电车充电控制系统，其特征在于，包括与高压线网连接的电机控制器、接在高压线网负极的电机控制器线网电抗器、跨接在高压线网正负极的避雷器和漏电检测器、同时与电机控制器和高压线网连接的储能系统、同时与电机控制器和高压线网和储能系统连接的高压充电机、同时与电机控制器和高压线网和储能系统连接的DC/DC变换器、以及同时与电机控制器和高压线网和储能系统连接的电车辅助组件；所述高压线网负极与储能系统负极通过一个线网接触器K2连接；所述储能系统正极接有充电回路接触器K3、电池接触器K0；高压充电机通过电池接触器K1接入到储能系统；电车辅助组件通过辅助系统接触器K6接入到储能系统；高压充电机通过线网防反二极管D0接入到高压线网；电池接触器K1上并联有电池防反二极管D1；辅助系统接触器K6上并联有预充电电阻R2；电机控制器通过电机控制器主接触器K4以及线网防反二极管D0接入到高压线网，并通过串联的电阻R2和预测充电接触器K5同时与高压线网和储能系统连接；所述电阻R2和预测充电接触器K5串联后与电机控制器主接触器K4并联。
2.根据权利要求1所述的一种有轨电车充电控制系统，其特征在于，所述电车辅助组件包括电除霜装置、空调控制器、油泵DC/AC转换器、以及气泵DC/AC转换器；所述电除霜装置、空调控制器、油泵DC/AC转换器、以及气泵DC/AC转换器均通过辅助系统接触器K6接入到储能系统；所述电除霜装置、空调控制器、油泵DC/AC转换器、以及气泵DC/AC转换器还通过辅助系统接触器K6以及线网防反二极管D0接入到高压线网；气泵DC/AC转换器还通过与预测充电接触器K5和电机控制器主接触器连接。
3.根据权利要求2所述的一种有轨电车充电控制系统，其特征在于，所述所述气泵DC/AC转换器与油泵电机连接，并且气泵DC/AC转换器与油泵电机之间接有正弦滤波器，该滤波器通过断路器与MCU风机连接。
4.根据权利要求3所述的一种有轨电车充电控制系统，其特征在于，电车辅助组件均接有熔断器，接熔断器后再同时与储能系统和高压线网连接；所述储能系统正极也接有熔断器，接熔断器后再与电池接触器K0连接；所述储能系统负极接有分滤器，接分滤器后再与高压充电机、DC/DC变换器以及电车辅助组件连接。
5.根据权利要求4所述的一种有轨电车充电控制系统，其特征在于，所述线网防反二极管D0和电机控制器主接触器K4之间接有熔断器；气泵DC/AC转换器接一个压敏电阻后再同时与预测充电接触器K5和电机控制器主接触器连接。
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