CN204895161U - 一种双源无轨电车及其隔离式供电系统 - Google Patents
一种双源无轨电车及其隔离式供电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204895161U CN204895161U CN201520395147.5U CN201520395147U CN204895161U CN 204895161 U CN204895161 U CN 204895161U CN 201520395147 U CN201520395147 U CN 201520395147U CN 204895161 U CN204895161 U CN 204895161U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- isolated
- trackless trolley
- trolley car
- bus
- fuel cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种双源无轨电车及其隔离式供电系统，包括隔离式DC/DC转换器，隔离式DC/DC转换器输入端用于连接集电器，输出端连接直流母线，直流母线上连接有储能装置，直流母线还用于连接高压电气系统，所述隔离式DC/DC转换器的输入端还连接有燃料电池系统。由于采用了燃料电池系统作为动力源，当线网电压波动时，燃料电池动力电池系统通过主DC/DC转换器提供能量，保证输出电压的稳定，提高了无轨电车隔离式供电系统的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于无轨电车供电领域，具体涉及一种双源无轨电车及其隔离式供电系统。
背景技术
无轨电车素有“绿色公交”之称，相对于公共汽车，它直接使用来源广泛的电能，减少了对石油、天然气等化石能源的使用；在车辆制动时，它可以利用再生制动将动能转化为电能回馈给线网，提高了能源的利用率；同时，无轨电车的牵引电动机在运行时产生的噪声要低于汽车的内燃机，其橡胶轮胎摩擦产生的噪音很小，增加了乘坐的舒适度；而且，由于不使用燃料和机油，使得其干净卫生、保养简单。因此，无轨电车是一种节能环保、舒适卫生的轨道交通工具，具有良好的发展前景。
传统的无轨电车因存在高压安全问题而倍受争议，其无法实现与线网的高压隔离，当车辆绝缘失效时，易使车辆与大地连通，产生人身触电的伤害。且高压失效点多，失效风险大。若单独在整车电源系统中增加隔离装置，则存在模块重复、设计冗余等缺点，另外传统的无轨电车无法实现脱线运行，当线网出现故障或保养时，车辆无法灵活移动。
公布号为CN204055405U的专利文件公开了一种无轨电车的隔离式供电系统。包括用于与集电器连接的隔离式DC/DC转换器，隔离式DC/DC转换器连接动力电池系统，所述隔离式DC/DC转换器有交流充电接口，所述动力电池系统有直流充电接口。当整车挂网运行时，该动力系统通过集电器连接线网，电网通过隔离式DC/DC转换器给动力电池系统充电，动力电池系统提供整车需求功率；当整车脱网运行时，动力电池系统同时给整车供电。该动力系统通过隔离式DC/DC变流器将线网与整车隔离，提高了无轨电车的安全性；通过动力电池系统给整车供电，实现了无轨电车的脱线运行。但是，当线网电压波动时，可能会无法满足电机功率需求；同时，由于需要给动力电池系统充电，会进一步降低线网输出电压。因此，该动力系统的稳定性较差。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种双源无轨电车及其隔离式供电系统，用以解决现有技术中的无轨电车动力系统稳定性较差问题。
为实现上述目的，本实用新型的方案包括：
一种无轨电车隔离式供电系统，包括隔离式DC/DC转换器，隔离式DC/DC转换器输入端用于连接集电器，输出端连接直流母线，直流母线上连接有储能装置，直流母线还用于连接高压电气系统，所述隔离式DC/DC转换器的输入端还连接有燃料电池系统。
所述储能装置为超级电容系统。
所述燃料电池系统与隔离式DC/DC转换器的输入端之间连接有控制开关K3和防止集电器向燃料电池系统输送能量的二极管。
所述无轨电车隔离式供电系统的控制部分包括HCU，HCU通过控制总线连接燃料电池系统、隔离式DC/DC的驱动电路或控制电路。
所述集电器与所述隔离式DC/DC转换器输入端之间设有预充电电路；所述预充电电路通过防反二极管连接集电器。
所述预充电电路包括两条并联着的预充支路与直充支路；所述预充支路包括控制线网供电通断的控制开关K1，K1与电阻串联；所述直充支路包括控制线网供电通断的控制开关K2。
一种无轨电车，包括无轨电车隔离式供电系统，所述无轨电车隔离式供电系统包括隔离式DC/DC转换器，隔离式DC/DC转换器输入端用于连接集电器，输出端连接直流母线，直流母线上连接有储能装置，直流母线还用于连接高压电气系统，所述隔离式DC/DC转换器的输入端还连接有燃料电池系统。
所述储能装置为超级电容系统。
所述燃料电池系统与隔离式DC/DC转换器的输入端之间连接有控制开关K3和防止集电器向燃料电池系统输送能量的二极管。
所述集电器与所述隔离式DC/DC转换器输入端之间设有预充电电路；所述预充电电路通过防反二极管连接集电器。
所述预充电电路包括两条并联着的预充支路与直充支路；所述预充支路包括控制线网供电通断的控制开关K1，K1与电阻串联；所述直充支路包括控制线网供电通断的控制开关K2。
本实用新型提供的双源无轨电车及其隔离式供电系统，由于采用了燃料电池系统作为动力源，当线网电压波动时，燃料电池动力电池系统通过主DC/DC转换器提供能量，保证输出电压的稳定，提高了无轨电车隔离式供电系统的稳定性。
由于在燃料电池系统与隔离式DC/DC转换器的输入端之间连接有二极管，能够防止线网向燃料电池系统输送能量，提高了燃料电池系统的使用寿命。
由于连接有预充电电路，可以防止开始充电时充电电流过大对设备造成损害。
通过整车控制系统调节隔离式DC/DC转换器输出端电压，确保超级电容系统有合理的容量空间存储回馈的制动能量。
通过在集电器的直流输出端于隔离式DC/DC转换器之间连接充电电路，保证了供电系统的安全性。
附图说明
图1是本实用新型实施例的基本方案示意图。
图2是本实用新型实施例的具体方案示意图。
具体实施方式
本实用新型的基本方案如图1所示，无轨电车隔离式供电系统包括隔离式DC/DC转换器，隔离式DC/DC转换器输入端用于连接集电器，输出端连接直流母线，直流母线上连接有储能装置，直流母线还用于连接高压电气系统，所述隔离式DC/DC转换器的输入端还连接有燃料电池系统。
具体的，下面对上述基本方案中涉及的技术特征进行具体说明。
本实用新型的具体方案如图2所示，无轨电车隔离式供电系统包括隔离式DC/DC转换器，隔离式DC/DC转换器输入端用于连接集电器，输出端连接直流母线，直流母线上连接有超级电容系统，直流母线还用于连接高压电气系统，所述隔离式DC/DC转换器的输入端还连接有燃料电池系统。
所述燃料电池系统与隔离式DC/DC转换器的输入端之间连接有控制开关K3和用于防止集电器向燃料电池系统输送能量的二极管。
所述无轨电车隔离式供电系统的控制部分包括HCU，HCU通过控制总线连接燃料电池系统、隔离式DC/DC的驱动电路或控制电路。所述燃料电池系统与总线相连；总线与隔离式DC/DC转换器、高压电气系统相连；所述总线上还连接有整车控制系统。
所述集电器与所述隔离式DC/DC转换器输入端之间设有预充电电路；所述预充电电路包括两条并联的预充支路与直充支路；所述预充支路包括控制线网供电通断的控制开关K1，K1与电阻串联；所述直充支路包括控制线网供电通断的控制开关K2。所述预充电电路通过防反二极管连接集电器。
隔离式DC/DC转换器用于保证无轨电车隔离式供电系统的输出功率稳定，始终处于高效工作区间。
超级电容系统可以回收燃料电池的富余电能和制动能量，同时提供瞬时大功率供电。
当整车挂网运行时，燃料电池系统作为辅助能源，用于保证线网供电电压稳定；当整车脱网运行时，燃料电池系统作为主要能源，用于为整车运行提供电能。
无轨电车隔离式供电系统分为两种工作模式：
1、挂网运行模式
当整车挂网运行时，集电器接触线网，从线网取电，线网作为主动力源给超级电容系统充电，驱动整车运行，提供整车所需的平均功率；燃料电池系统辅助动力源。
上电时，K1、K2依次闭合，K3闭合。燃料电池系统作为辅助能源工作。通过隔离式DC/DC转换器给超级电容系统充电，高压电器系统上电完成。
驱动时，线网作为主动力源，给超级电容系统充电，驱动整车运行。同时，超级电容系统可提供电能，以满足电机瞬时的大功率需求。
若线网电压稳定在标称值30％波动范围以内，此时燃料电池系统不工作。当超级电容系统电压下降到隔离式DC/DC转换器标称输出设定值V1时，线网通过隔离式DC/DC转换器给超级电容系统充电，保证超级电容系统电压保持在设定范围以内(V2-V3，其中V2<V1<V3)。当超级电容系统电压超过V3值20V以上时，隔离式DC/DC转换器进入待机状态，直到超级电容系统电压降至隔离式DC/DC转换器标称输出设定值V1时才重新工作。
若线网电压波动超过标称值30％或线网电压过低，燃料电池系统工作，作为辅助动力源，给隔离式DC/DC转换器提供能量，保证了无轨电车隔离式供电系统的输出功率稳定。
制动时，隔离式DC/DC转换器进入待机状态，直到系统进入驱动状态后，隔离式DC/DC转换器重新进入工作状态；此时，超级电容系统回收燃料制动能量。
2、脱网运行模式
当整车脱网运行时，控制开关K2断开。燃料电池系统作为主动力源驱动整车运行，隔离式DC/DC转换器从燃料电池获取能源，其工作状态与整车挂网运行时状态相同。
在上述实施例中，所述储能装置是超级电容系统，作为其他实施方式，可以采用动力电池系统。
进一步地，在无轨电车隔离式供电系统实施例中，所述燃料电池系统与总线相连；总线与隔离式DC/DC转换器、高压电气系统相连；所述总线上还连接有整车控制系统。整车控制系统用于对整个供电系统的协调控制：如对隔离式DC/DC转换器进行控制、采集供电系统中的各种电气参数、控制燃料电池系统工作状态等。这种控制方式与现有技术中的供电系统控制相同，也可以采用其他类型的控制方式。本实用新型的方案在于动力构型的变化，而不在于控制部分。
进一步地，在无轨电车隔离式供电系统实施例中，所述集电器与所述隔离式DC/DC转换器输入端之间设有预充电电路；所述预充电电路通过防反二极管连接集电器。作为其他实施方式，可以不使用该预充电电路及防反二极管。
进一步地，在无轨电车隔离式供电系统实施例中，所述燃料电池系统通过控制开关K3和二极管连接隔离式DC/DC输入端。作为其他实施方式，可以不使用该控制开关K3及防反二极管。
无轨电车实施例
无轨电车属于双源无轨电车，所述双源是指该无轨电车具有两个动力源的供电系统：线网供电和燃料电池供电。所述具体的供电系统与上述无轨电车隔离式供电系统实施例中的无轨电车隔离式供电系统相同，故不在此重复说明。
Claims (10)
1.一种双源无轨电车隔离式供电系统，其特征在于：包括隔离式DC/DC转换器，隔离式DC/DC转换器输入端用于连接集电器，输出端连接直流母线，直流母线上连接有储能装置，直流母线还用于连接高压电气系统，所述隔离式DC/DC转换器的输入端还连接有燃料电池系统。
2.根据权利要求1所述的双源无轨电车隔离式供电系统，其特征在于：所述储能装置为超级电容系统。
3.根据权利要求1所述的双源无轨电车隔离式供电系统，其特征在于：所述燃料电池系统与隔离式DC/DC转换器的输入端之间连接有控制开关K3和防止集电器向燃料电池系统输送能量的二极管。
4.根据权利要求1所述的双源无轨电车隔离式供电系统，其特征在于：所述无轨电车隔离式供电系统的控制部分包括HCU，HCU通过控制总线连接燃料电池系统、隔离式DC/DC的驱动电路或控制电路。
5.根据权利要求1所述的双源无轨电车隔离式供电系统，其特征在于：所述集电器与所述隔离式DC/DC转换器输入端之间设有预充电电路；所述预充电电路通过防反二极管连接集电器。
6.根据权利要求5所述的双源无轨电车隔离式供电系统，其特征在于：所述预充电电路包括两条并联的预充支路与直充支路；所述预充支路包括控制线网供电通断的控制开关K1，K1与电阻串联；所述直充支路包括控制线网供电通断的控制开关K2。
7.一种双源无轨电车，其特征在于：包括无轨电车隔离式供电系统，所述无轨电车隔离式供电系统包括隔离式DC/DC转换器，隔离式DC/DC转换器输入端用于连接集电器，输出端连接直流母线，直流母线上连接有储能装置，直流母线还用于连接高压电气系统，所述隔离式DC/DC转换器的输入端还连接有燃料电池系统。
8.根据权利要求7所述的双源无轨电车，其特征在于：所述储能装置为超级电容系统。
9.根据权利要求7所述的双源无轨电车，其特征在于：所述燃料电池系统与隔离式DC/DC转换器的输入端之间连接有控制开关K3和防止集电器向燃料电池系统输送能量的二极管。
10.根据权利要求7所述的双源无轨电车，其特征在于：所述集电器与所述隔离式DC/DC转换器输入端之间设有预充电电路；所述预充电电路通过防反二极管连接集电器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520395147.5U CN204895161U (zh) | 2015-06-09 | 2015-06-09 | 一种双源无轨电车及其隔离式供电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520395147.5U CN204895161U (zh) | 2015-06-09 | 2015-06-09 | 一种双源无轨电车及其隔离式供电系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204895161U true CN204895161U (zh) | 2015-12-23 |
Family
ID=54917368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520395147.5U Active CN204895161U (zh) | 2015-06-09 | 2015-06-09 | 一种双源无轨电车及其隔离式供电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204895161U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104960428A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-10-07 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 双源无轨电车及其隔离式供电系统 |
| CN110116657A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-13 | 江苏易飞特科技有限公司 | 轨道车辆的供电系统及方法 |
-
2015
- 2015-06-09 CN CN201520395147.5U patent/CN204895161U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104960428A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-10-07 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 双源无轨电车及其隔离式供电系统 |
| CN110116657A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-13 | 江苏易飞特科技有限公司 | 轨道车辆的供电系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107804326B (zh) | 一种牵引电机供电系统及电力机车供电设备 | |
| CN103481787B (zh) | 接触网、动力包和储能装置混合供电的动车组牵引系统 | |
| CN203496891U (zh) | 轨道车辆双电源系统 | |
| CN107933326B (zh) | 一种双源无轨电车电电耦合控制方法及动力装置 | |
| CN104960428A (zh) | 双源无轨电车及其隔离式供电系统 | |
| CN204210320U (zh) | 基于电动汽车再生制动的dc/dc控制系统 | |
| CN103754124B (zh) | 一种电电混合纯电动城市客车控制系统 | |
| CN105150864B (zh) | 一种双源无轨电车动力系统及控制方法 | |
| KR101375652B1 (ko) | 철도 전력 시스템에서의 하이브리드 에너지 저장장치 및 그 방법 | |
| CN104242382A (zh) | 车用复合电池系统及电能管理方法 | |
| CN103419670A (zh) | 一种储能装置供电的动车组牵引系统 | |
| CN104097527B (zh) | 一种新型双源无轨电车及其动力系统 | |
| CN104097526A (zh) | 一种双源无轨电车及其动力系统 | |
| CN105391150A (zh) | 一种无轨电车供电系统及其供电控制方法 | |
| CN205523717U (zh) | 一种新型的电驱动转向助力系统 | |
| CN103587426B (zh) | 轻轨车辆牵引系统 | |
| CN204895161U (zh) | 一种双源无轨电车及其隔离式供电系统 | |
| CN104917279B (zh) | 一种电动汽车通信基站应急供电系统 | |
| CN104139706B (zh) | 一种无轨电车及其隔离式供电系统 | |
| CN204161139U (zh) | 新型双源无轨电车及其动力系统 | |
| CN204055405U (zh) | 无轨电车及其隔离式供电系统 | |
| CN206834784U (zh) | 一种用于离网有轨电车的制动能量回收再利用系统 | |
| CN204465092U (zh) | 石油修井机电容储能式供电电源系统 | |
| CN103683457B (zh) | 混合动力公交超级电容与锂电池并联电路 | |
| CN205086705U (zh) | 一种混合动力机车地面充电系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 450061 Yudao Road, Guancheng District, Zhengzhou City, Henan Province Patentee after: Yutong Bus Co.,Ltd. Address before: 450016 Yutong Industrial Zone, eighteen Li River, Henan, Zhengzhou Patentee before: ZHENGZHOU YUTONG BUS Co.,Ltd. |