一体式智能集电器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆供电系统技术领域，尤其涉及一种集电器供电系统，包含电源转换模块、高压安全隔离模块和智能集电杆模块。
【背景技术】
[0002]随着我国交通技术的飞速发展，为公众的出行提供了极大的便利，例如汽车、电车、列车等，在人们的生产和生活中扮演着重要的作用。
[0003]众所周知，电动汽车或者列车需要依赖外部电源来提供动力，通常在车辆的顶部安装集电杆，将集电杆搭接在外部高压电网上，将高压电引入车辆供电系统，例如专利公开号CN 104130796 A公开了一种无轨电车及其隔离式供电系统，通过隔离式DC/DC将直流电引入变压器形成需求的直流电，其不足之处在于:(I)供电系统中容易出现所需频率以外的频点，无法得到稳定的电源信号；(2)当供电系统中出现反向电流时，缺少防护，会导致整个供电系统中断，甚至有可能引起事故；(3)电网位于车顶上方，一般的集电供电系统，其集电杆与DC/DC分散布置，集成度差，安装困难；在引入高压电时，需要连接较多的动力电缆线和控制信号线，增加了漏电和控制信号出错的风险，降低了安全性。
[0004]因此，如何对供电系统进行有效的高压安全隔离，同时在达到高集成度的前提下，还能使其得到所需频率的稳定的电源信号，成为本发明需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了一体式智能集电器，高压电经过斩波电路、逆变电路和整流电路后，形成可调的稳定电压，同时，高压磁隔离能对电路形成有效防护，更重要的是，本发明提供的集电器具有高集成度的特点。
[0006]本发明的技术方案如下:
[0007]一体式智能集电器，包括:电源转换模块、高压安全隔离模块和集电杆气、电控制模块，它们集成在整体控制箱内，所述控制箱与集电杆总成统一固定在与车顶连接的底座上，实现集电系统的总成模块化。
[0008]作为优选，所述电源转换模块包括有集成于一体的斩波电路，至少一组以上的逆变电路，以及与所述逆变电路相匹配的整流电路，集成布置在控制箱内，通过所述智能集电杆与电网相接；其中，所述逆变电路包括第一滤波器以及DC/AC转换器，所述整流电路包括AC/DC转换器以及第二滤波器，通过将直流电转换为交流电，再将交流电转换为直流电，该集电器具有转换功能，同时在所述DC/AC转换器与所述AC/DC转换器之间设有高压磁隔离，能对电路形成保护。
[0009]作为进一步的技术方案，本发明在所述斩波电路与所述电网之间设有过压保护模块，所述过压保护模块包括依次设置于所述电网与所述斩波电路之间的熔断器以及输入开关，所述输入开关通过主控模块进行控制。
[0010]作为优选的技术方案，本发明包括有斩波电路，一组或多组逆变电路和相应的整流电路，所述多组逆变电路之间并联，整流电路与对应的逆变电路之间设有高压磁隔离。
[0011]作为更进一步的技术方案，本发明在电线上装有进线电抗器，所述进线电抗器位于所述输入开关与所述整流电路之间。
[0012]作为进一步的技术方案，本发明至少在所述电网与熔断器之间、所述熔断器或所述输入开关与所述进线电抗器之间、所述斩波电路与所述逆变电路之间并联有互感器或者压敏电阻，用于监测高压电路在经过不同的电器元件之后其电流电压的状态或者进行过载保护，能对电器元件起到电气隔离作用。
[0013]作为优选，所述电源转换模块、所述高压安全隔离模块和所述智能集电杆的控制单元，可以布置在所述控制箱内。
[0014]有益效果:本发明通过对供电系统进行有效的高压安全隔离和高集成度设计，使其得到所需频率的稳定的电源信号，当出现反向电流时，能将逆变电路和整流电路及时断开，保护电器元件安全。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本发明实施例1所公开的带有电源转换功能和高压隔离的集成式集电器的结构示意图；
[0017]图2为本发明实施例2所公开的带有电源转换功能和高压隔离的集成式集电器的结构示意图；
[0018]图3为本发明实施例所公开的带有电源转换功能和高压隔离的集成式集电器的整体结构示意图。
[0019]图中数字和字母所表示的相应部件名称:
[0020]1、斩波电路；2、逆变电路；21、第一逆变电路；22、第二逆变电路；211、第一滤波器；212、DC/AC转换器；3、进线电抗器；4、高压磁隔离；5、整流电路；51、第一整流电路；52、第二整流电路；511、AC/DC转换器；512、第二滤波器；6、互感器；7、熔断器；8、输入开关。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]本发明提供了一体式智能集电器，其工作原理是:通过将斩波电路、逆变电路和整流电路集为一体置于车顶，将电缆与智能集电杆相接，智能集电杆依靠气缸推动实现与外部高压电网(通常为400V-1200V)连接，引入的电流通过所述斩波电路，能将高压直流电转变成一种可调的直流电，输出给由IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)组成的可控H桥逆变电路，经高压磁隔离后进入整流电路，输出一定范围的可调稳定电压。
[0023]下面结合实施例和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0024]实施例1
[0025]一体式智能集电器，包括集成于一体的电源转换模块、高压安全隔离模块和智能集电杆，电源转换模块、高压安全隔离模块布置在控制箱9内，结合图3，固定在与车顶连接的底座10上，具有高集成度、安装方便、抗干扰性强的特点。
[0026]结合图1，电源转换模块包括通过电线依次相接的斩波电路1，一组逆变电路2，以及与所述逆变电路2连接的整流电路5，所述斩波电路I与外部电网相接，此连接可以通过利用集电杆与外部电网相接，或者直接通过电源线与外部电网相接，将外部电网上的高压电引入至所述斩波电路I上，通过所述斩波电路1，能将高压直流电转换为可调的直流电，并输入至逆变电路2上。
[0027]所述逆变电路包括滤波器A211，以及与所述滤波器A211相接的DC/AC212，所述滤波器A211能对输入的可调直流电中的特定频率的频点以外的频率进行有效滤除，能得到需求的特定频率的电源信号，通过DC/AC212将直流电转为交流电。