电车的动力系统及具有其的电车的制作方法_2

文档序号:8506129阅读:来源:国知局
双向DC/DC转换器400的另一端与第一接触器组200的另一端相连,双向DC/DC转换器400的接地端与第二接触器组300的另一端相连。电机控制器600用于控制驱动电机500例如驱动车辆行驶的电机M,电机控制器600的一端与第一接触器组200的另一端相连,电机控制器600的另一端与第二接触器组300的另一端相连。控制器700与双向DC/DC转换器400和电机控制器600的控制端相连,控制器700用于对第一接触器组200、第二接触器组300、双向DC/DC转换器400和电机控制器600进行控制。本发明实施例的系统利用双向DC/DC转换器400将动力电池100与供电网络的高压线网隔离,使得动力电池100的电压等级不受限,增加了可选资源,并且可以有效保护车辆电容、保险等器件以免受高压线网大电流造成的冲击等。另外,在本发明的一个实施例中,本发明实施例的系统还包括其它附件如空调、冷却、转向等。
[0029]进一步地,在本发明的一个实施例中,参照图1所示,上述系统还包括:检测装置800。具体地,检测装置800用于检测供电网络接入时生成检测信号,其中,控制器700根据检测信号控制第一接触器组200和第二接触器组300闭合。举例而言,检测装置800可以为电压电流检测装置,用于检测线网输出端的电压电流并将其反馈给控制器700,控制器700根据检测到的电压电流与基准电压电流进行比较,从而判断高压线网是否接入,实现控制第一接触器组200和第二接触器组300闭合。
[0030]具体地,在本发明的一个实施例中,参照图1所示,第一接触器组200包括:主正接触器K1、预充接触器K2和预充电阻R2。
[0031]其中,主正接触器Kl的一端与第一端A相连,主正接触器Kl的另一端与双向DC/DC转换器400和电机控制器600的一端相连。预充接触器K2和预充电阻R2相互串联,串联的预充接触器K2和预充电阻R2与主正接触器Kl并联,其中,控制器700先控制预充接触器K2闭合,并在预充电阻R2的电压大于预设阈值之后控制主正接触器Kl闭合。
[0032]进一步地,在本发明的一个实施例中,参照图1所示,第二接触器组300包括:主负接触器K3。其中,控制器700在闭合预充接触器K2之前控制主负接触器K3闭合。具体而言,当线网即供电网络接入时,预充接触器K2和预充电阻R2实现对双向DC/DC转换器400、电机控制器600等其它包含容性负载器件的预充,防止大电流对器件的冲击。主正接触器Kl及主负接触器K3实现双边控制,提高车辆的安全性。本发明实施例的系统在高压线网输出端增加了预充装置,有效避免高压线网大电流对电容、保险、接触器等开关器件的冲击。
[0033]在本发明的实施例中,控制器700优选为车辆的主控制器,主控制器可以是整车控制器或电池管理系统。
[0034]进一步地,在本发明的一个实施例中,参照图1所示,上述系统还包括:稳压装置900。其中,在本发明的一个实施例中,稳压装置900包括:二极管D0、电阻RO和电容CO。稳压装置900可以过滤掉线网端的瞬时跳变等干扰,同时限定电流的流向是单项的。
[0035]进一步地,在本发明的一个实施例中,控制器在未收到检测信号时,控制双向DC/DC转换器通过动力电池为电机控制器进行预充电。双向DC/DC转换器400在车辆在线运行时从线网获取电能向动力电池100充电;脱线运行时,将动力电池电能输出供驱动车辆使用;制动时,优先将制动能量回馈至动力电池。
[0036]具体地,在本发明的一个实施例中,上述系统还包括:动力电池检测器1000(图中未示出)。动力电池检测器1000用于检测动力电池100的电池状态,其中,控制器700根据电池状态控制双向DC/DC转换器400为动力电池100进行充电。
[0037]其中,在本发明的一个实施例中,在电车制动时,控制器700在检测动力电池100的电量小于预设电量时,控制双向DC/DC转换器400将电机制动产生的电能为动力电池100进行充电。
[0038]进一步地,在本发明的一个实施例中,参照图1所示,上述系统还包括:制动接触器K4和制动电阻R4。具体地,制动接触器K4的一端与电机控制器600相连。制动电阻R4的一端与制动接触器K4的另一端相连,制动电阻R4的另一端与第二接触器组300的另一端相连,其中,在电车制动时,控制器700在检测动力电池的电量大于预设电量时,控制制动接触器K4闭合。本发明实施例的制动接触器K4及其制动电阻R4,在动力电池100电量富余时,将制动能量以热能的形式消耗掉。
[0039]在本发明的实施例中,当供电网络与动力电池均接入时,优先利用高压线网能量进行车辆的驱动行驶。具体地,参照图2所示,本发明实施例的工作流程如下:
[0040]S201,检测线网输出端电压电流。
[0041]在本发明的实施例中,检测装置800检测供电网络接入时生成检测信号。也就是说,启动前,控制器700接收到检测装置800发出的高压线网电压电流信息,由此判断高压线网是否接入。
[0042]S202,判断高压线网是否接入。如果是,则进入步骤S203 ;如果否,则进入步骤S207o
[0043]S203,控制器700控制主正接触器K1、预充接触器K2、主负接触器K3的状态完成预充及上电。
[0044]若高压线网接入,控制器700首先控制主负接触器K3闭合,然后闭合预充接触器K2,并时刻检测主正接触器Kl两端(即C与D点)的电压,当达到预充完成条件时,控制器700控制主正接触器Kl闭合,然后断开预充接触器K2,否则进行故障处理。
[0045]S204,控制器700检测到动力电池100为可充电状态。
[0046]S205,为动力电池100充电,完成后发送充电结束。
[0047]控制器700检测动力电池100状态,若为可充电状态,控制器700发出充电指令从线网获取电能给动力电池100充电。
[0048]S206,控制器700检测到制动信号。
[0049]S207,动力电池100作为动力源进行上电及驱动行驶。
[0050]若高压线网未接入,动力电池100作为车辆驱动的动力源,由双向DC/DC转换器400控制,实现对车辆上含容性负载如电机控制器600等器件的预充。
[0051]S208,判断动力电池100是否可充电。如果是,则进入步骤S209 ;如果否,则进入步骤S210。
[0052]S209,制动能量回馈至动力电池100。
[0053]S210,制动接触器K4闭合以热能形式消耗。
[0054]制动时,控制器700优先将制动能量经双向DC/DC转换器400转换后回流给动力电池100。若动力电池100电能富余时,控制器700控制制动接触器K4闭合,将制动能量以热能的形式消耗掉。
[0055]根据本发明实施例提出的电车的动力系统,通过控制器对第一接触器组、第二接触器组、双向DC/DC转换器和电机控制器进行控制,从而将动力电池与高压线网隔离,提高整车的安全性及可靠性,有效避免线网波动对动力电池的冲击,并且双向DC/DC输入输出可调,使动力电池电压不受限,增加了可选资源,扩大了动力电池资源的可选择性,并且在线网输出端增加预充装置,保护车辆上电容、保险、接触器等开关器件的安全,有效避免了高压线网大电流对动力电池的冲击,更好地保护动力电池。
[0056]此外,本发明的实施例还提出了一种电车,该电车包括上述的电车的动力系统。该电车通过控制器对第一接触器组、第二接触器组、双向DC/DC转换器和电机控制器进行控制,从而将动力电池与高压线网隔离,提高整车的安全性及可靠性,有效避免线网波动对动力电池的冲击,并且双向DC/DC输入输出可调,使动力电池电压不受限,增加了可选资源,扩大了动力电池资源的可选择性,并
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