双源无轨电车及其隔离式供电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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】
[0005]本发明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。
[0006]为实现上述目的，本发明的方案包括:
[0007]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。
[0008]所述储能装置为超级电容系统。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]所述预充电电路包括两条并联着的预充支路与直冲支路；所述预充支路包括控制线网供电通断的控制开关Kl，Kl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。
[0013]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。
[0014]所述储能装置为超级电容系统。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]所述预充电电路包括两条并联着的预充支路与直冲支路；所述预充支路包括控制线网供电通断的控制开关Kl，Kl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。
[0018]本发明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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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】
[0023]图1是本发明实施例的基本方案示意图。
[0024]图2是本发明实施例的具体方案示意图。
【具体实施方式】
[0025]本发明的基本方案如图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。
[0026]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。
[0027]本发明的具体方案如图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。
[0028]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。
[0029]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。
[0030]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冲支路；所述预充支路包括控制线网供电通断的控制开关Κ1，κ?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Κ2。所述预充电电路通过防反二极