一种双源无轨电车及其隔离式供电系统的制作方法_2

文档序号:9985766阅读:来源:国知局
电器。
[0031]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。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]无轨电车隔离式供电系统分为两种工作模式:
[0035]1、挂网运行模式
[0036]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。
[0037]上电时,KU Κ2依次闭合,Κ3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。
[0038]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。
[0039]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Vl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Vl时才重新工作。
[0040]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。
[0041]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。
[0042]2、脱网运行模式
[0043]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。
[0044]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。
[0045]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。
[0046]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。
[0047]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。
[0048]无轨电车实施例
[0049]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。
【主权项】
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。7.—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。
【专利摘要】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。
【IPC分类】B60L11/18, B60L9/00
【公开号】CN204895161
【申请号】CN201520395147
【发明人】杨泗鹏, 乔理想, 陈勇刚, 毕爽, 张广利, 韩光辉
【申请人】郑州宇通客车股份有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年6月9日
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