一种用于电动车充电控制平台的制作方法_2

文档序号:8321465阅读:来源:国知局
、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0041]如图1所示,本发明提供了一种用于电动车充电控制平台,其关键在于,包括:光伏控制器、变压整流器、电池组、蓄电池、检测控制单元、隔离转换装置、逆变单元、储能管理控制单元、电机驱动单元、总控单元;
[0042]光伏控制器连接电池组电源输入端,变压整流器一端接入市电,所述变压整流器另一端连接电池组,检测控制单元信号输出端连接电池组信号输入端,所述电池组电源输出端连接电动汽车充电粧,通过光伏控制器和变压整流器向电池组供电;
[0043]隔离转换装置电源输入端连接电动车受电弓3,所述隔离转换装置电源输出端连接逆变单元输入端,所述逆变单元输出端连接电机驱动单元,所述电机驱动单元带动电动车轮对运动,所述逆变单元输出端还连接储能管理控制单元输入端,所述储能管理控制单元信号输出端连接隔离转换装置信号输入端,所述储能管理控制单元信号交互端连接蓄电池信号交互端,所述储能管理控制单元用于电动车蓄电池进行电力储存,所述总控单元电机驱动信号输出端连接电机驱动单元,所述总控单元逆变信号输出端连接逆变单元,所述总控单元储能管理控制信号输出端连接储能管理控制单元;
[0044]还包括:站台信号接收装置4、站台架空线5、太阳能电池板6,
[0045]太阳能电池板6电源输出端通过充电装置连接站台架空线5,所述站台架空线5与受电弓3接触,对电动车进行充电,站台信号接收装置4固定在站台墙壁处,用于接收电动车到站信号。
[0046]上述技术方案的有益效果为:将光伏充电和市电充电整合在一起,实现对电动车的实时充电,并且保证电池组蓄电稳定高效。通过上述隔离转换装置、逆变单元、储能管理控制单元的连接,实现电动车车载储能充电控制,并且通过设计合理的受电弓和站台架空线对电动车进行充电。
[0047]所述的用于电动车充电控制平台,优选的,所述电动车包括:超级电容9、蓄电池10、牵引装置11,
[0048]超级电容9和蓄电池10放置在电动车车体顶端,所述超级电容9用于电动车充电和驱动电动车行驶,所述蓄电池10用于电动车储备电能,所述蓄电池10连接牵引装置11,所述牵引装置11带动电动车运行。
[0049]上述技术方案的有益效果为:电动车的超级电容9、蓄电池10、牵引装置11对电动车启动和运行平稳起到了积极的作用。
[0050]所述的用于电动车充电控制平台,优选的,还包括:所述站台架空线5为直角三角形形状固定设置在站台垂直墙壁上,所述站台架空线5直角三角形的斜边远端设置触点,所述触点与受电弓契合,保证电动车稳定充电。
[0051]上述技术方案的有益效果为:所述触点与受电弓契合,保证电动车稳定充电。
[0052]所述的用于电动车充电控制平台,优选的,还包括电动车进站信号发射器12,
[0053]所述总控单元信号输出端连接电动车进站信号发射器,用于将电动车进站信号发送给站台信号接收器。
[0054]上述技术方案的有益效果为:进站信号发射器能够将电动车的进站信息及时发送给站台。
[0055]所述的用于电动车充电控制平台,优选的,还包括电池组13和充电粧14,
[0056]所述电池组13通过充电装置连接太阳能电池板6,所述电池组13电源输出端连接充电粧14,所述充电粧14用于电动车的充电工作。
[0057]上述技术方案的有益效果为:通过电池组和充电粧的设计,保证电动列车和电动汽车能够同时进行充电工作。
[0058]所述的用于电动车充电控制平台,优选的,还包括充电切换装置,
[0059]所述充电切换装置输入端分别连接光伏控制器电源输出端和变压整流器电源输出端,所述充电切换装置信号输入端连接检测控制单元信号输出端,所述充电切换装置电源输出端连接电池组电源输入端。
[0060]上述技术方案的有益效果为:通过充电切换装置切换太阳能供电和市电供电。
[0061]所述的用于电动车充电控制平台,优选的,还包括电流控制器,
[0062]所述电流控制器信号输入端连接检测控制单元信号输出端,所述电池组电源输出端连接电流控制器电源输入端,所述电流控制器电源输出端连接电动汽车充电粧。
[0063]上述技术方案的有益效果为:通过电流控制器对电池组电流进行控制。
[0064]所述的用于电动车充电控制平台,优选的,还包括信号接收器,
[0065]所述信号接收器信号输出端连接检测控制单元信号输入端,所述信号接收器外部设置天线,用于增强信号接收功能。
[0066]上述技术方案的有益效果为:通过信号接收器进行信号采集工作。
[0067]如图2所示,本车载蓄电池主要为有轨电车在独立运行时提供电能。所谓独立运行,即无接触网和第三轨供电的情况下,依靠车载电源所储电能正常运行。本单元由超级电容器以及蓄电池组构成,此种组合既具有超级电容充电快速的特点,又具有蓄电池组放电持久稳定的优势。此电源系统工作状态可以分为三个阶段:站台充电状态、运行放电状态以及再生制动充电状态。以下为各状态说明。
[0068]站台充电状态:此阶段,蓄电池仅完成充电储能工作,列车用电由站台提供。列车处于站台停止,升起受电弓从车站架空线引入DC 750V电能,流经避雷器、高速断路器等电路保护装置,经隔离转换装置等对电能处理后,成为列车可用电能,至此电能流向分为两路:一路流入辅助逆变单元,将DC 750V电能转换为AC 380V/220V电能供列车辅助用电设备使用;另一路在储能管理控制单元的参与直接对蓄电池中的超级电容快速充电,同时由超级电容对蓄电池组充电。
[0069]运行放电状态:S卩将起动,停止对超级电容充电,断开车站接触网,降下受电弓,车上用电设备(牵引系统及辅助用电设备)均由蓄电池供电。起动,超级电容放电,电能经牵引逆变单元(VVVF)变频变压流入牵引单元。启动完成,列车改由蓄电池供电,电能经辅助逆变器和牵引逆变器分别处理后输送至用电器。超级电容对蓄电池组充电,此过程在运行过程中一直持续。
[0070]再生制动充电状态:列车制动,蓄电池停止对牵引系统供电,在再生制动检测控制单元控制下,列车开始再生制动。在此阶段,电动机变为发电机,将列车动能转化为电能,以达到减速目的。电能由牵引系统经牵引逆变器转化为DC 750V后,在储能管理控制单元参与下对超级电容充电,同时超级电容对蓄电池组充电。
[0071]为了弥补现有供电系统的不足,又不影响有轨电车的正常供电,本发明提供一种新型有轨电车供电方案,既能够满足车辆电力系统的需求,又能够解决接触网、第三轨以及车载储能供电系统带来的种种不便。
[0072]本方案不采用接触网或第三轨供电模式,运行过程中不从车辆外部供电设施获取所需电能,靠自身所储电能运行,具体实施过程根据车辆的状态可分为两部分:运行耗能状态以及停止储能状态。运行耗能状态:车辆发出信号,断开车站电源电池组与车站电缆连接,使车站电缆掉电维持安全状态,车辆受电弓收起,车辆开始运行,车辆的起动阶段由超级电容供电。起动完成,进入稳定运行阶段,改由蓄电池向牵引系统和辅助用电系统供电,超级电容向蓄电池充电。车站电源电池组由车站提供的太阳能电能以及普通工频交流电源充电,保证下次正常使用。制动及停止储能状态:车辆施加制动,超级电容吸取再生制动产生电能并向蓄电池充电。车辆到站后,伸起受电弓,车辆发出控制信号,使车站架空线带电,利用乘客上下车时间持续充电,向超级电容充电。
[0073]耗能运行状态:出站,受电弓收起,同时车载信号发送装置发出信号,站台信号接受装置收到列车起动信号,切断车站电源系统与车站架空线间的连接,使车站架空线处于失电的安全状态,列车起动,由超级电容向牵引系统供电,列车起动。起动完成,由蓄电池向牵引系统提供电能,超级电容转向对蓄电池持续充电,保证列车运行的持久性。同时,由太阳能电池板光伏发电系统和380V/220V供电系统向车站电源(电池组)提供直流电源,对其充电。
[0074]储能停止状态:列车到站,断开蓄电池对牵引系统的电能提供,连接超级电容
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