039]本發(fā)明提供了一種用于電動(dòng)車智能切換充電和儲(chǔ)能充電控制裝置，其關(guān)鍵在于，包括:光伏控制器、變壓整流器、電池組、蓄電池、檢測(cè)控制單元、隔離轉(zhuǎn)換裝置、逆變單元、儲(chǔ)能管理控制單元、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、總控單元；
[0040]光伏控制器連接電池組電源輸入端，變壓整流器一端接入市電，所述變壓整流器另一端連接電池組，檢測(cè)控制單元信號(hào)輸出端連接電池組信號(hào)輸入端，所述電池組電源輸出端連接電動(dòng)汽車充電粧，通過(guò)光伏控制器和變壓整流器向電池組供電；
[0041]隔離轉(zhuǎn)換裝置電源輸入端連接電動(dòng)車受電弓，所述隔離轉(zhuǎn)換裝置電源輸出端連接逆變單元輸入端，所述逆變單元輸出端連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元帶動(dòng)電動(dòng)車輪對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述逆變單元輸出端還連接儲(chǔ)能管理控制單元輸入端，所述儲(chǔ)能管理控制單元信號(hào)輸出端連接隔離轉(zhuǎn)換裝置信號(hào)輸入端，所述儲(chǔ)能管理控制單元信號(hào)交互端連接蓄電池信號(hào)交互端，所述儲(chǔ)能管理控制單元用于電動(dòng)車蓄電池進(jìn)行電力儲(chǔ)存，所述總控單元電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，所述總控單元逆變信號(hào)輸出端連接逆變單元，所述總控單元儲(chǔ)能管理控制信號(hào)輸出端連接儲(chǔ)能管理控制單元。
[0042]上述技術(shù)方案的有益效果為:將光伏充電和市電充電整合在一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的實(shí)時(shí)充電，并且保證電池組蓄電穩(wěn)定高效。通過(guò)上述隔離轉(zhuǎn)換裝置、逆變單元、儲(chǔ)能管理控制單元的連接，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車車載儲(chǔ)能充電控制。
[0043]所述的用于電動(dòng)車智能切換充電和儲(chǔ)能充電控制裝置，優(yōu)選的，還包括充電切換裝置，
[0044]所述充電切換裝置輸入端分別連接光伏控制器電源輸出端和變壓整流器電源輸出端，所述充電切換裝置信號(hào)輸入端連接檢測(cè)控制單元信號(hào)輸出端，所述充電切換裝置電源輸出端連接電池組電源輸入端。
[0045]上述技術(shù)方案的有益效果為:通過(guò)充電切換裝置切換太陽(yáng)能供電和市電供電。
[0046]所述的用于電動(dòng)車智能切換充電和儲(chǔ)能充電控制裝置，優(yōu)選的，還包括電流控制器，
[0047]所述電流控制器信號(hào)輸入端連接檢測(cè)控制單元信號(hào)輸出端，所述電池組電源輸出端連接電流控制器電源輸入端，所述電流控制器電源輸出端連接電動(dòng)汽車充電粧。
[0048]上述技術(shù)方案的有益效果為:通過(guò)電流控制器對(duì)電池組電流進(jìn)行控制。
[0049]所述的用于電動(dòng)車智能切換充電和儲(chǔ)能充電控制裝置，優(yōu)選的，還包括信號(hào)接收器，
[0050]所述信號(hào)接收器信號(hào)輸出端連接檢測(cè)控制單元信號(hào)輸入端，所述信號(hào)接收器外部設(shè)置天線，用于增強(qiáng)信號(hào)接收功能。
[0051]上述技術(shù)方案的有益效果為:通過(guò)信號(hào)接收器進(jìn)行信號(hào)采集工作。
[0052]所述的用于電動(dòng)車智能切換充電和儲(chǔ)能充電控制裝置，優(yōu)選的，還包括太陽(yáng)能電池板，
[0053]所述太陽(yáng)能電池板連接光伏控制器，用于太陽(yáng)能發(fā)電。
[0054]上述技術(shù)方案的有益效果為:通過(guò)太陽(yáng)能電池板進(jìn)行充電工作。
[0055]所述的用于電動(dòng)車智能切換充電和儲(chǔ)能充電控制裝置，優(yōu)選的，還包括輔助逆變單元，
[0056]所述輔助逆變單元電源輸入端連接隔離轉(zhuǎn)換裝置電源輸出端，所述輔助逆變單元用于進(jìn)行輔助逆變工作。
[0057]上述技術(shù)方案的有益效果為:輔助逆變單元能夠起到備用輔助逆變功能。
[0058]所述的用于電動(dòng)車智能切換充電和儲(chǔ)能充電控制裝置，優(yōu)選的，還包括電動(dòng)車進(jìn)站信號(hào)發(fā)射器，
[0059]所述總控單元信號(hào)輸出端連接電動(dòng)車進(jìn)站信號(hào)發(fā)射器，用于將電動(dòng)車進(jìn)站信號(hào)發(fā)送給站臺(tái)信號(hào)接收器。
[0060]上述技術(shù)方案的有益效果為:進(jìn)站信號(hào)發(fā)射器能夠?qū)㈦妱?dòng)車的進(jìn)站信息及時(shí)發(fā)送給站臺(tái)。
[0061]所述的用于電動(dòng)車智能切換充電和儲(chǔ)能充電控制裝置，優(yōu)選的，還包括再生制動(dòng)檢測(cè)控制單元，
[0062]所述總控單元再生制動(dòng)檢測(cè)信號(hào)輸出端連接再生制動(dòng)檢測(cè)控制單元信號(hào)輸入端，用于控制進(jìn)行再生制動(dòng)信號(hào)檢測(cè)。
[0063]上述技術(shù)方案的有益效果為:通過(guò)總控單元實(shí)現(xiàn)車載儲(chǔ)能充電的總體控制，所使用的處理器架構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的，方便易用，運(yùn)算穩(wěn)定。
[0064]如圖1所示，本車載蓄電池主要為有軌電車在獨(dú)立運(yùn)行時(shí)提供電能。所謂獨(dú)立運(yùn)行，即無(wú)接觸網(wǎng)和第三軌供電的情況下，依靠車載電源所儲(chǔ)電能正常運(yùn)行。本單元由超級(jí)電容器以及蓄電池組構(gòu)成，此種組合既具有超級(jí)電容充電快速的特點(diǎn)，又具有蓄電池組放電持久穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)。此電源系統(tǒng)工作狀態(tài)可以分為三個(gè)階段:站臺(tái)充電狀態(tài)、運(yùn)行放電狀態(tài)以及再生制動(dòng)充電狀態(tài)。以下為各狀態(tài)說(shuō)明。
[0065]站臺(tái)充電狀態(tài):此階段，蓄電池僅完成充電儲(chǔ)能工作，列車用電由站臺(tái)提供。列車處于站臺(tái)停止，升起受電弓從車站架空線引入DC 750V電能，流經(jīng)避雷器、高速斷路器等電路保護(hù)裝置，經(jīng)隔離轉(zhuǎn)換裝置等對(duì)電能處理后，成為列車可用電能，至此電能流向分為兩路:一路流入輔助逆變單元，將DC 750V電能轉(zhuǎn)換為AC 380V/220V電能供列車輔助用電設(shè)備使用；另一路在儲(chǔ)能管理控制單元的參與直接對(duì)蓄電池中的超級(jí)電容快速充電，同時(shí)由超級(jí)電容對(duì)蓄電池組充電。
[0066]運(yùn)行放電狀態(tài):S卩將起動(dòng)，停止對(duì)超級(jí)電容充電，斷開車站接觸網(wǎng)，降下受電弓，車上用電設(shè)備(牽引系統(tǒng)及輔助用電設(shè)備)均由蓄電池供電。起動(dòng)，超級(jí)電容放電，電能經(jīng)牽引逆變單元(VVVF)變頻變壓流入牽引單元。啟動(dòng)完成，列車改由蓄電池供電，電能經(jīng)輔助逆變器和牽引逆變器分別處理后輸送至用電器。超級(jí)電容對(duì)蓄電池組充電，此過(guò)程在運(yùn)行過(guò)程中一直持續(xù)。
[0067]再生制動(dòng)充電狀態(tài):列車制動(dòng)，蓄電池停止對(duì)牽引系統(tǒng)供電，在再生制動(dòng)檢測(cè)控制單元控制下，列車開始再生制動(dòng)。在此階段，電動(dòng)機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，將列車動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，以達(dá)到減速目的。電能由牽引系統(tǒng)經(jīng)牽引逆變器轉(zhuǎn)化為DC 750V后，在儲(chǔ)能管理控制單元參與下對(duì)超級(jí)電容充電，同時(shí)超級(jí)電容對(duì)蓄電池組充電。
[0068]為了彌補(bǔ)現(xiàn)有供電系統(tǒng)的不足，又不影響有軌電車的正常供電，本發(fā)明提供一種新型有軌電車供電方案，既能夠滿足車輛電力系統(tǒng)的需求，又能夠解決接觸網(wǎng)、第三軌以及車載儲(chǔ)能供電系統(tǒng)帶來(lái)的種種不便。
[0069]本方案不采用接觸網(wǎng)或第三軌供電模式，運(yùn)行過(guò)程中不從車輛外部供電設(shè)施獲取所需電能，靠自身所儲(chǔ)電能運(yùn)行，具體實(shí)施過(guò)程根據(jù)車輛的狀態(tài)可分為兩部分:運(yùn)行耗能狀態(tài)以及停止儲(chǔ)能狀態(tài)。運(yùn)行耗能狀態(tài):車輛發(fā)出信號(hào)，斷開車站電源電池組與車站電纜連接，使車站電纜掉電維持安全狀態(tài)，車輛受電弓收起，車輛開始運(yùn)行，車輛的起動(dòng)階段由超級(jí)電容供電。起動(dòng)完成，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段，改由蓄電池向牽引系統(tǒng)和輔助用電系統(tǒng)供電，超級(jí)電容向蓄電池充電。車站電源電池組由車站提供的太陽(yáng)能電能以及普通工頻交流電源充電，保證下次正常使用。制動(dòng)及停止儲(chǔ)能狀態(tài):車輛施加制動(dòng)，超級(jí)電容吸取再生制動(dòng)產(chǎn)生電能并向蓄電池充電。車輛到站后，伸起受電弓，車輛發(fā)出控制信號(hào)，使車站架空線帶電，利用乘客上下車時(shí)間持續(xù)充電，向超級(jí)電容充電。
[0070]耗能運(yùn)行狀態(tài):出站，受電弓收起，同時(shí)車載信號(hào)發(fā)送裝置發(fā)出信號(hào)，站臺(tái)信號(hào)接受裝置收到列車起動(dòng)信號(hào)，切斷車站電源系統(tǒng)與車站架空線間的連接，使車站架空線處于失電的安全狀態(tài)，列車起動(dòng)，由超級(jí)電容向牽引系統(tǒng)供電，列車起動(dòng)。起動(dòng)完成，由蓄電池向牽引系統(tǒng)提供電能，超級(jí)電容轉(zhuǎn)向?qū)π铍姵爻掷m(xù)充電，保證列車運(yùn)行的持久性。同時(shí)，由太陽(yáng)能電池板光伏發(fā)電系統(tǒng)和380V/220V供電系統(tǒng)向車站電源(電池組)提供直流電源，對(duì)其充電。
[0071]儲(chǔ)能停止?fàn)顟B(tài):列車到站，斷開蓄電池對(duì)牽引系統(tǒng)的電能提供，連接超級(jí)電容與牽引系統(tǒng)，開始再生制動(dòng)。此過(guò)程中，牽引系統(tǒng)將持續(xù)對(duì)超級(jí)電容充能。列車進(jìn)站，車載信號(hào)接收發(fā)送裝置向站臺(tái)信號(hào)接收發(fā)送裝置發(fā)送信號(hào)，連接車站電源系統(tǒng)與車站架空線的電能供應(yīng)，使車站架空線帶有列車充電