一種用于無軌電車的能量管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及雙源無軌電車控制技術(shù)領(lǐng)域，包括能量管理系統(tǒng)，對電網(wǎng)電壓信息、車輛位置信息、電池電量信息和電機(jī)功率信息進(jìn)行采集，存儲和控制DC/DC變換器提供能量。
【背景技術(shù)】
[0002]在城市空氣污染加重和石油對外依存度越來越高的嚴(yán)峻形勢下，傳統(tǒng)的燃油動力公交已無法滿足節(jié)能減排的需要，國家開始大力推廣新能源公交車。以純電驅(qū)動的公交需要非常昂貴的購車和保養(yǎng)成本，而雙源無軌電車不僅克服了普通無軌電車受制于線網(wǎng)布局的天生缺陷，而且在節(jié)能環(huán)保方面與其他客車相比也有明顯的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)為:其使用線軌和自身加裝的電池雙源供電，在有線網(wǎng)的路段可依靠線網(wǎng)供電同時進(jìn)行充電，沒有線網(wǎng)的時候則靠電池中儲存的電量運(yùn)行。
[0003]現(xiàn)有的雙源無軌電車能量管理技術(shù)較為簡單，電網(wǎng)傳輸給雙源無軌電車的能量等于雙源無軌電車實時驅(qū)動能量和充電能量之和:如圖1所示，當(dāng)集電架與電網(wǎng)連接后，能量一方面由電網(wǎng)經(jīng)過集電架進(jìn)入電機(jī)，另一方面由電網(wǎng)經(jīng)過集電架和充電機(jī)進(jìn)入電池；如圖2所示，當(dāng)集電架與電網(wǎng)斷開后，能量由電池通過二極管進(jìn)入電機(jī)。
[0004]然其不足之處在于，當(dāng)連接電網(wǎng)的雙源無軌電車由于交通路況等原因扎堆出現(xiàn)在某一段電網(wǎng)時，其對電網(wǎng)能量需求將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電網(wǎng)的負(fù)載能力，造成電網(wǎng)電壓下降，從而造成電網(wǎng)能量無法有效的傳輸?shù)诫p源無軌電車的電機(jī)系統(tǒng)，使電機(jī)無法正常驅(qū)動車輛啟動運(yùn)行，嚴(yán)重時形成車輛集體趴窩現(xiàn)象。
[0005]現(xiàn)有的雙源無軌電車在面對集體趴窩現(xiàn)象時，只能通過強(qiáng)行斷開部分雙源無軌電車與電網(wǎng)的連接，以保證電網(wǎng)有限的能量能傳輸?shù)郊毙枘芰康碾p源無軌電車當(dāng)中，而是否斷開電網(wǎng)，何時斷開電網(wǎng)，何時重新連接電網(wǎng)，需要司機(jī)與司機(jī)之間進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，從而降低了雙源無軌電車的運(yùn)行效率，增加了司機(jī)的工作量。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種用于無軌電車的能量管理系統(tǒng)，通過利用CAN總線獲取直流電網(wǎng)的電網(wǎng)電壓信息，電機(jī)的需求功率信息，電池的電量信息，通過定位模塊獲取車輛的位置信息，經(jīng)過控制器發(fā)送至無線通信模塊，通過無線通信模塊傳送至云端服務(wù)器，經(jīng)過所述云端服務(wù)器的處理，能將指令傳送至DC/DC處理器，進(jìn)行分配不同的功率給車輛，實現(xiàn)對車輛的調(diào)度管理，避免出現(xiàn)集體趴窩現(xiàn)象。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0008]—種用于無軌電車的能量管理系統(tǒng)，包括電機(jī)，與所述電機(jī)相接通的DC/DC變換器和電池，所述電機(jī)、所述DC/DC變換器和所述電池均安裝于車體上，在車體上還裝有集電架，所述集電架能夠與直流電網(wǎng)進(jìn)行接通或者斷開，即通過所述集電架能夠控制所述DC/DC變換器與直流電網(wǎng)的開關(guān)，能量管理系統(tǒng)還包括云端服務(wù)器，控制器、定位模塊和無線通信模塊，通過CAN總線與集電架、電池和電機(jī)相接通，所述控制器通過電路將CAN芯片，隔離芯片和CPU集成于一體，并與CAN總線相通接，獲取車輛能量需求信息；所述定位模塊通過電路將RF射頻芯片、基帶芯片和CPU集成于一體，并與導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行無線通信，來實現(xiàn)對車輛的定位；所述無線通信模塊為集成了天線和CPU的集成電路，與控制器和云端服務(wù)器之間建立無線通信連接；所述云端服務(wù)器由無線路由器和計算機(jī)組成，對車輛進(jìn)行實時監(jiān)控，存儲數(shù)據(jù)并發(fā)送指令，如果云端服務(wù)器由多臺計算機(jī)組成，計算機(jī)之間可以通過交換機(jī)進(jìn)行連接；所述集電架、所述電機(jī)、所述電池和所述DC/DC變換器通過CAN總線相接，與控制器相接通。
[0009]作為優(yōu)選，控制器、定位模塊和無線通信模塊集成于一體，節(jié)省整車CAN網(wǎng)絡(luò)資源和硬件資源，減少了系統(tǒng)的故障點(diǎn)；模塊之間的通信通過高速串口或并口相連，有效的提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和可靠性；所述定位模塊通過無線信號從定位衛(wèi)星上獲取車輛位置信息。
[0010]更優(yōu)選的，所述控制器、定位模塊和無線通信模塊集成于DC/DC變換器上，減少了系統(tǒng)的復(fù)雜度，節(jié)約了線束，有助于提升系統(tǒng)的可靠性。
[0011]作為優(yōu)選，所述定位模塊為GPS、BDNS、GNS、GL0NASS之間的一種或者多種。
[0012]作為優(yōu)選，所述無線通信模塊采用COPD、GSM、CDMA之間的一種作為公共平臺。
[0013]有益效果:本實用新型通過以上技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果:
[0014]1、在不改變電網(wǎng)和變電站的前提下，能大幅度提升電網(wǎng)的利用率，增加在網(wǎng)運(yùn)行電車數(shù)量；
[0015]2、能夠?qū)崟r、動態(tài)、高效的對車輛進(jìn)行輸出功率分配，實現(xiàn)智能化管理，有效解決無軌電車扎堆趴窩現(xiàn)象；
[0016]3、能有效提升工作效率，降低司機(jī)的工作量。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本實用新型【背景技術(shù)】所提及的雙源無軌電車能量管理技術(shù)的連接結(jié)構(gòu)示
意圖；
[0019]圖2為本實用新型【背景技術(shù)】所提及的雙源無軌電車能量管理技術(shù)的斷開結(jié)構(gòu)示
意圖；
[0020]圖3為本實用新型實施例所提及的能量管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本實用新型實施例所提及的單一電網(wǎng)段車輛運(yùn)行結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本實用新型實施例所提及的整體線網(wǎng)結(jié)構(gòu)中車輛運(yùn)行結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件名稱:
[0024]1、集電架；2、充電機(jī)；3、二極管；4、電機(jī)；5、電池；6、直流電網(wǎng)；7、CAN總線；8、控制器；9、DC/DC變換器；10、定位模塊；11、無線通信模塊；12、云端服務(wù)器；
【具體實施方式】
[0025]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0026]實施例1
[0027]一種用于無軌電車的能量管理系統(tǒng)，請參照圖3，包括安裝于車體上的電機(jī)，DC/DC變換器和電池，所述電機(jī)與所述DC/DC變換器、所述電池相連接。在車體上裝有集電架，通過集電架與直流電網(wǎng)的連接與斷開，能夠控制所述DC/DC變換器與直流電網(wǎng)的開關(guān)。
[0028]所述的能量管理系統(tǒng)還包括云端服務(wù)器，控制器、定位模塊和無線通信模塊，所述控制器主要是通過電路將CAN芯片，隔離芯片和CPU集成于一體，并與CAN總線相通接，用于獲取車輛能量需求信息；所述定位模塊為GPS，其主要是通過電路將RF射頻芯片、基帶芯片和CPU集成于一體，用于對車輛進(jìn)行定位；所述無線通信模塊采用GSM平臺，其集成了天線和CPU的集成電路，能夠與控制器、云端服務(wù)器之間建立無線通信連接。
[0029]為了能夠獲取車輛的電網(wǎng)電壓信息、電機(jī)功率信息、能量需求信息和車輛的位置信息，本實用新型將所述集電架與所述CAN總線相接通，當(dāng)所述集電架與直流電網(wǎng)連接后，電網(wǎng)電壓信息能通過所述CAN總線傳