[实用新型]一种无轨电车动力系统

说明书

技术领域

本实用新型属于无轨电车技术领域，具体涉及一种带有车载复合电源的无轨电车动力系统及其在网和无网运行方法。

背景技术

随着柴油等石油资源的逐渐枯竭和传统汽车排放所带来的环境污染，混合动力汽车、纯电动汽车等新能源汽车被认为是解决环境和资源两大问题的一种良好方案。无轨电车作为纯电动汽车的一种，由于其造价低、污染小，是目前城市内普遍采用的电动交通工具之一，具有很多年的发展历史。不过这种交通工具必须在其所行进的路线上高空布线，以便获取电力支持。高空布线不仅在一定程度上影响城市的市容面貌，造成二次污染，而且电线的存在也带来了潜在的危险和高额的维护维修费用，特别是在重要的商业区和人口密集的地方:其次是车辆运行机动性差，电车一旦脱离受电线网，车辆将停止运行，会造成严重的交通阻塞。为了解决在城市中心区的视觉污染和交通阻塞的隐患，人们采用了电车脱线运行的办法，在脱轨运行区间使用化学电源为电车提供电力支持。现有无轨电车的电源常采用外接电网和车载电池，由于电池的充放电电流较小，电车在脱辫驱动时，电池不能瞬间提供较大电功率，影响无轨电车的动力性；且由于其充电速度慢，在电车制动减速时，电池不能在短时间内充分吸收电机制动回馈的电能，导致回馈的电能大部分被制动电阻消耗，影响整体的用电效率。

中国专利申请号200410054285.3公开了一种无轨电车脱线运行的新方法，该方法在无轨电车脱线运行时，使用超级电容器作为电车的动力电源，所述的超级电容器是由超级电容器单体串联组合构成超级电容器组件，根据无轨电车运行里程、最大功率以及电车运行的电压，确定超级电容器单体数量、能量、内阻，采用智能控制系统来实现超级电容器的线网充电和电车脱线时的放电。该方法采用超级电容器取代车载电池作为脱线运行的动力源，但是超级电容器使用量大，成本较高，并且在网运行时通过电网给超级电容器充电，这种供电方式的缺点在于电车在制动时产生的能量完全被消耗，不能供给超级电容器进行充分利用，同样影响了用电效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无轨电车动力系统，以解决现有无轨电车动力系统单使用外接电网和车载电池动力性差及整体用电效率低的问题。

为了实现以上目的，本实用新型提供的无轨电车动力系统的技术方案如下：包括与整车母线连接的用于控制电机的电机控制器，所述整车母线用于与外接电网相连接，其特征在于：该动力系统还包括车载电池及其电池管理系统和超级电容器及其电容管理系统，所述电机控制器、电池管理系统和电容管理系统均与一控制器通讯连接，所述控制器控制车载电池和超级电容器与整车母线的连接。

所述控制器为整车控制器。

所述车载电池和超级电容器分别通过一个由整车控制器控制的接触器与整车母线相连接。

所述整车控制器通过CAN通讯与电池管理系统、电容管理系统和电机控制器通讯连接。

该系统还包括通过由整车控制器控制的接触器与母线相连接的制动电阻。

通过研究发现，在驱动及制动情况下，整车需要由大电流供电或吸收电量，而在正常行驶时不需要，所以本实用新型的无轨电车动力系统及在网或无网运行方法在现有外接电网和车载电池复合电源的基础上，增加了超级电容器，利用超级电容器快充快放的特性及对三种电源的协调控制，在驱动和制动时优先使用超级电容器参与能量分配，在电车驱动时优先使用超级电容器放电，能在起步加速阶段提供大的电功率，提高车辆动力性；在电车制动时超级电容器优先吸收电机制动回馈的电能，提高了整车电能的用电效率，降低了电耗。

附图说明

图1是本实用新型无轨电车动力系统的原理结构图；

图2是本实用新型无轨电车在网运行流程图；

图3是本实用新型无轨电车无网运行流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。

如图1所示，本实用新型的无轨电车动力系统包括与整车母线连接的用于控制电机的电机控制器，整车母线用于与外接电网相连接，该动力系统还包括车载电池及其电池管理系统和超级电容器及其电容管理系统，所述电机控制器、电池管理系统和电容管理系统均与一控制器通讯连接，所述控制器控制车载电池和超级电容器与整车母线的连接。

本实施例的控制器为整车控制器，该整车控制器通过CAN通讯与电池管理系统、电容管理系统和电机控制器通讯连接。