一種無軌電車供電控制方法和供電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種無軌電車供電控制方法和供電系統，屬于無軌電車供電領域。
【背景技術】
[0002]無軌電車以其“零排放”的優點，可滿足大氣污染治理的需求，且符合新能源汽車的發展方向，日益受到了人們的關注。
[0003]傳統的無軌電車因存在高壓安全問題而倍受爭議，其無法實現與線網的高壓隔離，當車輛絕緣失效時，易使車輛與大地連通，產生人身觸電的傷害。且高壓失效點多，失效風險大。若單獨在整車電源系統中增加隔離裝置，則存在模塊重復、設計冗余等缺點。
[0004]同時，無軌電車因線網內阻而引起的整條饋線始末端電壓相差大，車輛供電范圍寬，若直接給高壓電器系統供電，導致部件設計難度大，且經常工作于非高效區，影響系統效率，另外，也有線網損耗、整車電耗增加的影響。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種無軌電車供電控制方法，用以解決傳統的無軌電車供電效率低下的問題，本發明還提供一種無軌電車供電系統。
[0006]為實現上述目的，本發明的方案包括一種無軌電車供電控制方法，直流線網通過DCDC連接動力電池，動力電池輸出連接負載，該控制方法為:
[0007]當線網電壓U滿足:U彡Ul時，D⑶C輸入端電壓閉環控制，D⑶C輸出端電壓閉環控制，DCDC輸出端電流閉環控制；
[0008]當線網電壓U滿足:U〈U1時，D⑶C輸入端電壓閉環控制，D⑶C輸出端電壓開環控制，DCDC輸出端電壓跟隨動力電池的電壓；其中，Ul大于線網滿足整車要求時的臨界電壓值。
[0009]當線網電壓U滿足:U2彡U〈U1時，D⑶C輸入端電壓閉環控制，D⑶C輸出端電壓開環控制，DCDC輸出端電壓跟隨動力電池的電壓；
[0010]當線網電壓U滿足:U3 ( U〈U2時，D⑶C輸入端電壓閉環控制，D⑶C輸出端電壓開環控制，DCDC輸出端電壓跟隨動力電池的電壓，DCDC輸出端電流閉環控制；其中，U2為線網滿足整車要求時的臨界電壓值，U3小于線網滿足整車要求時的臨界電壓值。
[0011]當線網電壓U滿足:U>Umax或者UCU3時，DCDC停機。
[0012]Ul、U2 和 U3 滿足:1.5Vin>Ul>0.8Vin，0.8Vin>U2>0.6Vin, U3〈0.55Vin，Vin 為線網標稱電壓。
[0013]本發明的方案還包括一種實施上述無軌電車供電控制方法的無軌電車供電系統，該供電系統包括DCDC模塊，該DCDC模塊有一個用于連接直流線網的輸入端，有一個用于連接動力電池的輸出端；該DCDC模塊包括至少兩個逆變單元，每個逆變單元對應設置一個變壓器和一個整流單元，逆變單元、變壓器和整流單元依次連接，逆變單元的輸入端并聯，整流單元的輸出端串聯。
[0014]該供電系統還包括一個控制裝置，該控制裝置包括一個控制器，控制器控制連接DCDC模塊，控制器用于采集DCDC模塊的輸入端電壓、輸出端電壓、輸入端電流和輸出端電流。
[0015]供電系統的輸入端設置一個用于連接供電線網的預充電電路，預充電電路包括二極管、電阻、第一開關和第二開關，二極管、電阻和第一開關串聯后與第二開關并聯。
[0016]控制裝置還包括設置在變壓器輸入端的電流采樣裝置，控制器采樣連接電流采樣
目.ο
[0017]控制裝置還包括一個用于驅動D⑶C模塊中的開關元件導通與否的驅動模塊，控制器控制連接驅動模塊。
[0018]本發明提供的無軌電車供電控制方法的有益效果是:通過實時檢測并判斷線網電壓，確定線網電壓所處的范圍，根據線網電壓所處的范圍對DCDC輸入端電壓和DCDC輸出端電壓的閉環或者開環控制，該控制方法能夠有效將DCDC輸入端電壓穩定在一定的區間內，使高壓電氣系統工作在高效區內。
[0019]并且，通過穩定Drac輸入端電壓，能夠實現線網高效利用，減小電車對線網的沖擊。
[0020]本發明提供的無軌電車供電系統的有益效果是:隔離DCDC模塊包括至少兩個逆變單元和與之對應的整流單元，逆變單元的輸入端并聯，整流單元的輸出端串聯，該隔離DCDC模塊能夠實現低電壓輸入，高電壓輸出。所以，在使用電壓較低的線網供電時，根據隔離DCDC模塊也能夠輸出較高的輸出電壓，很大程度上滿足了無軌電車的需求。
【附圖說明】
[0021]圖1是無軌電車供電系統整體結構圖；
[0022]圖2是D⑶C模塊與控制模塊之間的連接關系圖；
[0023]圖3是隔離D⑶C模塊的結構圖；
[0024]圖4是無軌電車供電控制方法流程圖；
[0025]圖5是控制優先級示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。
[0027]一種無軌電車供電控制方法，直流線網通過D⑶C連接動力電池，動力電池輸出連接負載，該控制方法為:
[0028]當線網電壓U滿足:U彡Ul時，D⑶C輸入端電壓閉環控制，D⑶C輸出端電壓閉環控制；
[0029]當線網電壓U滿足:U〈U1時，D⑶C輸入端電壓閉環控制，D⑶C輸出端電壓開環控制，DCDC輸出端電壓跟隨動力電池的電壓；
[0030]其中，Ul大于線網滿足整車要求時的臨界電壓值。
[0031]一種實施上述無軌電車供電控制方法的無軌電車供電系統，該供電系統包括DCDC模塊，DCDC模塊有一個用于連接直流線網的輸入端，有一個用于連接動力電池的輸出端；
[0032]該D⑶C模塊包括至少兩個逆變單元，每個逆變單元對應設置一個變壓器和一個整流單元，逆變單元、變壓器和整流單元依次連接，逆變單元的輸入端并聯，整流單元的輸出端串聯。
[0033]基于以上技術方案，結合附圖，給出以下一個【具體實施方式】。
[0034]如圖1所示，無軌電車供電系統包括隔離式EOC，動力電池和負載。隔離式EOC的輸入端連接供電直流線網，隔離式DCDC的輸出端連接動力電池，動力電池輸出連接負載。
[0035]如圖2所示，該供電系統還包括MCU，MCU采集隔離式ECDC輸入端的電壓、隔離式DCDC輸出端的電壓、隔離式DCDC輸入端和輸出端的電流。
[0036]隔離式D⑶C包括至少兩個逆變單元和與逆變單元對應設置的變壓器和整流單元，以兩個逆變單元為例，如圖3所示，逆變單元的輸出端連接對應變壓器的原邊繞組，變壓器的副邊繞組連接對應的整流單元的輸入端。這兩個逆變單元的輸入端并聯，對應的兩個整流單元的輸出端串聯。
[0037]該供電系統還包括驅動電路，MCU控制連接該驅動電路，該驅動電路用于驅動隔離DCDC模塊中的開關元件(S1、S2……S8)導通與否。作為其他的實施方式，也可以不使用驅動電路，選用一個集成驅動功能的控制器也可以控制驅動該DCDC模塊。
[0038]在供電線網與隔離式DCDC的輸入端之間的線路上有一個預充電電路，該預充電電路包括二極管D11、電阻R3、開關Kl和開關K2，二極管D11、電阻R3和開關K2串聯后與開關Kl并聯。該預充電電路的作用是:防止電容器Cl瞬間導通產生的短路電流過大而損壞元件。
[0039]整車上電完成，隔離式DCDC根