雙源無軌電車及其隔離式供電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于無軌電車供電領域，具體涉及一種雙源無軌電車及其隔離式供電系統。
【背景技術】
[0002]無軌電車素有“綠色公交”之稱，相對于公共汽車，它直接使用來源廣泛的電能，減少了對石油、天然氣等化石能源的使用；在車輛制動時，它可以利用再生制動將動能轉化為電能回饋給線網，提高了能源的利用率；同時，無軌電車的牽引電動機在運行時產生的噪聲要低于汽車的內燃機，其橡膠輪胎摩擦產生的噪音很小，增加了乘坐的舒適度；而且，由于不使用燃料和機油，使得其干凈衛生、保養簡單。因此，無軌電車是一種節能環保、舒適衛生的軌道交通工具，具有良好的發展前景。
[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，另外傳統的無軌電車無法實現脫線運行，當線網出現故障或保養時，車輛無法靈活移動。
[0004]公布號為CN204055405U的專利文件公開了一種無軌電車的隔離式供電系統。包括用于與集電器連接的隔離式DC/DC轉換器，隔離式DC/DC轉換器連接動力電池系統，所述隔離式DC/DC轉換器有交流充電接口，所述動力電池系統有直流充電接口。當整車掛網運行時，該動力系統通過集電器連接線網，電網通過隔離式DC/DC轉換器給動力電池系統充電，動力電池系統提供整車需求功率；當整車脫網運行時，動力電池系統同時給整車供電。該動力系統通過隔離式DC/DC變流器將線網與整車隔離，提高了無軌電車的安全性；通過動力電池系統給整車供電，實現了無軌電車的脫線運行。但是，當線網電壓波動時，可能會無法滿足電機功率需求；同時，由于需要給動力電池系統充電，會進一步降低線網輸出電壓。因此，該動力系統的穩定性較差。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種雙源無軌電車及其隔離式供電系統，用以解決現有技術中的無軌電車動力系統穩定性較差問題。
[0006]為實現上述目的，本發明的方案包括:
[0007]一種無軌電車隔離式供電系統，包括隔離式DC/DC轉換器，隔離式DC/DC轉換器輸入端用于連接集電器，輸出端連接直流母線，直流母線上連接有儲能裝置，直流母線還用于連接高壓電氣系統，所述隔離式DC/DC轉換器的輸入端還連接有燃料電池系統。
[0008]所述儲能裝置為超級電容系統。
[0009]所述燃料電池系統與隔離式DC/DC轉換器的輸入端之間連接有控制開關K3和防止集電器向燃料電池系統輸送能量的二極管。
[0010]所述無軌電車隔離式供電系統的控制部分包括HCU，HCU通過控制總線連接燃料電池系統、隔離式DC/DC的驅動電路或控制電路。
[0011]所述集電器與所述隔離式DC/DC轉換器輸入端之間設有預充電電路；所述預充電電路通過防反二極管連接集電器。
[0012]所述預充電電路包括兩條并聯著的預充支路與直沖支路；所述預充支路包括控制線網供電通斷的控制開關Kl，Kl與電阻串聯；所述直充支路包括控制線網供電通斷的控制開關K2。
[0013]一種無軌電車，包括無軌電車隔離式供電系統，所述無軌電車隔離式供電系統包括隔離式DC/DC轉換器，隔離式DC/DC轉換器輸入端用于連接集電器，輸出端連接直流母線，直流母線上連接有儲能裝置，直流母線還用于連接高壓電氣系統，所述隔離式DC/DC轉換器的輸入端還連接有燃料電池系統。
[0014]所述儲能裝置為超級電容系統。
[0015]所述燃料電池系統與隔離式DC/DC轉換器的輸入端之間連接有控制開關K3和防止集電器向燃料電池系統輸送能量的二極管。
[0016]所述集電器與所述隔離式DC/DC轉換器輸入端之間設有預充電電路；所述預充電電路通過防反二極管連接集電器。
[0017]所述預充電電路包括兩條并聯著的預充支路與直沖支路；所述預充支路包括控制線網供電通斷的控制開關Kl，Kl與電阻串聯；所述直充支路包括控制線網供電通斷的控制開關K2。
[0018]本發明提供的雙源無軌電車及其隔離式供電系統，由于采用了燃料電池系統作為動力源，當線網電壓波動時，燃料電池動力電池系統通過主DC/DC轉換器提供能量，保證輸出電壓的穩定，提高了無軌電車隔離式供電系統的穩定性。
[0019]由于在燃料電池系統與隔離式DC/DC轉換器的輸入端之間連接有二極管，能夠防止線網向燃料電池系統輸送能量，提高了燃料電池系統的使用壽命。
[0020]由于連接有預充電電路，可以防止開始充電時充電電流過大對設備造成損害。
[0021]通過整車控制系統調節隔離式DC/DC轉換器輸出端電壓，確保超級電容系統有合理的容量空間存儲回饋的制動能量。
[0022]通過在集電器的直流輸出端于隔離式DC/DC轉換器之間連接充電電路，保證了供電系統的安全性。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發明實施例的基本方案示意圖。
[0024]圖2是本發明實施例的具體方案示意圖。
【具體實施方式】
[0025]本發明的基本方案如圖1所示，無軌電車隔離式供電系統包括隔離式DC/DC轉換器，隔離式DC/DC轉換器輸入端用于連接集電器，輸出端連接直流母線，直流母線上連接有儲能裝置，直流母線還用于連接高壓電氣系統，所述隔離式DC/DC轉換器的輸入端還連接有燃料電池系統。
[0026]具體的，下面對上述基本方案中涉及的技術特征進行具體說明。
[0027]本發明的具體方案如圖2所示，無軌電車隔離式供電系統包括隔離式DC/DC轉換器，隔離式DC/DC轉換器輸入端用于連接集電器，輸出端連接直流母線，直流母線上連接有超級電容系統，直流母線還用于連接高壓電氣系統，所述隔離式DC/DC轉換器的輸入端還連接有燃料電池系統。
[0028]所述燃料電池系統與隔離式DC/DC轉換器的輸入端之間連接有控制開關K3和用于防止集電器向燃料電池系統輸送能量的二極管。
[0029]所述無軌電車隔離式供電系統的控制部分包括HCU，HCU通過控制總線連接燃料電池系統、隔離式DC/DC的驅動電路或控制電路。所述燃料電池系統與總線相連；總線與隔離式DC/DC轉換器、高壓電氣系統相連；所述總線上還連接有整車控制系統。
[0030]所述集電器與所述隔離式DC/DC轉換器輸入端之間設有預充電電路；所述預充電電路包括兩條并聯的預充支路與直沖支路；所述預充支路包括控制線網供電通斷的控制開關Κ1，κ?與電阻串聯；所述直充支路包括控制線網供電通斷的控制開關Κ2。所述預充電電路通過防反二極