[发明专利]一种电电混合纯电动城市客车控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电电混合纯电动城市客车，尤其涉及一种电电混合纯电动城市客车控制系统。

背景技术

电电混合纯电动城市客车是城市公共交通运营体系的重要组成部分，是一种被普遍采用的“绿色”交通工具，具有诸多优点：①真正做到零排放；②噪声低；③运营成本低（虽然前期投入比公共汽车线路高，但远远低于轻轨、地铁，是实现城市公共交通电气化投入最少的一种，后期能源消耗小，所耗电费通常不超过汽车燃油费用的2/3，机修维护费用少）；④车辆采用电传动功率大，爬坡能力强等等。

基于以上优势，电电混合纯电动城市客车目前在国内很多城市都有较好的应用，但是这些电电混合纯电动城市客车基本都是传统型的。而传统的电电混合纯电动城市客车具有如下问题：

1.其供电系统是一体式的直流系统，在实际运营中就会存在线网系统可靠性、维护性和安全性低等问题；

2.传统的电电混合纯电动城市客车尽管采用了双源供电模式，但不具有制动能量回收功能，整车制动产生的能量，都通过制动电阻以热能的形式消耗掉，造成能量损失；

3.在脱线运行时，由于动力电池的电压等级较低，会造成整车动力性不足的问题。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种电电混合纯电动城市客车控制系统，该控制系统不仅可以提高供电系统的可靠性与维护性，还可以对制动能量进行回收，更加安全节能。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种电电混合纯电动城市客车控制系统，包括通过隔离变压线圈相连的高压线网回路及整车高压回路，所述高压线网回路包括高压线网，高压线网与DCDC隔离电源相连，形成独立的回路，DCDC隔离电源与动力电池相并联，动力电池与电机控制器相并联，电机控制器与电机相连，电机控制器还与制动电阻相连，该控制系统在运行时有两种工作模式：在线模式和脱线模式，在整车制动时，进行制动能量回收。制动能量回收的技术方案属于现有技术，此处不再具体描述，具体参见专利号：：200910192034.4，专利名称：一种电动汽车制动能量回收系统及其控制方法。

所述DCDC隔离电源采用DC-AC-DC的变换方式，DCDC隔离电源首先将波动的线网电压逆变成可控的交流电，再经过隔离变压线圈到达桥式整流电路实现交流到稳定直流的转换。

所述动力电池和DCDC隔离电源具有相同的电压等级。

所述电机控制器包括逆变电路及与逆变电路相并联的电阻和电容。电机控制器内部的电容起到稳压、滤波等作用。

所述在线模式：在有高压线网区，从线网通过DCDC隔离电源取得直流电，驱动车辆，在动力电池SOC低时，线网通过DCDC隔离电源直接对动力电池进行充电，在整车需要大功率需求时，线网和动力电池一起为电机供电。

所述脱线模式：在无高压线网区，动力电池为整车提供能源和进行制动能量回收，其回收方式和在线网模式下工作方式相同。

所述制动能量回收的方式为：在整车制动时，电机及电机控制器将机械能转化为电能，该反馈的制动能量首先给动力电池进行充电，当动力电池的SOC过高，吸收能力受限制时，剩余能量消耗到制动电阻上。

所述线网与K5开关相连，K5开关是DCDC隔离电源内部的一个控制开关，整车DCDC隔离电源通过集电杆连接到高压线网。

本系统的工作原理：

在线模式，整车连接到高压线网，即有高压线网区，集电器从线网取得直流电，不过在实际运营中该直流电波动范围比较大，对动力电池回收制动能量的要求太高，所以本发明通过DCDC隔离电源对线网进行稳压。

DCDC隔离电源通过自身的DC-AC变换电路首先将不稳定的高压线网直流电转变为交流电，再通过DCDC隔离电源的隔离变压线圈和桥式整流电路转换为稳定的直流电；而DCDC隔离电源的隔离变压线圈就将高压回路分成了高压线网回路和整车高压回路，这就将整车高压线路提高了一个安全等级。

如果电池SOC过低，DCDC隔离电源就会对动力电池进行充电，直到动力电池SOC达到一定值，这是设定的一个值，不需要具体到哪一个数值，主要是为了保证脱线状态下的续驶里程，同时为电机控制器和整车附件提供电源，电机驱动车辆运行。

如果电池SOC已经达到一定值，DCDC隔离电源只为电机控制器和整车附件提供电源，电机驱动车辆运行。

如果整车需要大功率需求，线网通过DCDC隔离电源和动力电池一起为电机控制器和整车附件提供电源，电机驱动车辆运行。