一种用于自卸车的超级电容的充电系统技术方案

一种用于自卸车的超级电容的充电系统，包括充电模块、主控单元、直流检测单元、交流检测单元、直流接触器、避雷器、超级电容储能单元、直流开关柜和自卸车受电单元，所述充电模块的一端分别与避雷器和交流检测单元连接，充电模块的另一端与直流接触器连接，直流接触器的一端分别与直流检测单元和直流输出接口连接，所述交流检测单元、充电模块、直流检测单元分别采用CAN通讯模块与主控单元连接，所述直流输出接口与超级电容储能单元连接，超级电容储能单元通过直流开关柜与自卸车受电单元连接，该充电系统的优点是可以实现对自卸车快速充电、充电过程智能化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自卸车领域，具体涉及一种用于自卸车的超级电容的充电系统。
技术介绍
超级电容具有的优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽。而自卸车目前存在的缺点是启动电流小导致启动难的问题，辅助系统的供电不稳定的问题，因此超级电容逐渐被利用至自卸车中来解决其启动难和供电不稳定的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种可以实现对自卸车快速充电、充电过程智能化的用于自卸车的超级电容的充电系统。为了解决上述技术问题，本专利技术包括充电模块、主控单元、直流检测单元、交流检测单元、直流接触器、避雷器、超级电容储能单元、直流开关柜和自卸车受电单元，所述充电模块的一端分别与避雷器和交流检测单元连接，充电模块的另一端与直流接触器连接，直流接触器的一端分别与直流检测单元和直流输出接口连接，所述交流检测单元、充电模块、直流检测单元分别采用CAN通讯模块与主控单元连接，所述直流输出接口与超级电容储能单元连接，超级电容储能单元通过直流开关柜与自卸车受电单元连接，所述充电模块包括多个充电单元，所述充电单元包括交流侧接口、交流断路器、交流防雷器、第一熔断器单元、第二熔断器单元、第一交流滤波器、第二交流滤波器、隔离变压器、软启动器、第一接触器、第二接触器、IGBT整流模块、直流滤波器、直流防雷器、直流开关装置和直流侧接口，所述交流侧接口与交流断路器连接，第一熔断器单元的一端分别与交流断路器和交流防雷器连接，第一熔断器单元的另一端与隔离变压器连接，隔离变压器的一端分别与第一接触器和第二接触器连接，第一接触器与软启动器串联，第二交流滤波器的一端分别与软启动器和第二接触器连接，第二交流滤波器的另一端与IGBT整流模块的一端连接，IGBT整流模块的另一端与直流滤波器的一端连接，直流滤波器的另一端与第二熔断器单元的一端连接，第二熔断器单元的另一端分别与直流开关装置和直流防雷器连接，直流开关装置与直流侧接口连接。将电网的充电输出端通过变压器得到充电系统所需要的电压值，然后经过充电模块的第一熔断器单元、第一交流滤波器、隔离变压器、第二交流滤波器后得到三相交流电，三相交流电经过IGBT整流模块后得到直流电，直流电经过直流滤波器和第二熔断器单元后得到输出的直流电，通过直流输出接口给超级电容储能单元充电，然后超级电容储能单元对自卸车受电单元进行充电工作。由超级电容特性可知其可以大电流充放电，这个特性可适用于矿区的工作状态，对于矿区自卸车电源的充电可以短时间内实现。因为主控单元通过CAN通讯模块与交流检测单元、充电模块、直流检测单元连接，并进行信号传输，这样主控单元可以对充电过程中的电压、电流、温度等参数进行采样，例如三相交流输入电压、三相交流输入电流、直流侧输出电压、超级电容储能单元电压、直流输出电流、散热器温度、IGBT整流模块温度等，并分析处理后发出指令，使充电过程智能化。作为本专利技术的进一步改进，所述自卸车受电单元包括制动电阻柜、六台牵引电机和两组牵引变流器所述牵引变流器包括整流器、第一逆变器、第二逆变器、第三逆变器和第四逆变器，所述超级电容储能单元通过直流开关柜、整流器、第一逆变器、第二逆变器和第三逆变器与牵引电机连接，所述牵引电机通过第四逆变器与制动电阻柜连接。作为本专利技术的进一步改进，所述第一逆变器、第二逆变器、第三逆变器和第四逆变器为三相逆变器。作为本专利技术的进一步改进，所述第一逆变器、第二逆变器、第三逆变器和第四逆变器由三个单相逆变器组成，每个单相逆变器分别与牵引电机的其中一相连接。作为本专利技术的进一步改进，所述超级电容储能单元包括主动力电源储能模组和辅助电源储能模组。作为本专利技术的进一步改进，所述主动力电源储能模组包括三个储能柜，所述辅助电源储能模组包括两个储能柜，五个储能柜相并联，每个储能柜内设有四十六个串联的超级电容。作为本专利技术的进一步改进，所述自卸车受电单元的一端设有接触网装置，直流开关柜通过受电弓装置与接触网装置连接。一般在充电的过程中电流会达到2000A左右，此时所对应的单位长度的电缆的重量过重，不适宜人工操作，同时人工操作也存在安全隐患。所以通过受电弓装置与接触网装置连接进行受电弓式受电方式。可以将接触网装置设置在地面或者自卸车上。作为本专利技术的进一步改进，所述接触网装置包括刚体滑触线。刚体滑触线使接触网装置与受电弓装置的接触面积增大，减少接触电阻，使充电顺利完成。综上所述，本专利技术的优点是可以实现对自卸车快速充电、充电过程智能化。附图说明下面结合附图和具体实施方式来对本专利技术做进一步详细的说明。图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的充电单元的结构示意图。图3为本专利技术的超级电容储能单元和自卸车受电单元的连接结构示意图。具体实施方式由图1至图3所示，本专利技术包括充电模块1、主控单元2、直流检测单元3、交流检测单元4、直流接触器5、避雷器6、超级电容储能单元7、直流开关柜8和自卸车受电单元9，所述充电模块1的一端分别与避雷器6和交流检测单元4连接，充电模块1的另一端与直流接触器5连接，直流接触器5的一端分别与直流检测单元3和直流输出接口10连接，所述交流检测单元4、充电模块1、直流检测单元3分别采用CAN通讯模块与主控单元2连接，所述直流输出接口10与超级电容储能单元7连接，所述自卸车受电单元9包括制动电阻柜11、六台牵引电机12和两组牵引变流器13，所述牵引变流器13包括整流器14、第一逆变器15、第二逆变器16、第三逆变器17和第四逆变器18，所述超级电容储能单元7通过直流开关柜8、整流器14、第一逆变器15、第二逆变器16和第三逆变器17与牵引电机12连接，所述牵引电机12通过第四逆变器18与制动电阻柜11连接，所述超级电容储能单元7包括主动力电源储能模组19和辅助电源储能模组20，所述主动力电源储能模组19包括三个储能柜，所述辅助电源储能模组20包括两个储能柜，五个储能柜相并联，每个储能柜内设有四十六个串联的超级电容，所述充电模块1包括多个充电单元，所述充电单元包括交流侧接口21、交流断路器22、交流防雷器23、第一熔断器单元24、第二熔断器单元25、第一交流滤波器26、第二交流滤波器27、隔离变压器28、软启动器29、第一接触器30、第二接触器31、IGBT整流模块32、直流滤波器33、直流防雷器34、直流开关装置35和直流侧接口36，所述交流侧接口21与交流断路器22连接，第一熔断器单元24的一端分别与交流断路器22和交流防雷器23连接，第一熔断器单元24的另一端与隔离变压器28连接，隔离变压器28的一端分别与第一接触器30和第二接触器31连接，第一接触器30与软启动器29串联，第二交流滤波器27的一端分别与软启动器29和第二接触器31连接，第二交流滤波器27的另一端与IGBT整流模块32的一端连接，IGBT整流模块32的另一端与直流滤波器33的一端连接，直流滤波器33的另一端与第二熔断器单元25的一端连接，第二熔断器单元25的另一端分别与直流开关装置35和直流防雷器34连接，直流开关装置35与直流侧接口36连接，所述自卸车受电单元9的一端设有接触网装置，直流开关柜8通过受电弓装置与接触网装置连接，所述接触网装置包括刚体滑触线。将电网的充电输出端通过变压器得到充电系统所需要的电压值，然后经过充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于自卸车的超级电容的充电系统，其特征在于：包括充电模块、主控单元、直流检测单元、交流检测单元、直流接触器、避雷器、超级电容储能单元、直流开关柜和自卸车受电单元，所述充电模块的一端分别与避雷器和交流检测单元连接，充电模块的另一端与直流接触器连接，直流接触器的一端分别与直流检测单元和直流输出接口连接，所述交流检测单元、充电模块、直流检测单元分别采用CAN通讯模块与主控单元连接，所述直流输出接口与超级电容储能单元连接，超级电容储能单元通过直流开关柜与自卸车受电单元连接，所述充电模块包括多个充电单元，所述充电单元包括交流侧接口、交流断路器、交流防雷器、第一熔断器单元、第二熔断器单元、第一交流滤波器、第二交流滤波器、隔离变压器、软启动器、第一接触器、第二接触器、IGBT整流模块、直流滤波器、直流防雷器、直流开关装置和直流侧接口，所述交流侧接口与交流断路器连接，第一熔断器单元的一端分别与交流断路器和交流防雷器连接，第一熔断器单元的另一端与隔离变压器连接，隔离变压器的一端分别与第一接触器和第二接触器连接，第一接触器与软启动器串联，第二交流滤波器的一端分别与软启动器和第二接触器连接，第二交流滤波器的另一端与IGBT整流模块的一端连接，IGBT整流模块的另一端与直流滤波器的一端连接，直流滤波器的另一端与第二熔断器单元的一端连接，第二熔断器单元的另一端分别与直流开关装置和直流防雷器连接，直流开关装置与直流侧接口连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于自卸车的超级电容的充电系统，其特征在于：包括充电模块、主控单元、直流检测单元、交流检测单元、直流接触器、避雷器、超级电容储能单元、直流开关柜和自卸车受电单元，所述充电模块的一端分别与避雷器和交流检测单元连接，充电模块的另一端与直流接触器连接，直流接触器的一端分别与直流检测单元和直流输出接口连接，所述交流检测单元、充电模块、直流检测单元分别采用CAN通讯模块与主控单元连接，所述直流输出接口与超级电容储能单元连接，超级电容储能单元通过直流开关柜与自卸车受电单元连接，所述充电模块包括多个充电单元，所述充电单元包括交流侧接口、交流断路器、交流防雷器、第一熔断器单元、第二熔断器单元、第一交流滤波器、第二交流滤波器、隔离变压器、软启动器、第一接触器、第二接触器、IGBT整流模块、直流滤波器、直流防雷器、直流开关装置和直流侧接口，所述交流侧接口与交流断路器连接，第一熔断器单元的一端分别与交流断路器和交流防雷器连接，第一熔断器单元的另一端与隔离变压器连接，隔离变压器的一端分别与第一接触器和第二接触器连接，第一接触器与软启动器串联，第二交流滤波器的一端分别与软启动器和第二接触器连接，第二交流滤波器的另一端与IGBT整流模块的一端连接，IGBT整流模块的另一端与直流滤波器的一端连接，直流滤波器的另一端与第二熔断器单元的一端连接，第二熔断器单元的另一端分别与直流开关装置和直流防雷器连接，直流开关装置与直流侧接口连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：田玉周，胡东，穆俊杰，刘鹏，
申请(专利权)人：广州电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44