机车电容在线检测及监控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机车电容在线检测及监控装置，主要根据输入至电动引擎单元的电压值，来判断由电容电池单独供电、燃料电池单独供电、或是电容电池与燃料电池串连后供电，当决定后控制单元会控制相对应MOSFET形成导通过截止。如此一来可避免机车于启动加速或是剎车减速时，过大的操作电流对整体供电造成负面影响，并提高整体电池(尤其是电容电池)的使用效率。

On line detection and monitoring device of locomotive capacitance

【技术实现步骤摘要】
机车电容在线检测及监控装置
本专利技术涉及机车电容
，特别涉及机车电容在线检测及监控装置。
技术介绍
相较于传统内燃机，马达等旋转电机之能源转换效率更佳，因此近年來电动机车渐渐成为主流载具車辆。在电动机車中，能源储存系统是最核心的其中一项组件，这关系到电动車续航力、爆发力、安全性、成本等问题。然而由能源储存系统直接对电动机車提供电能时会面臨到一些问题：在电动車起步或加速时需要较大的负载功率，使得电池组电流上升，长期使用下对电池容易造成损坏。虽然现今已存在多种电池，可适用于高功率的场合，但价格往往比一般常見的铅酸电池來的昂贵；另一种解决方式则是增加电池体积以减少对电池组的伤害，但若是应用在轻型载具上，不管是量或体积都将是一大负担。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种机车电容在线检测及监控装置，用于对机车电容进行检测及监控。本专利技术的技术方案如下：一种机车电容在线检测及监控装置，其特征在于，包括：电源供应单元、电动引擎单元、控制单元，所述电源供应单元包括依序并联的输入端、第一串联组、第二串联组及输出端，所述第一串联组包括依序串联的第一MOSFET及第二MOSFET，所述第二串联组包括依序串联的第三MOSFET、燃料电池、第四MOSFET、及电容电池，所述第一MOSFET及第二MOSFET之间具有第一连接点、所述燃料电池及第四MOSFET具有一第二连接点，所述第一连接点电连接所述第二连接点；所述输出端直接或间接电连接所述电动引擎单元；所述控制单元分别电信号连接所述第一至第四MOSFET以供分别控制所述第一至第四MOSFET形成导通或截止；当所述控制单元判断所述电源供应单元处于放电状态时，接着判断所述输出端的输出电压大小，当所述输出端的输出电压小于第一默认电压值时，则所述控制单元分别控制所述第二及第三MOSFET形成导通、所述第一及第四MOSFET形成截止；当所述输出端的输出电压介于第一默认电压值及第二默认电压值之间时，则所述控制单元分别控制所述第三及第四MOSFET形成导通、所述第一及第二MOSFET形成截止；当所述输出端的输出电压大于第二默认电压值之间时，则所述控制单元分别控制所述第一及第四MOSFET形成导通、所述第二及第三MOSFET形成截止；所述第一默认电压值小于所述第二默认电压值。与现有技术相比，本专利技术优点在于：根据输入至电动引擎单元的电压值，来判断由电容电池单独供电、燃料电池单独供电、或是电容电池与燃料电池串连后供电，当决定后控制单元会控制相对应MOSFET形成导通过截止。如此一来可避免机车于启动加速或是剎车减速时，过大的操作电流对整体供电造成负面影响，并提高整体电池(尤其是电容电池)的使用效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术电路示意图。图2为本专利技术各组件方块示意图。图3为本专利技术另一实施例示意图。图4为本专利技术另一实施例各组件方块示意图。图中数字表示：1电源供应单元11输入端12第一串联组121第一MOSFET122第二MOSFET123第一连接点13第二串联组131第三MOSFET132第四MOSFET133燃料电池134电容电池135第二连接点14输出端2电动引擎单元3控制单元4双向转换器41第一输出入端42第二输出入端43第五MOSFET44第六MOSFET45第七MOSFET46第八MOSFET47电容48电感5漏电侦测单元51第一电路组511第一二极管512第二电阻513第二二极管514第二电容52第二电路组53第一电阻521第三二极管522第三电阻523第四二极管524第三电容61漏电警报单元62老化警报单元63温度警报单元71输入单元72温度侦测器73电压侦测器74定时器75信号发射器76A第一差动放大器76B第二差动放大器77A第一比较器77B第二比较器78温控单元781导热单元782冷却单元具体实施方式实施例1：请看图1及图2，本专利技术是一种机车电容在线检测及监控装置，包括：电源供应单元1、电动引擎单元2、控制单元3，所述电源供应单元1包括依序并联的输入端11、第一串联组12、第二串联组13及输出端14，所述第一串联组12包括依序串联的第一MOSFET121及第二MOSFET122，所述第二串联组13包括依序串联的第三MOSFET131、燃料电池133、第四MOSFET132、及电容电池134，所述第一MOSFET121及第二MOSFET122之间具有第一连接点123、所述燃料电池133及第四MOSFET132具有一第二连接点135，所述第一连接点123电连接所述第二连接点135；所述输出端14直接或间接电连接所述电动引擎单元2。所述控制单元3分别电信号连接所述第一至第四MOSFET121、122、131、132以供分别控制所述第一至第四MOSFET121、122、131、132形成导通或截止；当所述控制单元3判断所述电源供应单元1处于放电状态时，接着判断所述输出端14的输出电压大小，当所述输出端14的输出电压小于第一默认电压值时，则所述控制单元3分别控制所述第二及第三MOSFET122、131形成导通、所述第一及第四MOSFET121、132形成截止，如此一来形成所述燃料电池133单独对所述电动引擎单元供电2的状态；当所述输出端14的输出电压介于第一默认电压值及第二默认电压值之间时，则所述控制单元3分别控制所述第三及第四MOSFET131、132形成导通、所述第一及第二MOSFET121、122形成截止，如此一来形成所述电容电池134串联所述燃料电池133以对所述电动引擎单元供电2的状态；当所述输出端14的输出电压大于第二默认电压值时，则所述控制单元3分别控制所述第一及第四MOSFET121、132形成导通、所述第二及第三MOSFET122、131形成截止；所述第一默认电压值小于所述第二默认电压值，如此一来形成所述电容电池134单独对所述电动引擎单元供电2的状态。由于机车在剎车减速或起步加速时，所述电动引擎单元2所需功率较高，本专利技术在线检测、监测所述电动引擎单元2的使用状态，并根据使用状态控制、调整所述燃料电池133、所述电容电池134二者之间进行单独或串接来进行供电，可让所述电源供应单元1具有较佳能源使用效果，同时也可避免加速老化等问题，且可提高所述电容电池134的使用效率。实施例2：请看图1及图2，所述输出端14间接电连接所述电动引擎单元2的条件下，所述输出端14与所述电动引本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机车电容在线检测及监控装置，其特征在于，包括：电源供应单元、电动引擎单元、控制单元，所述电源供应单元包括依序并联的输入端、第一串联组、第二串联组及输出端，所述第一串联组包括依序串联的第一MOSFET及第二MOSFET，所述第二串联组包括依序串联的第三MOSFET、燃料电池、第四MOSFET、及电容电池，所述第一MOSFET及第二MOSFET之间具有第一连接点、所述燃料电池及第四MOSFET具有一第二连接点，所述第一连接点电连接所述第二连接点；所述输出端直接或间接电连接所述电动引擎单元；所述控制单元分别电信号连接所述第一至第四MOSFET以供分别控制所述第一至第四MOSFET形成导通或截止；当所述控制单元判断所述电源供应单元处于放电状态时，接着判断所述输出端的输出电压大小，当所述输出端的输出电压小于第一默认电压值时，则所述控制单元分别控制所述第二及第三MOSFET形成导通、所述第一及第四MOSFET形成截止；当所述输出端的输出电压介于第一默认电压值及第二默认电压值之间时，则所述控制单元分别控制所述第三及第四MOSFET形成导通、所述第一及第二MOSFET形成截止；当所述输出端的输出电压大于第二默认电压值之间时，则所述控制单元分别控制所述第一及第四MOSFET形成导通、所述第二及第三MOSFET形成截止；所述第一默认电压值小于所述第二默认电压值。/n...

【技术特征摘要】
1.一种机车电容在线检测及监控装置，其特征在于，包括：电源供应单元、电动引擎单元、控制单元，所述电源供应单元包括依序并联的输入端、第一串联组、第二串联组及输出端，所述第一串联组包括依序串联的第一MOSFET及第二MOSFET，所述第二串联组包括依序串联的第三MOSFET、燃料电池、第四MOSFET、及电容电池，所述第一MOSFET及第二MOSFET之间具有第一连接点、所述燃料电池及第四MOSFET具有一第二连接点，所述第一连接点电连接所述第二连接点；所述输出端直接或间接电连接所述电动引擎单元；所述控制单元分别电信号连接所述第一至第四MOSFET以供分别控制所述第一至第四MOSFET形成导通或截止；当所述控制单元判断所述电源供应单元处于放电状态时，接着判断所述输出端的输出电压大小，当所述输出端的输出电压小于第一默认电压值时，则所述控制单元分别控制所述第二及第三MOSFET形成导通、所述第一及第四MOSFET形成截止；当所述输出端的输出电压介于第一默认电压值及第二默认电压值之间时，则所述控制单元分别控制所述第三及第四MOSFET形成导通、所述第一及第二MOSFET形成截止；当所述输出端的输出电压大于第二默认电压值之间时，则所述控制单元分别控制所述第一及第四MOSFET形成导通、所述第二及第三MOSFET形成截止；所述第一默认电压值小于所述第二默认电压值。


2.根据权利要求1所述的机车电容在线检测及监控装置，其特征在于，所述输出端间接电连接所述电动引擎单元的条件下，所述输出端与所述电动引擎单元之间设有双向转换器；所述双向转换器包括有依序并联的第一输出入端、第五MOSFET、第六MOSFET、电容及第二输出入端，于所述第一输出入端与所述第五MOSFET之间设有第七MOSFET，于所述第五MOSFET与所述第六MOSFET之间设有电感，于所述第六MOSFET与所述电容之间设有第八MOSFET；所述控制单元分别电信号连接所述第五至第八MOSFET以供分别控制所述第五至第八MOSFET形成导通或截止；所述控制单元侦测所述电动引擎单元的电流值，当所述电动引擎单元的电流值为负值时，则所述控制单元判断所述电源供应单元处于放电状态；当所述电动引擎单元的电流值为正值时，则所述控制单元判断所述电源供应单元处于充电状态，当所述输出端的输出电压小于第三默认电压值时，则所述控制单元分别控制所述第一、第四及第七MOSFET形成导通、所述第二、第三及第五MOSFET形成截止；当所述输出端的输出电压大于第三默认电压值时，则所述控制单元分别所述第一、第四MOSFET形成截止；所述第三默认电压值大于所述第二默认电压值。


3.根据权利要求2所述的机车电容在线检测及监控装置，其特征在于，所述双向转换器与所述电动引擎单元之间设有漏电侦测单元，所述漏电侦测单元包括第一电路组、第二电路组、及第一电阻，所述第一电路组与所述第二电路组形成并联再分别与接地端及所述第二输出入端形成串联，所述第一电路组包括第一二极管及第二电阻，所述第一二极管的阳极串联所述第二电阻后再与第二二极管并联后再串联第二电容，所述第二二极管的阴极邻近所述第二电容；所述第二电路组包括第三二极管及第三电阻，所述第三二极管的阴极串联所述第三电阻后再与第四二极管并联后再串联第三电容，所述第四二极管的阳极邻近所述第三电容，且所述第二电容与所述第三电容电连接所述接地端；所述第一电阻分别电连接所述第二输出入端及所述接地端；当所述漏电侦测单元测得漏电电流后，则所述控制单元控制所述电源供应单元停止工作，并启动漏电报警单元工作。


4.根据权利要求3所述的机车电容在线检测及监控装置，其特征在于，所述漏电侦测单元根据公式：






IGN(t)＝IC1(t)+IC2(t)
其中C1为所述第二电容的电容量...

【专利技术属性】
技术研发人员：童克锋，严彬，文永良，
申请(专利权)人：宁波市江北九方和荣电气有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33