本发明专利技术公开了基于直流触网的大功率电动汽车供电系统及协调控制方法，系统包括地面端供电系统和车端供电系统。当集电杆或受电弓接触到滑触线取电后，切换电路断开，滑触线通过电机控制器给驱动电机供电，且滑触线通过车载充电机给动力电池充电；当集电杆或受电弓脱开滑触线且电机控制器输入端电压下降到动力电池电压以下时，切换电路自动接通，动力电池给电机控制器供电。电机控制器供电。电机控制器供电。
【技术实现步骤摘要】
大功率电动汽车供电系统、协调控制方法及电动汽车
[0001]本专利技术涉及一种基于直流触网的大功率电动汽车短距离供电系统、协调控制方法及电动汽车，属于电动汽车供电
技术介绍
[0002]燃油重卡是油耗及污染“大户”，一辆重型柴油车的碳排放量相当于100辆小汽车，而燃油重卡车又是矿山(大型煤矿、石矿等)、厂区(钢厂等)、港口(牵引车)主要的载重车，在节能减排绿色环保大势下，燃油重卡电动化必将是重要趋势。
[0003]目前已经有一些矿区的部分重卡采用纯电动车，电动重卡补电方式主要采用充电或换电方式，但这两种方式均无法满足矿区等恶劣场况，其中充电方式下车载电池容量大整车成本高、充电时间长、单次车载电量无法满足全天运行需求等，换电方式的换电站投资成本巨大，且车辆重载上坡时电池大倍率放电严重影响电池寿命。
[0004]如何经济可靠地解决纯电重卡电动车的补电问题，成为本领域技术人员急需要解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术旨在解决电动汽车电池成本高、充电时间长、重载上坡电池耗电量大、单次车载电量无法满足全天运行需求的问题，提供一种基于直流触网的大功率电动汽车供电系统，适合于具有固定驾驶线路的内部重载电动车辆的应用场景。
[0006]为实现上述技术目的，本专利技术采用以下技术特征。
[0007]基于直流触网的大功率电动汽车供电系统，包括：地面端供电系统和车端供电系统，所述地面端供电系统包括高压进线，所述高压进线与高压母线相连接，高压母线上设置有多条支路；<br/>[0008]每条支路上设置有高压出线开关，高压出线开关输出端设置有整流站，整流站正极直流输出端通过馈线与一条滑触线相连接，整流站负极直流输出端通过馈线与另一条滑触线相连接；所述馈线上设置有馈线开关；
[0009]所述车端供电系统包括集电杆或受电弓，集电杆或受电弓一端与滑触线接触，所述集电杆或受电弓输出端设置有切换电路，另一端经过保护电路后分为两路出线，一路出线通过切换开关与电机控制器输入端相连，电机控制器输出端连接到驱动电机；另一路出线与车载充电机输入端相连；车载充电机与动力电池相连；动力电池通过切换开关与电机控制器输入端相连；
[0010]所述切换电路用于通过其断开或闭合的设置，实现滑触线通过电机控制器给驱动电机供电，且滑触线通过车载充电机给动力电池充电；或者利用动力电池通过电机控制器给驱动电机供电。
[0011]进一步地，所述集电杆或受电弓安装在电动汽车顶部。
[0012]进一步地，所述滑线有多段组成，相邻段滑触线在各个支路之间通过绝缘线连接，
绝缘线两端并联联络开关，联络开关分合由安装在整流站的协调控制装置进行控制。
[0013]再进一步地，所述协调控制装置用于采集馈线电压、馈线电流及绝缘监测二次设备的状态信息，并根据采集的信息判断是否存在某段滑触线的整流站故障，并根据判断结果对馈线开关和联络线开关进行控制。
[0014]进一步地，所述馈线与触网中滑触线的连接点位于滑触线线路的不同位置。
[0015]再进一步地，所述系统还包括声光报警装置，所述声光报警装置受所述协调控制装置控制，所述用于根据滑触线过载时进行过载提示。
[0016]再进一步地，当协调控制装置判断出某段滑触线的整流站故障时，该整流站直流输出所有馈线开关断开，闭合联络开关将该段滑触线与相邻段滑触线连接，恢复供电；当协调控制装置判断出某段滑触线过载时，该段滑触线入口机构关闭，同时利用连接在滑触线上的声光报警装置进行过载提示。
[0017]进一步地，所述集电杆或受电弓输出端设置有切换电路，所述切换电路用于通过其断开或闭合的设置，实现滑触线通过电机控制器给驱动电机供电，且滑触线通过车载充电机给动力电池充电；或者利用动力电池给电机控制器供电。
[0018]在以上技术方案的基础上，本专利技术还提供了基于直流触网的大功率电动汽车供电系统的协调控制方法，所述系统采用如以上技术方案任意一种可能的实施方式所提供的直流触网的大功率电动汽车供电系统，所述协调控制方法包括：
[0019]当集电杆或受电弓接触到滑触线取电后，切换电路断开，滑触线通过电机控制器给驱动电机供电，且滑触线通过车载充电机给动力电池充电；当集电杆或受电弓脱开滑触线且电机控制器输入端电压下降到动力电池电压以下时，切换电路自动接通，动力电池给电机控制器供电。
[0020]本专利技术还提供了大功率电动汽车，所述大功率电动汽车采用如以上技术方案任意一种可能的实施方式提供的基于直流触网的大功率电动汽车供电系统。
[0021]有益效果：本专利技术提供的一种基于直流触网的大功率电动汽车供电系统，能够应用于电动重卡。集电杆或受电弓输出端设置有切换电路，所述切换电路用于通过其断开或闭合的设置，实现滑触线通过电机控制器给驱动电机供电，且滑触线通过车载充电机给动力电池充电；或者利用动力电池给电机控制器供电，能够实现电动重卡在上坡路段通过滑触线同时给车载驱动系统供电和电池补电，确保在一个作业循环工况中，电动重卡在上坡时滑触线给电池的补电量以及车辆下坡时回馈的电量之和大于车辆耗电量。本专利技术可有效减少车载电池容量降低车辆成本、增加车辆作业时间、延长电池寿命，综合经济效益明显。本专利技术为燃油重卡电动化的使用及推广提供了重要的途径，意义重大。
[0022]其优点如下：
[0023]1.本专利技术整流器直流输出通过双路或双路以上馈线连接到滑触线，馈线与触网的连接点位于触网线路的不同位置，一是提高可靠性，二是降低线损。
[0024]2.本专利技术滑触线由多段组成，相邻滑触线通过绝缘线连接，绝缘线并联联络开关，正常情况下联络开关断开，每座整流站给本段内滑触线供电。整流站或馈线故障时，本段馈线开关断开同时闭合联络开关，相邻整流站通过联络开关给本段滑触线供电，最大化保证滑触线安全可靠运行。
[0025]3.本专利技术集电杆或受电弓一端可连接到滑触线取电，另一端分别连接到电机控制
器和车载充电机，既给电动汽车动力系统供电，也给动力电池补电。在一个循环工况中，电动汽车接收滑触线给电池的补电量以及车辆制动回馈电量之和大于车辆行驶的耗电量，可保证车辆连续24小时作业，效益明显。
[0026]4.本专利技术协调控制系统，通过调节整流器出口电压，维持触网线路电压平衡；通过控制联络开关，为异常触网区段提供功率支撑；通过采集整流站、馈线和触网运行电压电流、发热量以及绝缘监测、电弧监测等其他二次设备的状态信息，实时判断系统运行情况并进行车辆运行调度控制。当系统出现异常情况时，协调控制系统进行故障定位并利用声光报警装置进行提示；当出现整流站严重故障时，通过馈线开关隔离故障，并闭合相邻联络开关恢复本段滑触线供电，最大化利用滑触线。
附图说明
[0027]图1是本专利技术实施例提供的电动汽车供电系统总体示意图。
[0028]图2是本专利技术实施例提供的电动汽车系统组成图。
[0029]图3是本专利技术实施例提供的电动汽车系统协调控制工作流程图。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于直流触网的大功率电动汽车供电系统，其特征在于，包括：地面端供电系统和车端供电系统，所述地面端供电系统包括高压进线，所述高压进线与高压母线相连接，高压母线上设置有多条支路；每条支路上设置有高压出线开关，高压出线开关输出端设置有整流站，整流站正极直流输出端通过馈线与一条滑触线相连接，整流站负极直流输出端通过馈线与另一条滑触线相连接；所述馈线上设置有馈线开关；所述车端供电系统包括集电杆或受电弓，集电杆或受电弓一端与滑触线接触，所述集电杆或受电弓输出端设置有切换电路，另一端经过保护电路后分为两路出线，一路出线通过切换开关与电机控制器输入端相连，电机控制器输出端连接到驱动电机；另一路出线与车载充电机输入端相连；车载充电机与动力电池相连；动力电池通过切换开关与电机控制器输入端相连；所述切换电路用于通过其断开或闭合的设置，实现滑触线通过电机控制器给驱动电机供电，且滑触线通过车载充电机给动力电池充电；或者利用动力电池通过电机控制器给驱动电机供电。2.根据权利要求1所述的基于直流触网的大功率电动汽车供电系统，其特征在于，所述集电杆或受电弓安装在电动汽车顶部。3.根据权利要求1所述的基于直流触网的大功率电动汽车供电系统，其特征在于，所述馈线与触网中滑触线的连接点位于滑触线线路的不同位置。4.根据权利要求1所述的基于直流触网的大功率电动汽车供电系统，其特征在于，所述滑触线有多段组成，相邻段滑触线在各个支路之间通过绝缘线连接，绝缘线两端并联联络开关，联络开关分合由安装在整流站的协调控制装置进行控制。5.根据权利要求4所述的基于直流触网的大功率电动汽车供电系统，其特征在于，正常情况下所述联络开关断开，每座整流站给本段内滑...
【专利技术属性】
技术研发人员：温传新，韩忠修，杨赫，黄全全，郭王勇，黄堃，薛健，武迪，俞拙非，石春虎，云阳，王云鹏，吕委伦，范伟，贾利虎，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司国网天津市电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：
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