即充式無軌電車控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種即充式無軌電車控制方法包括在交流充電模式、直流充電模式、輔源行駛模式和線網(wǎng)行駛模式這四種模式下進(jìn)行接觸器控制的切換。利用本發(fā)明，根據(jù)切換過程中繼電器的全面合理控制，使繼電器在無電流狀態(tài)下切換，延長(zhǎng)繼電器壽命。通過實(shí)際公交運(yùn)行，各個(gè)整車模式間的切換以及對(duì)于接觸器的控制均未出現(xiàn)故障，車輛運(yùn)行良好。
【專利說明】即充式無軌電車控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電車控制領(lǐng)域，具體涉及一種即充式無軌電車控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]無軌電車是城市公共交通運(yùn)營(yíng)體系的重要組成部分，是一種被普遍采用的“綠色”交通工具。目前國(guó)內(nèi)許多大中型城市建有無軌電車線路，另外中國(guó)部分煤礦礦區(qū)也采用了無軌電車作為通勤交通工具。但是現(xiàn)有的即充式無軌電車控制方法存在以下缺點(diǎn)1.無法實(shí)現(xiàn)直流充電模式和交流充電模式并存。2.在直流充電模式或交流充電模式下，僅考慮充電繼電器的狀態(tài)及控制，其他繼電器的相關(guān)保護(hù)不夠全面，同時(shí)影響部分電器件的壽命。
3.在行駛模式中，線網(wǎng)模式和輔源模式一般通過手動(dòng)切換，切換過程緩慢。切換過程中，高壓負(fù)載要重新啟動(dòng)，切換過程較長(zhǎng)；無法通過合理的控制各類繼電器實(shí)現(xiàn)線網(wǎng)高壓電源與電池高壓電源的自動(dòng)無縫切換；無法實(shí)現(xiàn)線網(wǎng)瞬間脫網(wǎng)而高壓系統(tǒng)無高壓中斷現(xiàn)象。4.在行駛模式中也同樣存在繼電器控制方式不精確，使得部分電器件保護(hù)不夠全面。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明即充式無軌電車控制方法包括在交流充電模式、直流充電模式、輔源行駛模式和線網(wǎng)行駛模式這四種模式下進(jìn)行接觸器控制的切換；其特征在于，當(dāng)CC < 1000時(shí)，進(jìn)入交流充電模式；當(dāng)CC彡1000且BS==I時(shí)，進(jìn)入直流充電模式；當(dāng)CC彡1000且BS==O時(shí)，如果ON==I且AS==I,則進(jìn)入輔源行駛模式，否則進(jìn)入線網(wǎng)行駛模式。
[0004]進(jìn)一步、所述直流充電模式下接觸器控制的步驟包括:將線網(wǎng)接觸器、電池正負(fù)端接觸器、電機(jī)控制器預(yù)充電接觸器、電機(jī)控制器主接觸器以及交流充電正極輸出接觸器均斷開，當(dāng)電池電壓> 605V或電池單體電壓>3.8V或充電無效或電池二級(jí)報(bào)警時(shí)，則K3斷開停止充電，否則吸合進(jìn)入充電狀態(tài)。
[0005]進(jìn)一步、所述交流充電模式下接觸器控制的步驟包括:將電池負(fù)極接觸器、電池正極接觸器、線網(wǎng)正極接觸器、直流充電接觸器、電機(jī)控制器預(yù)充電接觸器、電機(jī)控制器主接觸器和交流充電機(jī)正極輸入接觸器均斷開，若電池電壓>605V或電池單體電壓>3.8V或電池二級(jí)故障或持續(xù)2分鐘電流< 5A，則交流充電機(jī)正極輸出繼電器K6斷開停止充電，否則K6吸合進(jìn)入充電狀態(tài)。
[0006]進(jìn)一步、所述輔源運(yùn)行模式下接觸器控制的步驟包括:將直流充電口正極接觸器斷開，并通過CAN總線向充電機(jī)發(fā)送停機(jī)模式，同時(shí)判斷當(dāng)前線網(wǎng)接觸器是否為閉合，若為閉合，則向電機(jī)控制器發(fā)送電機(jī)目標(biāo)模式為停機(jī)，電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩為0，當(dāng)電機(jī)控制器反饋電流小于等于30A時(shí)，將主接觸器和線網(wǎng)接觸器斷開。
[0007]進(jìn)一步、所述線網(wǎng)運(yùn)行模式下接觸器控制的步驟包括:將直流充電口主接觸器斷開，如果線網(wǎng)接觸器沒有閉合，則發(fā)送電機(jī)目標(biāo)模式為停機(jī)，電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩為0，當(dāng)電機(jī)控制器電流< 30A，則斷開電池正負(fù)極；閉合線網(wǎng)接觸器，進(jìn)入正常運(yùn)行模式，當(dāng)充電開關(guān)打開進(jìn)行充電，充電完畢后，斷開充電開關(guān)，斷掉充電機(jī)正極輸出接觸器K6,若此時(shí)為空檔充電，則在延時(shí)5分鐘后，斷開開關(guān)箱的電源。
[0008]利用本發(fā)明，根據(jù)切換過程中繼電器的全面合理控制，使繼電器在無電流狀態(tài)下切換，延長(zhǎng)繼電器壽命。通過實(shí)際公交運(yùn)行，各個(gè)整車模式間的切換以及對(duì)于接觸器的控制均未出現(xiàn)故障，車輛運(yùn)行良好。
[0009]結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1示出模式切換邏輯圖。
[0011]圖2示出地面直流充電邏輯圖。
[0012]圖3示出地面交流充電邏輯圖。
[0013]圖4示出輔源行駛模式邏輯圖。
[0014]圖5示出線網(wǎng)運(yùn)行模式邏輯圖。
[0015]其中:AS-輔源模式信號(hào)；0N-鑰匙二擋信號(hào)；CS_車載充電機(jī)啟動(dòng)信號(hào)；BS_充電開關(guān)；K0S-動(dòng)力電池正極主接觸器反饋信號(hào)；K1S-動(dòng)力電池負(fù)極主接觸器反饋信號(hào)；K2S-線網(wǎng)正極主接觸器反饋信號(hào)；K3S-直流充電口正極主接觸器反饋信號(hào)；K4S-電機(jī)控制器正極主接觸器反饋信號(hào)；CC2-直流充電連接器連接信號(hào)；CC-交流充電連接器連接信號(hào)；VC-電壓傳感器采樣；VA-電流傳感器采樣；Κ0-0Ν-動(dòng)力電池正極主接觸器閉合；KO-OFF-動(dòng)力電池正極主接觸器斷開；K1-0N-動(dòng)力電池負(fù)極主接觸器閉合；K1-0FF-動(dòng)力電池負(fù)極主接觸器斷開；K2-0N-線網(wǎng)正極主接觸器閉合；K2-0FF-線網(wǎng)正極主接觸器斷開；K3-0N-直流充電口正極主接觸器閉合；K3-0FF-直流充電口正極主接觸器斷開；Κ4_0Ν_電機(jī)控制器正極主接觸器閉合；K4-0FF-電機(jī)控制器正極主接觸器斷開；K5-0N-電機(jī)控制器預(yù)充電接觸器閉合；K5-0FF-電機(jī)控制器預(yù)充電接觸器斷開；K6-0N-交流充電機(jī)正極輸出接觸器閉合；K6-0FF-交流充電機(jī)正極輸出接觸器斷開；K7-0N-交流充電機(jī)正極輸入接觸器閉合；K7-0FF-交流充電機(jī)正極輸入接觸器斷開；K8-0N-開關(guān)箱電源輸出；K8-0FF_開關(guān)箱電源停止輸出。

【具體實(shí)施方式】
[0016]以下參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式和實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]根據(jù)即充式電車的功能，分為四種模式，根據(jù)優(yōu)先級(jí)排序分為交流充電模式、直流充電模式、輔源行駛模式和線網(wǎng)行駛模式。不同模式間的切換方法如下圖1所示:當(dāng)整車控制器采樣到交流充電連接器連接信號(hào)CC的值小于1000時(shí)，進(jìn)入交流充電模式。當(dāng)CC彡1000且充電開關(guān)吸合，即BS==I時(shí)，進(jìn)入直流充電模式。當(dāng)CC彡1000且充電開關(guān)斷開，即BS==0時(shí)，根據(jù)鑰匙二檔信號(hào)ON和輔源模式信號(hào)AS狀態(tài)來判斷進(jìn)入哪種行駛模式。此時(shí)，當(dāng)鑰匙旋轉(zhuǎn)至二檔信號(hào)，即ON==I且AS==I時(shí)，進(jìn)入輔源行駛模式，否則進(jìn)入線網(wǎng)行駛模式。其中，優(yōu)先級(jí)的排序是每個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的工程師根據(jù)設(shè)計(jì)要求來排序的。首先處在充電模式下整車是禁止運(yùn)行的，所以充電模式必須優(yōu)先級(jí)高于輔源和線網(wǎng)行駛模式。充電模式分為直流和交流充電兩種模式。由于交流充電使用的是市電交流380V，無需大量前期投入，較容易找到充電電源，而直流充電需要使用專業(yè)的充電樁，充電樁的數(shù)量及密集度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因此將交流充電模式的優(yōu)先級(jí)設(shè)定高于直流充電行駛模式，直流充電行駛模式分為線網(wǎng)和輔源兩種模式，兩種模式優(yōu)先級(jí)別相同，不同的信號(hào)狀態(tài)對(duì)應(yīng)不同行駛模式。
[0018]進(jìn)入直流充電模式后，將線網(wǎng)接觸器、電池正負(fù)端接觸器、電機(jī)控制器預(yù)充電接觸器、電機(jī)控制器主接觸器以及交流充電正極輸出接觸器均斷開，根據(jù)K0S、K1S、K2S和K4S等反饋信號(hào)確認(rèn)以上接觸器均斷開后，當(dāng)電池電壓大于或等于605V或電池單體電壓大于
3.8V或充電無效即120秒無電流或電池二級(jí)報(bào)警時(shí)，則直流充電正極繼電器K3斷開，使充電停止，否則吸合進(jìn)入充電狀態(tài)。
[0019]進(jìn)入地面交流充電模式后，電池負(fù)極接觸器、電池正極接觸器、線網(wǎng)正極接觸器、直流充電接觸器、電機(jī)控制器預(yù)充電接觸器、電機(jī)控制器主接觸器和交流充電機(jī)正極輸入接觸器均斷開，根據(jù)K0S、K1S、K2S和K4S的信號(hào)，確認(rèn)以上繼電器均斷開后，若電池電壓大于605V或電池單體電壓大于3.8V或電池二級(jí)故障或電流小于5A持續(xù)2分鐘，則交流充電機(jī)正極輸出繼電器K6斷開停止充電，否則K6吸合進(jìn)入充電狀態(tài)。
[0020]在輔源運(yùn)行模式下，將直流充電口正極接觸器斷開，并通過CAN總線向充電機(jī)發(fā)送停機(jī)模式。同時(shí)判斷當(dāng)前線網(wǎng)接觸器是否為閉合，若為閉合，則向電機(jī)控制器發(fā)送電機(jī)目標(biāo)模式為停機(jī)，電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩為0，然后根據(jù)電機(jī)控制器反饋電流，小于等于30A時(shí)，將主接觸器和線網(wǎng)接觸器斷開。這樣可以防止接觸器帶電流進(jìn)行斷開操作，延長(zhǎng)接觸器壽命。根據(jù)電機(jī)控制器反饋主接觸器信號(hào)，主接觸器斷開后，閉合電池的正負(fù)極，進(jìn)入輔源正常運(yùn)行狀態(tài)。
[0021]進(jìn)入線網(wǎng)運(yùn)行模式后，直流充電口主接觸器斷開，如果線網(wǎng)接觸器沒有閉合，則發(fā)送電機(jī)目標(biāo)模式為停機(jī)，電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩為0，當(dāng)電機(jī)控制器電流小于30A，則斷開電池正負(fù)極。然后根據(jù)K0S、K1S、K2S等反饋信號(hào)后來判斷繼電器的狀態(tài)。閉合線網(wǎng)接觸器，進(jìn)入正常運(yùn)行模式。當(dāng)充電開關(guān)打開，根據(jù)電池狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)行中的充電，充電過程中，同樣根據(jù)電池系統(tǒng)的狀態(tài)來調(diào)整充電，斷開充電開關(guān)后，根據(jù)電流斷掉充電機(jī)正極輸出接觸器K6，若發(fā)現(xiàn)此時(shí)為空檔充電，則在延時(shí)5分鐘后，斷開開關(guān)箱的電源。
[0022]雖然以上結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思的啟發(fā)和不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
的基礎(chǔ)上對(duì)本發(fā)明作出各種變形或修改，這些變形或修改仍然落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種即充式無軌電車控制方法,包括在交流充電模式、直流充電模式、輔源行駛模式和線網(wǎng)行駛模式這四種模式下進(jìn)行接觸器控制的切換；其特征在于，當(dāng)CC < 1000時(shí)，進(jìn)入交流充電模式；當(dāng)0:彡1000且BS==I時(shí)，進(jìn)入直流充電模式；當(dāng)0:彡1000且BS==O時(shí)，如果ON==I且AS==I,則進(jìn)入輔源行駛模式，否則進(jìn)入線網(wǎng)行駛模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述I的方法，其特征在于，所述直流充電模式下接觸器控制的步驟包括:將線網(wǎng)接觸器、電池正負(fù)端接觸器、電機(jī)控制器預(yù)充電接觸器、電機(jī)控制器主接觸器以及交流充電正極輸出接觸器均斷開，當(dāng)電池電壓彡605V或電池單體電壓>3.8V或充電無效或電池二級(jí)報(bào)警時(shí)，則K3斷開停止充電，否則吸合進(jìn)入充電狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述交流充電模式下接觸器控制的步驟包括:將電池負(fù)極接觸器、電池正極接觸器、線網(wǎng)正極接觸器、直流充電接觸器、電機(jī)控制器預(yù)充電接觸器、電機(jī)控制器主接觸器和交流充電機(jī)正極輸入接觸器均斷開，若電池電壓>605V或電池單體電壓>3.8V或電池二級(jí)故障或持續(xù)2分鐘電流< 5A，則交流充電機(jī)正極輸出繼電器K6斷開停止充電，否則K6吸合進(jìn)入充電狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述輔源運(yùn)行模式下接觸器控制的步驟包括:將直流充電口正極接觸器斷開，并通過CAN總線向充電機(jī)發(fā)送停機(jī)模式，同時(shí)判斷當(dāng)前線網(wǎng)接觸器是否為閉合，若為閉合，則向電機(jī)控制器發(fā)送電機(jī)目標(biāo)模式為停機(jī)，電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩為0，當(dāng)電機(jī)控制器反饋電流小于等于30A時(shí)，將主接觸器和線網(wǎng)接觸器斷開。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述線網(wǎng)運(yùn)行模式下接觸器控制的步驟包括:將直流充電口主接觸器斷開，如果線網(wǎng)接觸器沒有閉合，則發(fā)送電機(jī)目標(biāo)模式為停機(jī)，電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩為0，當(dāng)電機(jī)控制器電流< 30A，則斷開電池正負(fù)極；閉合線網(wǎng)接觸器，進(jìn)入正常運(yùn)行模式，當(dāng)充電開關(guān)打開進(jìn)行充電，充電完畢后，斷開充電開關(guān)，斷掉充電機(jī)正極輸出接觸器K6，若此時(shí)為空檔充電，則在延時(shí)5分鐘后，斷開開關(guān)箱的電源。
【文檔編號(hào)】B60L15/00GK104129317SQ201310714303
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】李明哲, 黃興, 伍佳 申請(qǐng)人:武漢英康匯通電氣有限公司