專利名稱：混合動力客車用集成式電機(jī)控制及充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合動力客車用集成式電機(jī)控制及充電裝置。
背景技術(shù)：
在新能源混合動力客車中，電機(jī)控制器是將電池的直流電與電機(jī)交流電變換，實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動運(yùn)行的關(guān)鍵部件，屬于新能源客車的核心零部件，是新能源混合動力客車持續(xù)可靠運(yùn)行的有力保障。整個混合動力電機(jī)系統(tǒng)往往包括整車控制系統(tǒng)、車載能源系統(tǒng)、主驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)、啟動發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、高壓配電系統(tǒng)、車載充電系統(tǒng)等電附件系統(tǒng)。而整個系統(tǒng)的高壓部分主電 機(jī)、啟動發(fā)電機(jī)、車載充電等系統(tǒng)需要借助高壓線束及高壓配電系統(tǒng)與車載能源相連實(shí)現(xiàn) 工作需要。如此多的高壓配件，線束給高壓安全、散熱、布置、整車抗干擾等帶來許多問題。目前的做法大多是將零部件進(jìn)行簡單功能上的拼湊，并選擇經(jīng)過特殊處理的高壓線束，雖然這可以從一定程度上降低整車的干擾問題，卻無疑為整車增加了大量成本，降低了整車的有效空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種混合動力客車用集成式電機(jī)控制及充電裝置，減少高壓線束的使用，減弱部件的發(fā)熱量、電磁輻射量，降低整車成本，提高整車有效空間。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是提供一種混合動力客車用集成式電機(jī)控制及充電裝置，該裝置內(nèi)具有主變流器，該主變流器的直流側(cè)串聯(lián)有用于與車載能源裝置連接的開關(guān)電路，所述主變流器的交流側(cè)通過驅(qū)動接觸器與主電動機(jī)連接；
該裝置還具有副變流器，該副變流器的直流側(cè)分別與裝置上設(shè)置的電附件接口及所述主變流器的直流側(cè)對應(yīng)連接，其交流側(cè)用于與發(fā)電機(jī)連接；
該裝置上還設(shè)置有充電接口，其三相接線端通過充電接觸器與所述主變流器交流側(cè)對應(yīng)連接；
該裝置還包括一個主控制單元，該主控制單元的控制輸出端與所述主變流器和副變流器連接，其電源輸出端與裝置上設(shè)置的低壓供電單元連接，所述低壓供電單元用于為所述主控制單元供電；
該裝置還設(shè)置有供電控制單元和充電/驅(qū)動切換單元，所述供電控制單元與所述主控制單元信號輸出端連接，用于控制所述開關(guān)電路對裝置進(jìn)行預(yù)充和上電，所述充電/驅(qū)動切換單元與所述主控制單元信號輸入端連接，用于控制所述驅(qū)動接觸器和充電接觸器的切換；
該裝置中的充電接口為三相五線接口，其中地線連接車身接地；
該裝置還包括充電輔助電源，所述充電輔助電源的交流輸入側(cè)與所述充電接口的包括零線的三相四線中的兩個端子連接，其直流輸出側(cè)與所述供電控制單元連接；
該裝置還設(shè)置有充電判斷單元，該充電判斷單元連接到所述主控制單元的信號輸入端;
該裝置中用于與車載能源裝置連接的開關(guān)電路由兩個支路并聯(lián)，其中一個支路包括接觸器(SI)，另一個支路由接觸器(S2)和電阻(Rl)串聯(lián)；
在該裝置中，所述主變流器的交流側(cè)與所述充電接觸器之間串接有電感。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果
充分利用電機(jī)控制器內(nèi)部母排，共用預(yù)充電路、母線電容及主控制單元，且復(fù)用主電機(jī)的驅(qū)動控制模塊，減少了零部件的數(shù)量和外部線束，減弱了部件的發(fā)熱量、電磁輻射量，實(shí)現(xiàn)充電、電機(jī)控制和高壓配電的功能，并減少對車內(nèi)空間的占用，提高整車有效空間，降低整車成本。


圖I是本發(fā)明電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖I所示，該裝置包括主變流器I、副變流器2、充電接口、主控制單元、低壓供電單元、充電輔助電源、充電判斷單元、供電控制單元和充電/驅(qū)動切換單元。主變流器I的交流側(cè)通過驅(qū)動接觸器S3用于與主電機(jī)MT連接，其直流側(cè)用于通過一個開關(guān)電路連接車載能源，該開關(guān)電路由兩個支路并聯(lián)，其中一個支路上串有接觸器SI，用于控制裝置的上電，另一支路由接觸器S2和電阻Rl串聯(lián)，用于控制裝置的預(yù)充電。主變流器I可用于將車載能源的直流電變?yōu)榻涣麟?，并通過S3控制主電機(jī)MT工作。副變流器2的直流側(cè)分別與裝置上設(shè)置的電附件接口及主變流器I的直流側(cè)對應(yīng)連接，其交流側(cè)用于與發(fā)電機(jī)連接，副變流器2可將直流電變?yōu)榻涣麟姴⒖刂齐姍C(jī)MG工作，并可將交流電變?yōu)橹绷麟姙殡姼郊涌诠╇?，且電附件接口與主變流器I的直流側(cè)連接，可實(shí)現(xiàn)高壓配電。充電接口為一個三相五線接口，其三相接線端連接充電接觸器S4，S4另一端通過電感與主變流器交流側(cè)對應(yīng)連接，當(dāng)充電接口外接電網(wǎng)時，主變流器I可通過充電接觸器
S4將交流電變?yōu)橹绷麟?，并通過其控制電路為車載能源充電。主控制單元的控制輸出端連接主變流器I和副變流器2，其信號輸出端連接供電控制單元，充電/驅(qū)動切換單元和充電判斷單元與主控制單元的信號輸入端連接。主控制單元發(fā)出信號給供電控制單元，供電控制單元控制開關(guān)電路對裝置進(jìn)行預(yù)充和上電；充電/驅(qū)動切換單元用于控制S3與S4的相互切換，需要充電時控制S4閉合，需要驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動時控制S3閉合；充電判斷單元用于判斷是否充電；充電輔助電源的交流輸入側(cè)與充電接口的包括零線的三相四線中的兩端子連接，其直流側(cè)通過二極管與低壓供電單元連接，用于充電時通過低壓供電單元對裝置提供低壓供電。正常行車時，整車提供低壓24V，主控制單元工作，進(jìn)行自檢，自檢通過后，主控制單元將信號發(fā)送至供電控制單元，通過供電控制單元進(jìn)行集成式電機(jī)控制及充電裝置的預(yù)充和上電；高壓上電完成后，充電/驅(qū)動切換單元動作，控制驅(qū)動接觸器S3閉合，此時高壓電附件、電機(jī)MG、主電機(jī)MT均可正常工作，實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制及高壓配電功能。
整車停機(jī)，外接電網(wǎng)充電時，充電輔助電源工作，為集成式電機(jī)控制及充電裝置提供低壓供電，首先通過充電判斷單元進(jìn)行充電判斷，通過供電控制單元對裝置進(jìn)行預(yù)充和上電，上電完成后，充電/驅(qū)動切換單元動作，控制充電接觸器S4閉合，借助主電機(jī)MT的控制電路實(shí)現(xiàn)可控充電，實(shí)現(xiàn) 充電機(jī)功能。
權(quán)利要求
1.一種混合動力客車用集成式電機(jī)控制及充電裝置，其特征在于，該裝置內(nèi)具有主變流器，該主變流器的直流側(cè)串聯(lián)有用于與車載能源裝置連接的開關(guān)電路，所述主變流器的交流側(cè)通過驅(qū)動接觸器與主電動機(jī)連接； 該裝置還具有副變流器，該副變流器的直流側(cè)分別與裝置上設(shè)置的電附件接口及所述主變流器的直流側(cè)對應(yīng)連接，其交流側(cè)用于與發(fā)電機(jī)連接； 在該裝置上還設(shè)置有充電接口，其三相接線端通過充電接觸器與所述主變流器交流側(cè)對應(yīng)連接； 該裝置還包括一個主控制單元，所述主控制單元的控制輸出端分別連接所述主變流器和所述副變流器，其電源輸出端與裝置上設(shè)置的低壓供電單元連接，所述低壓供電單元用于為所述主控制單元供電； 該裝置還設(shè)置有供電控制單元和充電/驅(qū)動切換單元，所述供電控制單元與所述主控制單元信號輸出端連接，用于控制所述開關(guān)電路對裝置進(jìn)行預(yù)充和上電，所述充電/驅(qū)動切換單元與所述主控制單元信號輸入端連接，用于控制所述驅(qū)動接觸器和所述充電接觸器的切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合動力客車用集成式電機(jī)控制及充電裝置，其特征在于，所述充電接口為三相五線充電接口，其中地線連接車身接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合動力客車用集成式電機(jī)控制及充電裝置，其特征在于，該裝置還包括充電輔助電源，所述充電輔助電源的交流輸入側(cè)與所述充電接口的包括零線的三相四線中的其中兩個端子連接，其直流輸出側(cè)與所述供電控制單元連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合動力客車用集成式電機(jī)控制及充電裝置，其特征在于，該裝置還設(shè)置有充電判斷單元，所述充電判斷單元連接到所述主控制單元的信號輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合動力客車用集成式電機(jī)控制及充電裝置，其特征在于，所述開關(guān)電路由兩個支路并聯(lián)，其中一個支路包括接觸器(SI)，另一個支路由接觸器(S2)和電阻(Rl)串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合動力客車用集成式電機(jī)控制及充電裝置，其特征在于，在所述主變流器的交流側(cè)與所述充電接觸器之間串接有電感。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混合動力客車用集成式電機(jī)控制及充電裝置，包括主變流器、副變流器、主控制單元、充電接口、供電控制單元、電附件接口和充電/驅(qū)動切換單元，主變流器交流側(cè)通過充電接觸器與充電接口連接，且通過驅(qū)動接觸器與主電機(jī)連接，直流側(cè)串聯(lián)有用于與車載能源裝置連接的開關(guān)電路，副變流器的直流側(cè)分別與裝置上設(shè)置的電附件接口及主變流器的直流側(cè)對應(yīng)連接，其交流側(cè)用于與發(fā)電機(jī)連接，主控制單元控制連接主變流器和副變流器，充電/驅(qū)動切換單元用于驅(qū)動和充電的切換，供電控制單元用于控制開關(guān)電路對裝置進(jìn)行預(yù)充和上電。該裝置減少了高壓線束的使用，減弱部件的發(fā)熱量，降低整車成本，提高整車有效空間。
文檔編號B60L15/02GK102897057SQ201210336080
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者楊泗鵬, 鄭維, 楊國強(qiáng), 郭勇, 靳超, 丁計(jì)飛, 岳建, 韓光輝 申請人:鄭州宇通客車股份有限公司