一體式智能集電器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛供電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種集電器供電系統(tǒng)，包含電源轉(zhuǎn)換模塊、高壓安全隔離模塊和智能集電桿模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國交通技術(shù)的飛速發(fā)展，為公眾的出行提供了極大的便利，例如汽車、電車、列車等，在人們的生產(chǎn)和生活中扮演著重要的作用。
[0003]眾所周知，電動汽車或者列車需要依賴外部電源來提供動力，通常在車輛的頂部安裝集電桿，將集電桿搭接在外部高壓電網(wǎng)上，將高壓電引入車輛供電系統(tǒng)，例如專利公開號CN 104130796 A公開了一種無軌電車及其隔離式供電系統(tǒng)，通過隔離式DC/DC將直流電引入變壓器形成需求的直流電，其不足之處在于:(I)供電系統(tǒng)中容易出現(xiàn)所需頻率以外的頻點，無法得到穩(wěn)定的電源信號；(2)當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)反向電流時，缺少防護，會導(dǎo)致整個供電系統(tǒng)中斷，甚至有可能引起事故；(3)電網(wǎng)位于車頂上方，一般的集電供電系統(tǒng)，其集電桿與DC/DC分散布置，集成度差，安裝困難；在引入高壓電時，需要連接較多的動力電纜線和控制信號線，增加了漏電和控制信號出錯的風(fēng)險，降低了安全性。
[0004]因此，如何對供電系統(tǒng)進行有效的高壓安全隔離，同時在達到高集成度的前提下，還能使其得到所需頻率的穩(wěn)定的電源信號，成為本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一體式智能集電器，高壓電經(jīng)過斬波電路、逆變電路和整流電路后，形成可調(diào)的穩(wěn)定電壓，同時，高壓磁隔離能對電路形成有效防護，更重要的是，本發(fā)明提供的集電器具有高集成度的特點。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一體式智能集電器，包括:電源轉(zhuǎn)換模塊、高壓安全隔離模塊和集電桿氣、電控制模塊，它們集成在整體控制箱內(nèi)，所述控制箱與集電桿總成統(tǒng)一固定在與車頂連接的底座上，實現(xiàn)集電系統(tǒng)的總成模塊化。
[0008]作為優(yōu)選，所述電源轉(zhuǎn)換模塊包括有集成于一體的斬波電路，至少一組以上的逆變電路，以及與所述逆變電路相匹配的整流電路，集成布置在控制箱內(nèi)，通過所述智能集電桿與電網(wǎng)相接；其中，所述逆變電路包括第一濾波器以及DC/AC轉(zhuǎn)換器，所述整流電路包括AC/DC轉(zhuǎn)換器以及第二濾波器，通過將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，再將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，該集電器具有轉(zhuǎn)換功能，同時在所述DC/AC轉(zhuǎn)換器與所述AC/DC轉(zhuǎn)換器之間設(shè)有高壓磁隔離，能對電路形成保護。
[0009]作為進一步的技術(shù)方案，本發(fā)明在所述斬波電路與所述電網(wǎng)之間設(shè)有過壓保護模塊，所述過壓保護模塊包括依次設(shè)置于所述電網(wǎng)與所述斬波電路之間的熔斷器以及輸入開關(guān)，所述輸入開關(guān)通過主控模塊進行控制。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，本發(fā)明包括有斬波電路，一組或多組逆變電路和相應(yīng)的整流電路，所述多組逆變電路之間并聯(lián)，整流電路與對應(yīng)的逆變電路之間設(shè)有高壓磁隔離。
[0011]作為更進一步的技術(shù)方案，本發(fā)明在電線上裝有進線電抗器，所述進線電抗器位于所述輸入開關(guān)與所述整流電路之間。
[0012]作為進一步的技術(shù)方案，本發(fā)明至少在所述電網(wǎng)與熔斷器之間、所述熔斷器或所述輸入開關(guān)與所述進線電抗器之間、所述斬波電路與所述逆變電路之間并聯(lián)有互感器或者壓敏電阻，用于監(jiān)測高壓電路在經(jīng)過不同的電器元件之后其電流電壓的狀態(tài)或者進行過載保護，能對電器元件起到電氣隔離作用。
[0013]作為優(yōu)選，所述電源轉(zhuǎn)換模塊、所述高壓安全隔離模塊和所述智能集電桿的控制單元，可以布置在所述控制箱內(nèi)。
[0014]有益效果:本發(fā)明通過對供電系統(tǒng)進行有效的高壓安全隔離和高集成度設(shè)計，使其得到所需頻率的穩(wěn)定的電源信號，當(dāng)出現(xiàn)反向電流時，能將逆變電路和整流電路及時斷開，保護電器元件安全。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本發(fā)明實施例1所公開的帶有電源轉(zhuǎn)換功能和高壓隔離的集成式集電器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實施例2所公開的帶有電源轉(zhuǎn)換功能和高壓隔離的集成式集電器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實施例所公開的帶有電源轉(zhuǎn)換功能和高壓隔離的集成式集電器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件名稱:
[0020]1、斬波電路；2、逆變電路；21、第一逆變電路；22、第二逆變電路；211、第一濾波器；212、DC/AC轉(zhuǎn)換器；3、進線電抗器；4、高壓磁隔離；5、整流電路；51、第一整流電路；52、第二整流電路；511、AC/DC轉(zhuǎn)換器；512、第二濾波器；6、互感器；7、熔斷器；8、輸入開關(guān)。
【具體實施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022]本發(fā)明提供了一體式智能集電器，其工作原理是:通過將斬波電路、逆變電路和整流電路集為一體置于車頂，將電纜與智能集電桿相接，智能集電桿依靠氣缸推動實現(xiàn)與外部高壓電網(wǎng)(通常為400V-1200V)連接，引入的電流通過所述斬波電路，能將高壓直流電轉(zhuǎn)變成一種可調(diào)的直流電，輸出給由IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)組成的可控H橋逆變電路，經(jīng)高壓磁隔離后進入整流電路，輸出一定范圍的可調(diào)穩(wěn)定電壓。
[0023]下面結(jié)合實施例和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。
[0024]實施例1
[0025]一體式智能集電器，包括集成于一體的電源轉(zhuǎn)換模塊、高壓安全隔離模塊和智能集電桿，電源轉(zhuǎn)換模塊、高壓安全隔離模塊布置在控制箱9內(nèi)，結(jié)合圖3，固定在與車頂連接的底座10上，具有高集成度、安裝方便、抗干擾性強的特點。
[0026]結(jié)合圖1，電源轉(zhuǎn)換模塊包括通過電線依次相接的斬波電路1，一組逆變電路2，以及與所述逆變電路2連接的整流電路5，所述斬波電路I與外部電網(wǎng)相接，此連接可以通過利用集電桿與外部電網(wǎng)相接，或者直接通過電源線與外部電網(wǎng)相接，將外部電網(wǎng)上的高壓電引入至所述斬波電路I上，通過所述斬波電路1，能將高壓直流電轉(zhuǎn)換為可調(diào)的直流電，并輸入至逆變電路2上。
[0027]所述逆變電路包括濾波器A211，以及與所述濾波器A211相接的DC/AC212，所述濾波器A211能對輸入的可調(diào)直流電中的特定頻率的頻點以外的頻率進行有效濾除，能得到需求的特定頻率的電源信號，通過DC/AC212將直流電轉(zhuǎn)為交流電。