| 专利名称： | 电动汽车救援车供电系统地面模拟装置 | ||
| 专利名称(英文)： | An electric automobile rescue car power supply system ground simulation device | ||
| 专利号： | CN201510391359.0 | 申请时间： | 20150707 |
| 公开号： | CN104935068A | 公开时间： | 20150923 |
| 申请人： | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | ||
| 申请地址： | 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 | ||
| 发明人： | 刘飞; 喻明江; 姚翔宇; 董勤; 张杰 | ||
| 分类号： | H02J9/00 | 主分类号： | H02J9/00 |
| 代理机构： | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 | 代理人： | 张惠玲 |
| 摘要： | 本发明公开了一种电动汽车救援车供电系统地面模拟装置，包括交流异步电动机，交流异步电机的一端与变频器连接，交流异步电机的另一端与转轴连接，转轴通过离合器与交流同步发电机连接；交流同步发电机的输出端依次与熔断器、保护电路、滤波电路、AC/DC模块、DC/DC模块串联，?DC/DC模块的输出端通过直流母线与储能电池、一体化车载充电机连接；储能电池通过二次调压模块与待充电电动汽车连接；储能电池通过逆变模块与一体化车载充电机连接；AC/DC模块的输入端通过电气开关与市电连接。本发明能真实模拟电动汽车救援车的供电系统，便于日后对电动汽车救援车的供电系统进行优化，提高救援能力和效率。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses an electric automobile rescue car power supply system ground simulation device comprising an AC asynchronous motor, of which one end is connected to a frequency converter. The other end of the AC asynchronous motor is connected to a rotating shaft. The rotating shaft is connected to the AC synchronous generator through a clutch. An output terminal of the AC synchronous generator is sequentially in series connection to a fuse, a protection circuit, a filter circuit, an AC/DC module and a DC/DC module. An output terminal of the DC/DC module is connected to an energy storage battery and an integrated vehicle-mounted charger through a direct current bus. The energy storage battery is connected to a to-be-charged electric automobile through a secondary pressure regulating module. The energy storage battery is connected to the integrated vehicle-mounted charger through an inversion module. An input terminal of the AC/DC module is connected to a commercial power through an electric switch. The electric automobile rescue car power supply system ground simulation device of the invention can realistically simulate a power supply system of an electric automobile rescue car, so that convenience is provided for optimization carried out on the power supply system of the electric automobile rescue car in the future so as to improve the rescue capability and efficiency. | ||
1.一种电动汽车救援车供电系统地面模拟装置，其特征在于：包括变频器、交流异步电动机、转轴、交流同步发电机、保护电路、滤波电路、AC/DC模块、DC/AC模块、直流母线、储能电池、一体化车载充电机； 所述交流异步电机的一端与变频器连接，交流异步电机的另一端与转轴连接，所述转轴通过离合器与交流同步发电机连接； 所述交流同步发电机的输出端依次与熔断器、保护电路、滤波电路、AC/DC模块、DC/DC模块串联，所述DC/DC模块的输出端通过直流母线与储能电池、一体化车载充电机连接； 所述储能电池通过二次调压模块与待充电电动汽车连接；所述储能电池通过逆变模块与一体化车载充电机连接，所述一体化车载充电机与待充电电动汽车连接； 所述AC/DC模块的输入端通过电气开关与市电连接。
2.如权利要求1所述的电动汽车救援车供电系统地面模拟装置，其特征在于：所述保护电路包括第一接触器和第二接触器，第一接触器的常开开关的一端与熔断器连接，第一接触器的常开开关的另一端与预充电阻的一端连接，预充电阻的另一端与滤波电路的输入端连接；第二接触器的常开开关的一端与熔断器连接，第二接触器的常开开关的另一端与滤波电路的输入端连接。
3.如权利要求1或2所述的电动汽车救援车供电系统地面模拟装置，其特征在于：所述滤波电路包括EMI滤波器，所述EMI滤波器的输出端与LC滤波器连接。
4.如权利要求1所述的电动汽车救援车供电系统地面模拟装置，其特征在于：所述AC/DC模块包括十二相自耦整流变压器，所述十二相自耦整流变压器的输出端分别与第一整流桥、第二整流桥连接；第一整流桥的第一输出端通过电感L4与第二整流桥的第一输出端连接，第一整流桥的第二输出端通过电感L5与第二整流桥的第二输出端连接，电感L4通过滤波电容C4与电感L5连接。
5.如权利要求4所述的电动汽车救援车供电系统地面模拟装置，其特征在于：所述DC/DC模块包括与滤波电容C4一端连接的第一电力开关V1和第二电力开关V2，第一电力开关V1与电感L6的一端连接，第二电力开关V2与电感L7的一端连接，电感L6的另一端与电感L7的另一端连接，电感L7的一端通过二极管D2与滤波电容C4的另一端连接；电感L6的一端通过二极管D1与滤波电容C4的另一端连接；滤波电容C4的另一端和电感L7的另一端与直流母线连接。
1.一种电动汽车救援车供电系统地面模拟装置，其特征在于：包括变频器、交流异步电动机、转轴、交流同步发电机、保护电路、滤波电路、AC/DC模块、DC/AC模块、直流母线、储能电池、一体化车载充电机； 所述交流异步电机的一端与变频器连接，交流异步电机的另一端与转轴连接，所述转轴通过离合器与交流同步发电机连接； 所述交流同步发电机的输出端依次与熔断器、保护电路、滤波电路、AC/DC模块、DC/DC模块串联，所述DC/DC模块的输出端通过直流母线与储能电池、一体化车载充电机连接； 所述储能电池通过二次调压模块与待充电电动汽车连接；所述储能电池通过逆变模块与一体化车载充电机连接，所述一体化车载充电机与待充电电动汽车连接； 所述AC/DC模块的输入端通过电气开关与市电连接。
2.如权利要求1所述的电动汽车救援车供电系统地面模拟装置，其特征在于：所述保护电路包括第一接触器和第二接触器，第一接触器的常开开关的一端与熔断器连接，第一接触器的常开开关的另一端与预充电阻的一端连接，预充电阻的另一端与滤波电路的输入端连接；第二接触器的常开开关的一端与熔断器连接，第二接触器的常开开关的另一端与滤波电路的输入端连接。
3.如权利要求1或2所述的电动汽车救援车供电系统地面模拟装置，其特征在于：所述滤波电路包括EMI滤波器，所述EMI滤波器的输出端与LC滤波器连接。
4.如权利要求1所述的电动汽车救援车供电系统地面模拟装置，其特征在于：所述AC/DC模块包括十二相自耦整流变压器，所述十二相自耦整流变压器的输出端分别与第一整流桥、第二整流桥连接；第一整流桥的第一输出端通过电感L4与第二整流桥的第一输出端连接，第一整流桥的第二输出端通过电感L5与第二整流桥的第二输出端连接，电感L4通过滤波电容C4与电感L5连接。
5.如权利要求4所述的电动汽车救援车供电系统地面模拟装置，其特征在于：所述DC/DC模块包括与滤波电容C4一端连接的第一电力开关V1和第二电力开关V2，第一电力开关V1与电感L6的一端连接，第二电力开关V2与电感L7的一端连接，电感L6的另一端与电感L7的另一端连接，电感L7的一端通过二极管D2与滤波电容C4的另一端连接；电感L6的一端通过二极管D1与滤波电容C4的另一端连接；滤波电容C4的另一端和电感L7的另一端与直流母线连接。
翻译：技术领域
本发明属于电动汽车应急救援领域，具体涉及一种电动汽车救援车供电系统地面模拟装置。
背景技术
电动汽车属于新兴能源车，但它的使用存在一定缺陷，电动汽车在使用过程中可能会因为没电而无法行驶，而附近又没有供电动汽车充电的装置，这个时候就需要用电动汽车救援车。现有的电动汽车救援车的研究处于初期，因此需要对电动汽车救援车的各方面性能、功能进行深入研究。现有电动汽车救援车的供电系统通常采用柴油发电机。柴油发电机因其占用面积大，体积大，噪音大，缺乏便捷性和灵活性，因此不便于研究。我们迫切需要一种电动汽车救援车供电系统的模拟装置，以便研究电动汽车救援车供电系统，为日后优化提供技术支持。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动汽车救援车供电系统地面模拟装置，该装置能真实模拟电动汽车救援车的供电系统，便于日后对电动汽车救援车的供电系统进行优化，提高救援能力和效率。
本模拟装置避免采用现有电动汽车救援车供电系统的柴油发电机，从而解决了供电系统体积过大、便携性差，不便于研究的问题。
本发明是这样实现的：
一种电动汽车救援车供电系统地面模拟装置，包括变频器、交流异步电动机、转轴、交流同步发电机、保护电路、滤波电路、AC/DC模块、DC/AC模块、直流母线、储能电池、一体化车载充电机；
所述交流异步电机的一端与变频器连接，交流异步电机的另一端与转轴连接，所述转轴通过离合器与交流同步发电机连接；
所述交流同步发电机的输出端依次与熔断器、保护电路、滤波电路、AC/DC模块、DC/DC模块串联，所述DC/DC模块的输出端通过直流母线与储能电池、一体化车载充电机连接；
所述储能电池通过二次调压模块与待充电电动汽车连接；所述储能电池通过逆变模块与一体化车载充电机连接，所述一体化车载充电机与待充电电动汽车连接；
所述AC/DC模块的输入端通过电气开关与市电连接。
更进一步的方案是：所述保护电路包括第一接触器和第二接触器，第一接触器的常开开关的一端与熔断器连接，第一接触器的常开开关的另一端与预充电阻的一端连接，预充电阻的另一端与滤波电路的输入端连接；第二接触器的常开开关的一端与熔断器连接，第二接触器的常开开关的另一端与滤波电路的输入端连接。
更进一步的方案是：所述滤波电路包括EMI滤波器，所述EMI滤波器的输出端与LC滤波器连接。
更进一步的方案是：所述AC/DC模块包括十二相自耦整流变压器，所述十二相自耦整流变压器的输出端分别与第一整流桥、第二整流桥连接；第一整流桥的第一输出端通过电感L4与第二整流桥的第一输出端连接，第一整流桥的第二输出端通过电感L5与第二整流桥的第二输出端连接，电感L4通过滤波电容C4与电感L5连接。
更进一步的方案是：所述DC/DC模块包括与滤波电容C4一端连接的第一电力开关V1和第二电力开关V2，第一电力开关V1与电感L6的一端连接，第二电力开关V2与电感L7的一端连接，电感L6的另一端与电感L7的另一端连接，电感L7的一端通过二极管D2与滤波电容C4的另一端连接；电感L6的一端通过二极管D1与滤波电容C4的另一端连接；滤波电容C4的另一端和电感L7的另一端与直流母线连接。
本发明中，转轴、第一接触器、第二接触器、熔断器、三相市电接入插头置于一个支架上。本发明设置有离合器，可以在不需要的时候手动停止。由变频器控制的交流异步电动机等同于应急救援车的柴油发动机，交流同步发电机等同于车载轴取力发电机。本发明用变频器控制交流异步电动机模拟汽车发动机，可以动态模拟救援车的启停、加速、减速不同车速下供电系统的动态过程。直流母线上设有储能电池、一体化车载充电机、其他车载设备的电气插座和接口。
本发明中，供电系统的交流输入有两种方式，一种是交流同步发电机取代原救援车自带的柴油发电机，交流同步发电机的输出作为交流输入，主要作为救援点供电电源；另外一种供电系统的交流输入为市电输入，由于在救援地点一般不容易获得市电输入，因此，市电输入一般用于在应急救援车驶出救援站之前对救援车上的储能电池进行充电。
本发明中，逆变模块配置有储能电池接入端口、多路交流输出端口，二次调压模块配置有储能电池接入端口、多路直流输出端口；储能电池的输出端分别与逆变模块、二次调压模块的储能电池接入端口连接；逆变模块的多路交流输出端口通过一体化车载充电机与待充电电动汽车连接，二次调压模块的多路直流输出端口与待充电电动汽车连接。
本发明的优点是：
1、本发明提供了一种能够在室内模拟应急救援车供电系统的实验装置，便于研究电动汽车救援车供电系统，便于对电动汽车救援车的供电系统进行优化，以便提高救援能力和效率；
2、通过变频器控制三相交流异步电机，可以动态模拟应急救援车启停、加速、减速等不同车速下供电系统稳定性，使本发明更接近实际情况，具有良好的研究价值；
3、装有离合器，可以真实模拟应急救援车供电系统不使用发电机时直接手动停止，节约了燃料；
4、避免采用现有电动汽车救援车供电系统的柴油发电机，从而解决了供电系统体积过大、便携性差，不便于研究的问题。
附图说明
图1为本基本电气结构整体示意图；
图2为发电部分的结构示意图；
图3为保护电路、滤波电路、整流电路、AC/DC模块、DC/DC 模块的电路连接图。
图中：1、变频器，2、交流异步电机，3、转轴，4、离合器，5、交流同步发电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
参照图1-图3所示，一种电动汽车救援车供电系统地面模拟装置，包括变频器1、交流异步电动机2、转轴3、交流同步发电机5、保护电路、滤波电路、AC/DC模块、DC/AC（Buck）模块、直流母线、储能电池、一体化车载充电机；
所述交流异步电机2的一端与变频器1连接，交流异步电机2的另一端与转轴3连接，所述转轴3通过离合器4与交流同步发电机5连接；
所述交流同步发电机的输出端依次与熔断器、保护电路、滤波电路、AC/DC模块、DC/DC模块串联，所述DC/DC模块的输出端通过直流母线与储能电池、一体化车载充电机、其他车载负荷连接；
所述储能电池通过二次调压模块与待充电电动汽车连接；所述储能电池通过逆变模块与一体化车载充电机连接，所述一体化车载充电机与待充电电动汽车连接；
所述AC/DC模块的输入端通过电气开关与市电连接；
所述保护电路包括第一接触器和第二接触器，第一接触器的常开开关的一端与熔断器连接，第一接触器的常开开关的另一端与预充电阻的一端连接，预充电阻的另一端与滤波电路的输入端连接；第二接触器的常开开关的一端与熔断器连接，第二接触器的常开开关的另一端与滤波电路的输入端连接；
所述滤波电路包括EMI滤波器，所述EMI滤波器的输出端与LC滤波器连接；
所述AC/DC模块包括十二相自耦整流变压器，所述十二相自耦整流变压器的输出端分别与第一整流桥、第二整流桥连接；第一整流桥的第一输出端通过电感L4与第二整流桥的第一输出端连接，第一整流桥的第二输出端通过电感L5与第二整流桥的第二输出端连接，电感L4通过滤波电容C4与电感L5连接；
所述DC/DC模块包括与滤波电容C4一端连接的第一电力开关V1和第二电力开关V2，第一电力开关V1与电感L6的一端连接，第二电力开关V2与电感L7的一端连接，电感L6的另一端与电感L7的另一端连接，电感L7的一端通过二极管D2与滤波电容C4的另一端连接；电感L6的一端通过二极管D1与滤波电容C4的另一端连接；滤波电容C4的另一端和电感L7的另一端与直流母线连接。
转轴、第一接触器、第二接触器、熔断器、三相市电接入插头置于一个支架上。直流母线上设有储能电池、一体化车载充电机、其他车载设备的电气插座和接口。逆变模块配置有储能电池接入端口、多路交流输出端口，二次调压模块配置有储能电池接入端口、多路直流输出端口；储能电池的输出端分别与逆变模块、二次调压模块的储能电池接入端口连接；逆变模块的多路交流输出端口通过一体化车载充电机与待充电电动汽车连接，二次调压模块的多路直流输出端口将与带充电电动汽车连接。
本发明的供电系统的交流输入有两种方式，一种是以交流同步发电机的输出作为交流输入，作为救援点供电电源；另外一种发供电系统的交流输入为市电输入，由于在救援地点不容易获得市电输入，因此，市电输入一般用于在电动汽车救援车驶出救援站之前对救援车上的储能电池进行充电。
本发明中，第一接触器、第二接触器和预充电组R1、R2、R3主要用于电动汽车救援车的充电电路保护和预充电，EMI滤波电器和LC滤波器（电感L1、电感L2、电感L3、电容C1、电容C2、电容C3）构成的LC滤波器具有滤波作用。AC/DC模块由12脉冲移相自耦变压器（十二相自耦整流变压器）、三相不控整流桥1（第一整流桥）、三相不控整流桥2（第二整流桥）和滤波电感L4、滤波电感L5、滤波电容C4组成，使交流同步发电机的交流电变成直流电；DC/DC（ Buck）电路，通过降压变换为适合给储能电池充电的电压等级，它采用两个电力开关管V1、V2和两个电感L6、L7并联组成，采用错相并联输出，降低纹波电流。
本发明提供了一种能够在室内模拟应急救援车供电系统的实验装置，便于研究电动汽车救援车供电系统，便于对电动汽车救援车的供电系统进行优化，以便提高救援能力和效率。
本发明避免采用现有电动汽车救援车供电系统的柴油发电机，从而解决了供电系统体积过大、便携性差，不便于研究的问题。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
