[发明专利]交通车辆供电系统及其管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及交通车辆供电领域，且更具体地涉及一种交通车辆供电系统及其管理方法。

背景技术

现有交通车辆的动力供应主要通过以下几种方式实现：

1.对于地铁及轻轨车辆、有轨电车、无轨电车，必须在地面设置专用的供电系统，供电线路可通过第三轨或接触网的形式实现，其中，通过车载受流器接受第三轨的电源供电或通过受电弓接受接触网的电源供电，并通过车载设备将该电源供电转换成车辆动力用电和车辆控制用电，从而驱动车辆运行。这种电能传送方式的缺点在于：必须设置专用的供电线路，投资大，费用高，占地或占空间较大，影响沿途景观，线路电能损耗高，不经济。

2.对于公共汽车，通过汽车发动机燃烧汽油、柴油或天然气，以产生动力，驱动汽车运行。不过当汽车用油/气不足时，需要通过地面加油/气站进行补充。这种燃烧油/气方式的缺点在于：会排放尾气，同时发动机产生的噪声大，对环境的影响较大，而且加油/气站容易引发火灾或爆炸。

3.对于锂电池动力车辆，其采用锂电池提供车辆动力用电和车辆控制用电。这种锂电池供电方式虽然可避免前述两种动力供应方式的一些不足，不过其仍然具有以下缺点：使用寿命短，充电时间长，充放电功率小，低温性能差。

近年来，超级电容器技术日渐发展。超级电容属于双电层电容器，它的基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量，可用于供电。

发明内容

有鉴于此，本发明在此提供一种交通车辆供电系统及其管理方法，这种供电方案采用超级电容器技术，能够克服锂电池供电方案的上述缺点。

本发明提供一种交通车辆供电系统，其特征在于，该交通车辆供电系统包括：

电容器组件，其被可拆卸地设置在交通车辆上并包括多个串联的超级电容器，用于为车辆用电装置供电；

充电系统，其能够通过电连接器选择性地连接到所述电容器组件，以对所述电容器组件充电；和

控制系统，其通过有线方式或无线方式连接到所述电容器组件，以实现对所述电容器组件的工作状态的实时监控及保护。

另外，本发明还提供一种用于上述交通车辆供电系统的管理方法，其特征在于，该管理方法包括：

检测所述电容器组件的端电压，并且当检测到所述电容器组件的端电压低于端电压下限值时对所述电容器组件充电；

检测所述电容器组件的端电压和充电电流，并且当所述电容器组件的端电压超过端电压上限值或充电电流超过充电电流上限值时停止充电。

由上可知，通过本发明在此提供一种交通车辆供电系统及其管理方法，不仅不占用公共空间且具有零排放，而且使用寿命长，充电时间短，充放电功率大，低温性能好。

附图说明

图1是本发明提供的车辆供电系统的一个实施例的示意图。

图2是本发明提供的车辆供电系统的另一实施例的示意图。

具体实施方式

根据本发明提供的交通车辆供电系统及其管理方法，其中采用超级电容器技术，能够更安全有效地实现交通车辆供电。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明提供的交通车辆供电系统包括：车载电容器组件110，地面充电系统120，和控制系统130。其中，电容器组件110采用超级电容器技术，其中所储存的电能可用于为交通车辆用电装置140供电，车辆用电装置140可以是车辆牵引系统、空调系统、辅助电气设备等；充电系统120中可包括充电柜，并当电容器组件110中所储存的电能不足时可对电容器组件110进行快速充电，其中电容器组件110能够通过电连接器(例如，车辆顶部的受电弓或车辆底盘端的电连接件)选择性地电连接到充电系统120进行充电；控制系统130能够通过有线或无线方式连接到电容器组件110，以对电容器组件110进行充电控制、状态监视并提供充电保护功能。

以下将更详细地描述电容器组件110、充电系统120和控制系统130的结构，不过应理解的是，电容器组件110、充电系统120和控制系统130的各种实施例可根据需要进行相互组合。

1.电容器组件：