[发明专利]轨道车辆电能吸收装置

说明书

技术领域

本发明涉及电气技术，尤其涉及一种轨道车辆电能吸收装置。

背景技术

轨道车辆是采用电能作为其动力来源，其运营成本低、使用寿命长、不污染环境，并具有较高的启动加速度和爬坡能力等优点，成为城市间和城市内的主要交通工具。轨道车辆在运行的过程中，由于站间距较短，轨道车辆启动和制动频繁，其制动产生的能量大部分被吸收电阻以发热的方式释放掉，不仅浪费能量，也增加了轨道车辆站内空调及通风装置的负担。

针对上述问题，现有技术中通常采用超级电容作为储能单元，将轨道车辆再生制动时产生的能量吸收并存储，当轨道车辆进行大功率牵引或进入无电区时，超级电容释放能量，向轨道车辆的牵引系统提供电能。当轨道车辆的电能吸收装置中至少包括两个由超级电容及相关控制保护电路组成的电能吸收模块时，各模块中超级电容的充电电流难以保持一致，使得在相同的时间内超级电容存储的电量不同，因此，在超级电容放电时，因放电功率不一致而导致车辆不能达到预定的速度，进而不能按时到站。

发明内容

本发明提供一种轨道车辆电能吸收装置，用以解决轨道车辆的各电能吸收模块之间储能单元的充电电流和放电电压不能保持一致的问题，实现所有电能吸收模块之间储能单元的充电电流和放电电压保持一致，以使轨道车辆达到预定速度行驶。

本发明实施例提供一种轨道车辆电能吸收装置，包括至少两个并联的电能吸收模块；

所述电能吸收模块包括：降压/升压单元、储能单元、主控单元和均流控制单元；

所述降压/升压单元的输入侧连接至所述牵引系统的输入侧，另一侧连接至储能单元，用于实现所述储能单元充电和放电；

所述均流控制单元的一侧连接至车辆网络系统，另一侧连接至所述主控单元，用于根据从所述车辆网络系统获取到的各电能吸收模块中的储能单元的充电电流和放电电压生成均流控制信号，并发送给所述主控单元；

所述主控单元，分别与所述降压/升压单元、均流控制单元以及所述车辆网络系统连接，用于控制所述降压/升压单元工作在降压模式或升压模式，且各主控单元根据接收到的均流控制信号调整各储能单元的充电电流和放电电压并保持一致。

本发明实施例提供的轨道车辆电能吸收装置，通过在各电能吸收模块中设置储能单元吸收车辆再生制动时产生的电能，并在轨道车辆进行大功率牵引或进入无电区时为牵引系统提供电能，采用均流控制单元实时调整储能单元的充电电流和放电电压，使得所有电能吸收模块之间储能单元的充电电流和放电电压保持一致，以使轨道车辆达到预定速度行驶，提高轨道车辆到站时间的精确度。且本实施例提供的技术方案可根据需要灵活配置电能吸收装置的数量，具有冗余的优点，并且能够有效降低电路中的电压纹波，提高电压稳定性和装置的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的轨道车辆电能吸收装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的轨道车辆电能吸收装置中电能吸收模块的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的轨道车辆电能吸收装置中降压/升压单元和储能单元的电路结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明实施例提供的轨道车辆电能吸收装置的结构示意图，图2为本发明实施例提供的轨道车辆电能吸收装置中电能吸收模块的结构示意图，图3为本发明实施例提供的轨道车辆电能吸收装置中降压/升压单元和储能单元的电路结构示意图。如图1-3所示，轨道车辆电能吸收装置包括至少两个并联的电能吸收模块，电能吸收模块包括：降压/升压单元1、储能单元2、主控单元3和均流控制单元4。

其中，降压/升压单元1的输入侧连接至牵引系统5的输入侧，另一侧连接至储能单元2，用于实现储能单元2充电和放电。均流控制单元4的一侧连接至车辆网络系统6，另一侧连接至主控单元3，用于根据从车辆网络系统6获取到的各电能吸收模块中储能单元的充电电流和放电电压生成均流控制信号，并发送给主控单元3。主控单元3分别与降压/升压单元1、均流控制单元4以及车辆网络系统6连接，用于控制降压/升压单元1工作在降压模式或升压模式，且各主控单元根据接收到的均流控制信号调整各储能单元的充电电流和放电电压并保持一致。

轨道车辆电能吸收装置与牵引系统5并联至轨道车辆电网，可在轨道车辆进行再生制动时或当轨道车辆临近无电区时对储能单元2充电，并在轨道车辆进行大功率牵引时或当轨道车辆即将进入无电区时向牵引系统5供电。轨道车辆电能吸收装置可包括至少两个电能吸收模块，各电能吸收模块并联。