[发明专利]一种储能式电力牵引车辆防止拉弧的充电方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及储能式电力牵引车辆技术领域，更具体地说，涉及一种储能式电力牵引车辆防止拉弧的充电方法及装置。

背景技术

储能式电源一般包括有铅酸蓄电池、碱性电池、锂电池以及超级电容储能电源，由于前三种储能电源在充电时均需要发生化学反应，电源中的电解液的温升与充电电流成正比，为了避免过充导致电源损坏，在充电过程中需要控制充电电流的大小。而超级电容在充电过程中无需发生化学反应，并且超级电容本身的内阻很小，因此可以接受大电流充电，在短时间内即可迅速充满，这完全符合现代储能式电力牵引车辆的发展理念。

所谓储能式电力牵引车辆是指，电力牵引车辆使用超级电容来存储电能，并利用乘客在站台上下车的几十秒的时间内快速完成充电，一次充电可以确保储能式轨道车辆运行至下一站再进行补充电。当车辆进入到站台后，车辆上的受电器将与站台内的供电轨进行接触，地面充电装置通过供电轨对车辆储能电源进行充电，当车辆充满电后，受电器与站台内的供电轨脱离。

但是，由于目前充电站内的充电轨是常带电状态，而储能式电力牵引车辆的充电电流非常大，因此在车辆进站受电器与供电轨接触的瞬间以及车辆出站受电器与供电轨脱离的瞬间，受电器与供电轨之间将产生严重的拉弧现象，这将导致受电器以及供电轨的烧毁，严重的还会发生重大事故。

因此，如何能够防止储能式电力牵引车辆的受电器与供电网的供电轨之间产生电弧，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电力牵引车辆防止拉弧的充电方法，以避免在车辆进站开始充电时以及车辆出站停止充电时在车辆的受电系统与供电轨之间产生电弧；

本发明的另一目的在于提供一种储能式电力牵引车辆防止拉弧的充电系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种储能式电力牵引车辆防止拉弧的充电方法，包括步骤：

1）检测供电轨上的电压；

2）判断所述供电轨上的电压是否大于0，若否，则执行步骤3），若是，则执行步骤4）；

3）禁止为所述供电轨进行供电；

4）向所述供电轨供电，对所述供电轨上的电流进行检测，当所述供电轨上的电流小于等于预定电流时，停止为所述供电轨进行供电。

本发明中所提供的储能式电力牵引车辆防止拉弧的充电系统中包括用于为供电轨进行供电的地面充电装置和用于与所述供电轨连接为车辆充电的受电系统，该充电系统中还包括：

用于检测所述供电轨上电压的电压检测装置；

用于检测所述供电轨上电流的电流检测装置；

与所述地面充电装置通讯连接的充电控制系统，所述充电控制系统用于接收所述电压检测装置所检测到的电压信号以及所述电流检测装置所检测到的电流信号，并在当且仅当在电压大于0时，控制所述地面充电装置为所述供电轨供电，且在供电过程中当电流检测装置检测到的电流值小于等于预定电流时，控制所述地面充电装置停止为所述供电轨供电。

优选地，在上述储能式电力牵引车辆防止拉弧的充电系统中，所述地面充电装置包括：

与工业用电网相连的变压器；

与所述变压器相连且用于将交流电转变为直流电的整流器；

与所述整流器相连的斩波器，且所述斩波器上还设置有用于与车辆供电轨相连的充电电缆。

优选地，在上述储能式电力牵引车辆防止拉弧的充电系统中，所述电压检测装置为与所述充电电缆或者所述供电轨相连的电压互感器。

优选地，在上述储能式电力牵引车辆防止拉弧的充电系统中，所述电流检测装置为与所述充电电缆或者所述供电轨相连的电流互感器。

优选地，在上述储能式电力牵引车辆防止拉弧的充电系统中，所述供电轨为架空式接触网，所述受电系统包括：

用于与所述供电轨接触的受电弓；

一端用于与储能电源相连，另一端与所述受电弓相连的车辆母线。·

优选地，在上述储能式电力牵引车辆防止拉弧的充电系统中，所述供电轨为第三轨供电轨，所述受电系统包括：

用于与所述供电轨相接触的集电靴；

一端用于与储能电源相连，另一端与所述集电靴相连的车辆母线。

优选地，在上述储能式电力牵引车辆防止拉弧的充电系统中，所述充电控制系统包括：

处理单元，在所述电压检测装置检测到的电压大于0时，生成供电信号；在供电状态下，当所述电流检测装置检测到的电流小于等于预定电流值时，生成停止供电信号；

与斩波器相连的控制器；