[实用新型]超级电容储能、滤波及稳压的再生制动城轨供电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及城市轨道交通节能技术，具体涉及一种超级电容储能、滤波及稳压的再生制动城轨供电系统。

背景技术

随着经济的发展，城市化进程的加快，我国城市城道交通发展迅速。城轨列车再生制动可较好地节约电能，具有节能减排的重要意义。目前城轨列车再生制动的技术有：（1）电阻吸收制动，由IGBT作为开关器件及吸收电阻组成，制动时开通IGBT，使列车制动能量通过吸收电阻将能量消耗掉，优点是结构简单，缺点是耗能，导致周围环境温度上升，需要采取措施保证有足够的通风量，如安装相应的通风动力装置，进一步增加了相应的电能消耗；（2）逆变回馈制动，通过逆变器将列车制动能量回馈到电网，优点是节能，缺点是逆变回馈一般需要采用工频变压器，极大地增加了逆变回馈装置的体积，不利于在城轨交通中的应用；（3）超级电容储能制动，主要采用IGBT双向变换器将再生制动能量储存到超级电容中，待牵引网电压下降时释放能量，优点是节能，缺点是必须有较大滤波电容，直流电压波动大、整流器功率因数低，影响城轨列车供电质量和电网质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有再生制动能量吸收技术的不足，提出一种超级电容储能、滤波及稳压的再生制动城轨供电系统。

本实用新型采用的技术方案是：包括24脉波整流器、单周期控制系统和带有超级电容的双向Buck变换器；24脉波整流器的输出接到带有超级电容的双向Buck变换器和城轨列车直流供电系统的母线，带有超级电容的双向Buck变换器与城轨列车直流供电系统的母线并联，单周期控制系统控制带有超级电容的双向Buck变换器的开关管。

24脉波整流器的2个整流变压器的输入接供电电网，每个整流变压器有2个副边线圈，2个整流变压器的4个副边线圈输出电压相位依次相差15°；24脉波整流器的输出接到带有超级电容的双向Buck变换器和城轨列车直流供电系统的母线。

带有超级电容的双向Buck变换器由第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管、电感L和超级电容C组成。第一二极管、第二二极管分别反并联在第一开关管、第二开关管上，第一开关管的发射极与第二开关管的集电极相连，电感L两端分别与第一开关管的发射极和超级电容连接，第一开关管的发射极连接城轨列车直流供电系统的母线。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和技术效果：带有超级电容的双向Buck变换器具有有源滤波、稳压和储能调节的功能。与现有城轨列车电阻吸收制动技术相比，具有节能的优势；与现有城轨列车逆变回馈制动技术相比，除节能外，无需笨重的逆变装置，体积小、成本低；与现有城轨列车超级电容储能制动技术相比，除节能外，无需较大滤波电容，直流电压稳定、整流器功率因数高，城轨列车供电质量和电网质量高。

附图说明

图1是本实用新型的一种超级电容储能、滤波及稳压的再生制动城轨供电系统图；

图2是图1所示城轨供电系统中超级电容充电状态的导通电路图；

图3是图1所示城轨供电系统中超级电容放电状态的导通电路图；

图4是本实用新型的一种超级电容储能、滤波及稳压的再生制动城轨供电系统的控制流程图；

图5为图4所示城轨供电系统控制流程图中的单周期控制框图。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型的内容和特点，以下结合附图对本实用新型的具体实施方案进行具体说明。但本实用新型的实施不限于此。