[发明专利]一种用于离网有轨电车的制动能量回收再利用系统

说明书

技术领域

本发明属于轨道交通车辆牵引/制动技术以及电化学储能技术的交叉领域，特别是一种用于离网有轨电车的制动能量回收再利用系统。

背景技术

现有传统轨道交通制动能量回收技术大多为电阻消耗型和电网回馈型。电阻消耗型控制简单、价格低廉、工作稳定，但所有能量均被消耗为热能，不仅形成了热污染，还增加空调系统的耗电量，实质上制动能并没有得到回收利用，能量综合使用效率极大降低。电网回馈型实现了电能的回收再利用，但只适用于挂网运行车辆。城市轨道交通为实现美观及节约成本的目的，通常采用离网有轨电车。本发明提供了一种用于离网有轨电车的制动能量回收再利用系统，将替代传统轨道交通制动能量回收技术，有效的节约并利用能源，将有轨电车制动时产生的电能回收并储存，待需要牵引时释放利用。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于离网有轨电车的制动能量回收再利用系统，解决离网有轨电车的制动能量回收再利用的问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种用于离网有轨电车的制动能量回收再利用系统，包括：ECU能量控制单元、BMS电池管理系统、DC/DC变换器、预充电阻、预充接触器、主接触器、断路器、霍尔电流传感器、熔断器、锂电池组、霍尔电压传感器和对外电气接口；

所述ECU能量控制单元与BMS电池管理系统和对外电气接口相连，用于接收外部指令并发出控制信号；

所述DC/DC变换器与主接触器、预充电阻和断路器相连，断路器与对外电气接口相连，对外电气接口与牵引逆变器相连，牵引逆变器与牵引电机相连；

所述BMS电池管理系统与锂电池组、主接触器、预充接触器、霍尔电流传感器和霍尔电压传感器相连，主接触器和预充接触器均与霍尔电流传感器相连，霍尔电流传感器与熔断器相连，熔断器与锂电池组相连，锂电池组与霍尔电压传感器相连；所述BMS电池管理系统还与DC/DC变换器相连；

所述DC/DC变换器用于将牵引电机产能的制动电能进行电压变换，将电压变换成符合锂电池组工作额定电压范围的电压；用于将锂电池组释放的电能进行电压转换，将电压变换成符合牵引逆变器工作电压范围的电压，牵引逆变器将直流电转换成交流电供给牵引电机使用，实现车辆牵引；

所述BMS电池管理系统用于接收ECU能量控制单元发送的指令，控制DC/DC变换器的输出电压和功率；

所述BMS电池管理系统用于接收ECU能量控制单元发送的指令，控制主接触器闭合主接触器所在的支路，锂电池组实现充电过程，完成能量回收；

用于接收ECU能量控制单元发送的指令，控制预充接触器闭合预充电支路，控制主接触器断开主接触器所在的支路，锂电池组实现放电过程，完成能量释放，BMS电池管理系统收到预充电完成的信号后，控制预充接触器断开预充电支路，控制主接触器闭合主接触器所在的支路；

所述霍尔电压传感器用于检测锂电池组的电压信号并将电压信号反馈给BMS电池管理系统；

所述霍尔电流传感器用于检测锂电池组的电流信号并将电流信号反馈给BMS电池管理系统；

所述预充电阻用于降低预充电支路的电流；所述断路器用于维修电路；所述熔断器用于保护电路。

在上述方案的基础上，所述对外电气接口包括主电路接口、通讯接口和硬线接口。

在上述方案的基础上，所述ECU能量控制单元与通讯接口和硬线接口相连。

在上述方案的基础上，所述断路器与主电路接口相连，主电路接口与牵引逆变器相连。

在上述方案的基础上，所述ECU能量控制单元与外部设备采用CAN通信，与内部的BMS电池管理系统采用CAN通信。

在上述方案的基础上，所述预充电支路由预充接触器和预充电阻串联组成。

在上述方案的基础上，所述主接触器为直流接触器，所述断路器为直流断路器，所述熔断器为直流熔断器。

本发明的有益效果:

本发明可以实现将离网有轨电车制动时产生的多余机械能转换的电能通过锂电池组储能的方式储存起来，并在有牵引需求时加以利用，系统通过BMS电池管理系统和ECU能量控制单元控制实现该过程。该系统用于离网的有轨电车，原理简单，能量转换率高，降低了运行成本，减少了空气污染。

附图说明

本发明有如下附图：

图1本发明的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。