[实用新型]基于氢燃料电池的低成本空中轨道列车复合供电系统

说明书

本实用新型公开了基于氢燃料电池的低成本空中轨道列车复合供电系统，包括氢燃料电池供电支路、锂电池包供电支路、高电压供电支路以及微控制器，所述氢燃料电池供电支路、锂电池包供电支路、高电压供电支路相互并联，且并联输出端与空中轨道列车的供电输入端相连，所述微控制器用于控制氢燃料电池供电支路、锂电池包供电支路的通断。本实用新型采用上述结构，能够根据空中轨道列车不同的行驶路段对功率的不同要求，实现合理的供电，在确保空中轨道列车正常行驶的基础上，大幅降低空铁系统的建设成本。

技术领域

本实用新型属于空中轨道列车供电领域，具体涉及基于氢燃料电池的低成本空中轨道列车复合供电系统。

背景技术

空中轨道列车是悬挂式单轨交通工具，轨道在列车上方，由钢铁或水泥立柱支撑在空中，适用于中小城市交通，由于空中轨道列车将地面交通移至空中，在无需扩展城市现有公路设施的基础上可缓解城市交通难题，克服了其他轨道交通系统的弊病，在建造和运营方面具有很多突出的特点。

虽然，爬坡能力强是空中轨道列车的一个特点，空中轨道列车的爬坡能力大约为地铁列车的三倍，但是，爬坡能力强意味着能耗也大，据初步分析，以750V的高压电为例，空中轨道列车在平路段需要的功率是80kw，而在爬坡阶段，根据坡度的不同，需要的功率则要达到240~400kw，单纯使用传统高压电要达到400kw的发电功率，需要投入约2000万元/公里的高压线路搭建成本，大大增加了整个空铁系统的建设成本。为此，急需一种成本相对较低的供电方式来应用于空中轨道列车，尤其适用于空铁爬坡使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供基于氢燃料电池的低成本空中轨道列车复合供电系统，解决现有空铁供电系统的建设成本较高的问题，尤其是存在爬坡路段的空铁线路。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案实现：

基于氢燃料电池的低成本空中轨道列车复合供电系统，包括氢燃料电池供电支路、锂电池包供电支路、高电压供电支路以及微控制器，所述氢燃料电池供电支路、锂电池包供电支路、高电压供电支路相互并联，且并联输出端与空中轨道列车的供电输入端相连，所述微控制器用于控制氢燃料电池供电支路、锂电池包供电支路的通断；

所述氢燃料电池供电支路包括依次串联的氢燃料电池、第一逆变器以及第一变压器，所述氢燃料电池供电支路上还串联有第一开关装置，所述第一开关装置的控制信号输入端与微控制器的控制信号输出端相连；

所述锂电池包供电支路包括依次串联的锂电池包、第二逆变器以及第二变压器，所述锂电池包供电支路上还串联有第二开关装置，所述第二开关装置的控制信号输入端与微控制器的控制信号输出端相连。

进一步地，作为优选技术方案，所述第一开关装置为第一继电器，所述第二开关装置为第二继电器，所述第一继电器、第二继电器的控制信号输入端分别与微控制器的控制信号输出端相连。

进一步地，作为优选技术方案，所述第一开关装置与第二开关装置均为自动切换开关，所述自动切换开关的控制信号输入端与微控制器的控制信号输出端相连。

进一步地，作为优选技术方案，所述第一开关装置与第二开关装置均为断路器，所述断路器的控制信号输入端与微控制器的控制信号输出端相连。

进一步地，作为优选技术方案，所述锂电池包包括11个串联的锂电池单体小包，每个所述锂电池单体小包包括1并20串的锂电池单体或者2并20串的锂电池单体或者3并20串的锂电池单体。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型提供的复合供电系统，根据空中轨道列车不同的行驶路段对功率的不同要求，采用不同的供电设计，在确保了空中轨道列车正常行驶及爬坡路段功率需求的基础上，大幅降低了空中轨道列车建设与运营成本。