[发明专利]一种储能式快速充电装置及充电方法

说明书

本发明公开了一种储能式快速充电装置，包括由380V工业电网供电的AC/DC充电机；与AC/DC充电机可形成充电回路的锂离子电容储能系统；将锂离子电容储能系统的电能进行变换后对有轨电车的车载ESS系统进行充电的DC/DC变换系统；在系统出现异常需要维护或者例行维护时，对锂离子电容储能系统进行放电，使其电压处于可操作的安全电压内的应急维护系统；可监控列车进出站状态，与AC/DC充电机，锂离子电容储能系统、DC/DC变换系统和应急维护系统进行通讯，并控制它们的启动与停止的智能监控系统。还公开了该充电装置的充电方法。本发明可连接380V普通工业电网，造价低，应用广，安全可靠。

技术领域

本发明涉及一种有轨电车的储能式充电装置及充电方法。

背景技术

随着现代有轨电车技术的发展和城市美化的需求，有轨电车供电系统从传统的接触网供电升级为储能式供电，储能型有轨电车需要在每个站台都设置一个1MW的充电装置，利用乘客在上下车30S的时间给车载储能系统充电，该充电装置采用10KV的电网供电，通过AC—DC的变换方式给有轨电车充电。该充电装置的可靠性、投资、维修、景观等因素是工程建设中的重要问题。

当前国内运行的有轨电车充电装置存在装机容量过大，设备允余过多，箱变体积超大，杂散电流腐蚀难防，工程投资浪费征地困难等缺陷。现有的有轨电车要求在30S内充给车载储能系统充满电，需要的功率平均为1MW，传统的充电方式需要从电网实时吸收1MW的功率，导致电网的容量要≥1MW。且采用该传统的供电方式，每一个车站都需要接入10KV-1MW的交流电网，而充电时间只有30S，有轨电车的发车间隔基本上都大于等于5分钟，这就造成电网在很大的时间都处于闲置状态，造成工程投资浪费和电网基础容量费的浪费，为后续有轨电车的运营增加了成本压力。另外，现有的10KV—1MV容量的电网工程造价为350万/公里，电网公司收费为基础容量费用+电费。传统的有轨电车充电装置对电网的功率需求大，但是电网的容量利用率很低，造成运营公司实际用了很少的电能却支付了很多的电费。而一些特殊场合如大型桥梁、隧道、湖泊、老城区，10KV—1MW的电网实际是不能到达的，也制约了有轨电车的线路规划。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种电网容量利用率高、成本低、适用范围广的储能式快速充电装置及充电方法。

为解决以上技术问题，本发明首先公开了一种储能式快速充电装置，该装置包括

由380V工业电网供电的AC/DC充电机，采用100KWAC/DC充电机；

与AC/DC充电机可形成充电回路的锂离子电容储能系统；即AC/DC充电机可给锂离子电容储能系统充电。每次锂离子电容储能系统对整车系统放完电后，由该AC/DC充电机充电；

将锂离子电容储能系统的电能进行变换后对有轨电车的车载ESS(energystorage systems)系统进行充电的DC/DC变换系统；DC/DC变换系统，是整个储能式快速充电装置的核心，主要作用是把锂离子电容储能系统储存的电能通过DC/DC变换后对有轨电车ESS系统进行充电，该DC/DC输出功率可以达到1MW。

在系统出现异常需要维护或者例行维护时，对锂离子电容储能系统进行放电，使其电压处于可操作的安全电压内的应急维护系统；

可监控列车进出站状态，与AC/DC充电机、锂离子电容储能系统、DC/DC变换系统和应急维护系统进行通讯，并控制所述AC/DC充电机、锂离子电容储能系统、DC/DC变换系统和应急维护系统的启动与停止的智能监控系统，实现自动控制，该智能监控系统是整个储能式快速充电装置的中央控制单元。

进一步地，所述锂离子电容储能系统与AC/DC充电机之间连接有隔离开关。即AC/DC充电机的正极和负极分别连接锂离子电容储能系统的正极和负极，中间接入隔离开关。