[发明专利]一种有轨电车冗余超级电容控制方法及控制系统

说明书

本发明提供的有轨电车冗余超级电容控制方法，包括多组超级电容模块，每组超级电容模块包括多个电量相等的超级电容，多个超级电容并联连接，控制方法包括如下步骤：设定多个所述超级电容投入和切除的条件；判断有轨电车的运行工况，有轨电车的运行工况包括：进站充电、行车供电以及制动能量回收；根据所述投入和切除的条件和有轨电车的运行工况，完成超级电容的进站充电、行车供电以及制动能量回收。该发明将超级电容冗余设置，根据有轨电车的运行工况和超级电容的运行状态，在超级电容故障时，实现冗余超级电容的投入和切除以及超级电容之间的协同控制，提高了有轨电车运行的可靠性和安全性，为有轨电车的平稳运行提供了保障。

技术领域

本发明涉及超级电容储能系统技术领域，特别涉及一种有轨电车冗余超级电容控制方法及控制系统。

背景技术

目前无架空接触网的有轨电车通常采用超级电容储能供电，超级电容功率密度大，充放电速度快，效率高，使用温度广，寿命长，环保无污染，其较强的适用性，在多个领域都得到了应用，是新型储能装置的重要研究方向，对有轨电车车载储能发展有巨大的推动作用。

无架空接触网有轨电车超级电容储能系统目前的拓扑结构是超级电容储能系统直接与整车直流母线相连的拓扑结构，有轨电车上不再配置双向DC/DC变流器，为有轨电车负载供电，可以减轻车重，有效节约成本。

但就现有技术来说，当超级电容储能系统发生故障时，无架空接触网有轨电车失去动力电源，超级电容储能系统的可用性较低，有轨电车运行的可靠性和安全性低。

发明内容

为解决现有技术中有轨电车运行的可靠性和安全性低的技术问题，本发明提供了一种有轨电车冗余超级电容控制方法，将超级电容冗余设置，根据有轨电车的运行工况和超级电容的运行状态，在超级电容故障时，实现冗余超级电容的投入和切除以及超级电容之间的协同控制，提高了有轨电车运行的可靠性和安全性，为有轨电车的平稳运行提供了保障。

本发明提供了一种有轨电车冗余超级电容控制方法，所述有轨电车包括多组超级电容模块，每组所述超级电容模块包括多个电量相等的超级电容，多组所述超级电容模块中的多个所述超级电容并联连接，所述有轨电车冗余超级电容控制方法包括如下步骤：

设定多组所述超级电容模块中的多个所述超级电容投入和切除的条件；

判断所述有轨电车的运行工况，所述有轨电车的运行工况包括：进站充电、行车供电以及制动能量回收；

当所述有轨电车处于进站充电时，设定所述超级电容充电条件和充电完成条件，根据所述投入和切除的条件，完成所述超级电容的进站充电；

当所述有轨电车处于行车供电时，设定所述超级电容供电完成条件，根据所述投入和切除的条件，完成所述超级电容的行车供电；

当所述有轨电车处于制动能量回收时，设定所述超级电容制动能量回收完成条件，根据所述投入和切除的条件，完成所述超级电容的制动能量回收。

进一步地，所述投入和切除的条件，具体包括：

判断多组所述超级电容模块的运行状态，所述运行状态包括正常状态和故障状态；

当多组所述超级电容模块均处于正常状态时，检测多组所述超级电容模块中的所述超级电容的电压值，投入第一组所述超级电容模块中电压值最高的所述超级电容，并计算第一组所述超级电容模块中除去电压值最高的所述超级电容后剩余的所述超级电容的电压值与直流母线电压值的差值，待差值小于第一阈值，投入第一组所述超级电容模块中除去电压值最高的所述超级电容后剩余的所述超级电容，第一组所述超级电容模块包括电量最高的所述超级电容；

当多组所述超级电容模块均处于故障状态时，多组所述超级电容模块停止运行；