[发明专利]一种城市轨道交通车辆用牵引辅助一体化车载储能系统

摘要

本发明属于轨道交通车载储能技术领域，尤其涉及一种城市轨道交通车辆用牵引辅助一体化车载储能系统，包括两路输出：一路给车辆辅助系统供电，满足辅助系统用电需求，一路同牵引系统相连，满足车辆牵引和制动能量回收需求，两个回路通过一根接地的负线回流；储能系统内的电池箱配置多簇电池，每簇电池对应一个牵引系统，连接牵引系统的正负对外输出端均有常开继电器控制；多簇电池通过二极管并联后对应一台辅助充电机，通过电压竞争轮流对辅助系统供电，辅助回路通过接地的牵引系统负线回流，辅助输出正母线使用常闭接触器控制，确保对辅助系统的供电可靠性。

主权项

1.一种城市轨道交通车辆用牵引辅助一体化车载储能系统，其特征在于，包括两路输出：一路给车辆辅助系统供电，满足辅助系统用电需求，一路同牵引系统相连，满足车辆牵引和制动能量回收需求，两个回路通过一根接地的负线回流；储能系统内的电池箱配置多簇电池，每簇电池对应一个牵引系统，连接牵引系统的正负对外输出端均有常开继电器控制；多簇电池通过二极管并联后对应一台辅助充电机，通过电压竞争轮流对辅助系供电，辅助回路通过接地的牵引系统负线回流，辅助输出正母线使用常闭接触器控制，确保对辅助系统的供电可靠性。

2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述电池箱采用功率型锂电池，并配备高性能温控系统，保证电池箱长期工作在高倍率充放电条件下温度场稳定。

3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述储能系统使用110V供电电源，由外部电源和内部电源通过二极管并联后同时供电；所述外部电源来自于车辆110V低优先级母线，其作用为：①在电池完全亏电，无法供给辅助工作时，通过外部电源供电，使牵引回路接触器可以闭合，牵引变流器能够给电池充电；②使储能系统的供电负电源与整车其他控制系统的负电源等电位，确保高低电平硬线信号的有效性；所述内部电源由一个隔离型DC/DC供给，其作用为：在车辆辅助下电后，电池箱能够正常工作，给高优先级110V母线供电，使整车激活模块处于常带电状态，保证下次车辆启动。

4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述储能系统能判断整车所处的状态，如整车处于整车休眠状态，则断开牵引回路的主接触器；如整车处于正常运行状态，则闭合牵引回路的主接触器给牵引系统供电，但在正常运行状态下电池的SOC范围控制在额定工作点以上，牵引电流或制动电流由电池箱通过网络或硬线告知牵引系统；当接触网断电，车辆处于自牵引状态时，电池箱解除额定工作点的SOC限制，同时给牵引系统和辅助系统供电，直至SOC过低或单体电压较低时，储能系统向牵引系统发送最大放电功率置零，如牵引系统没有正常封脉冲，电池箱开启自保护，断开主接触器。

5.根据权利要求1所述系统，其特征在于，在网络正常状态下，所述储能系统将自身状态信息通过工业以太网传输给整车网络控制系统，再由整车网络控制系统将子系统所需信息下发给对应的子系统；当网络出现故障时，所述储能系统与整车网络控制系统通过硬线直接通讯。

6.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述储能系统还包括应急充电模式，在司机室增加应急充电按钮，司机操作后，供电电源从电池箱切换到接触网，使辅助系统上电，储能系统启动，电池箱屏蔽自身欠压故障信号，强行闭合主接触器，由牵引系统给电池箱充电。