轨道列车供电装置及轨道列车制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种轨道列车供电装置及轨道列车，其中，轨道列车供电装置，包括：太阳能电池、储能设备和电力系统控制器；所述太阳能电池与电力系统控制器连接，用于在电力系统控制器的控制下向轨道列车中的牵引系统和辅助系统供电；所述储能设备与电力系统控制器连接，用于在电力系统控制器的控制下向所述牵引系统和辅助系统供电，以及从所述牵引系统吸收制动能量。本发明专利技术提供的轨道列车供电装置及轨道列车能够减少与轨道列车配套的基础设施建设，以降低成本。

Rail train power supply device and track train

The present invention provides a power supply device and track train, the train power supply device comprises a solar battery, storage equipment and power system controller; the solar battery is connected with the power system controller used in power system controller under the control of the traction power supply system and auxiliary system of rail train; the storage device is connected with the power system controller for traction power supply system and auxiliary system to the control of the power system controller, as well as from the traction system of braking energy absorption. The rail train power supply device and the track train provided by the invention can reduce the infrastructure construction matched with the rail train to reduce the cost.

【技术实现步骤摘要】
轨道列车供电装置及轨道列车
本专利技术涉及车辆供电技术，尤其涉及一种轨道列车供电装置及轨道列车。
技术介绍
现有的轨道列车大多采用接触网和储能设备进行供电，在接触网有电时，由接触网为列车的牵引变流器供电，当列车脱离接触网或接触网没电时，由储能设备为列车的牵引变流器供电。在铁路的建设过程中，除了需要铺设铁轨等主要的设施之外，还需要搭建接触网、高压线、变压器等电力输送设备，既需要耗费较多的人力、物力和财力，又占用了较多的土地。并且，供轨道列车使用的电能大部分来自火力发电站，即便有小部分来自光伏发电场或风电场，但是建设大规模的风电场和光伏发电场仍然需要占用土地资源，以及需要较大的物资投入。
技术实现思路
本专利技术提供一种轨道列车供电装置及轨道列车，用于减少与轨道列车配套的基础设施建设，以降低成本。本专利技术实施例提供一种轨道列车供电装置，包括：太阳能电池、储能设备和电力系统控制器；其中，所述太阳能电池与电力系统控制器连接，用于在电力系统控制器的控制下向轨道列车中的牵引系统和辅助系统供电；所述储能设备与电力系统控制器连接，用于在电力系统控制器的控制下向所述牵引系统和辅助系统供电，以及从所述牵引系统吸收制动能量。如上所述的轨道列车供电装置，所述储能设备包括超级电容。如上所述的轨道列车供电装置，所述储能设备还包括蓄电池。本专利技术又一实施例提供一种轨道列车，包括：车厢、设置在车厢上的太阳能电池、储能设备、电力系统控制器、牵引系统和辅助系统；其中，所述太阳能电池与电力系统控制器连接，用于在电力系统控制器的控制下向牵引系统和辅助系统供电；所述储能设备与电力系统控制器连接，用于在电力系统控制器的控制下向牵引系统和辅助系统供电，以及从所述牵引系统吸收制动能量。如上所述的轨道列车，所述储能设备包括超级电容。如上所述的轨道列车，所述储能设备还包括蓄电池。如上所述的轨道列车，所述车厢的数量为8节。如上所述的轨道列车，8节车厢中的4节为动车，另外4节为拖车。如上所述的轨道列车，所述太阳能电池设置在动车上。如上所述的轨道列车，所述太阳能电池设置在动车的顶部。本专利技术实施例提供的技术方案，通过采用太阳能电池、储能设备和电力系统控制器，电力系统控制器用于控制太阳能电池和储能设备向轨道列车中的牵引系统和辅助系统供电，以及控制储能设备从牵引系统吸收制动能量。太阳能电池完全安装在列车上，无需额外在铁路上建设其它设备，因此，受电能力不受道岔、桥梁等限制，一方面不会产生如现有技术中接触网容易断电的问题，再加上储能设备单独或辅助供电，能够延长列车的运行时间和运行稳定性；另一方面省去了建设接触网的人力、物力成本，不需要占用土地资源，更减少了铁路建设的工程量，能够提高铁路建设的效率。采用太阳能电池进行供电，无需建设高压输电设备，还提高了铁路安全性，避免触电事故发生，也降低了电磁污染。并且，采用太阳能电池还具有环保节能的优点，利用清洁能源为轨道列车进行供电，没有有害气体排放，不污染环境。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的轨道列车供电装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例二提供的轨道列车的结构示意图。附图标记：1-太阳能电池；2-储能设备；3-电力系统控制器；4-牵引逆变器；5-辅助系统；6-机械传动装置；7-辅助用电设备；8-牵引电机。具体实施方式实施例一图1为本专利技术实施例一提供的轨道列车供电装置的结构示意图。如图1所示，本实施例提供一种轨道列车供电装置，包括：太阳能电池1、储能设备2和电力系统控制器3，其中，太阳能电池1与电力系统控制器3连接，用于在电力系统控制器3的控制下向轨道列车中的牵引系统和辅助系统供电。储能设备2与电力系统控制器3连接，用于在电力系统控制器3的控制下向牵引系统和辅助系统供电，以及从牵引系统吸收制动能量。电力系统控制器3可根据轨道列车的运行状态对太阳能电池1和储能设备2进行控制，以对太阳能电池1和储能设备2产生的电力进行收集和管理，以使太阳能电池1和储能设备2可以向轨道列车中的牵引系统和辅助系统供电。电力系统控制器3还可以控制储能设备2吸收电能进行电能储备。电力系统控制器3可包括电量检测器件、升压/稳压器、DC/DC变换器、以及用于对储能设备2进行充放电管理器件等。例如：在太阳能电池1功率充足且列车平稳运行时，电力系统控制器3控制太阳能电池1单独工作并向牵引系统和辅助系统供电。在爬坡等需要较大牵引力的情况下，电力系统控制器3控制由储能设备2与太阳能电池1一起工作，储能设备2辅助向牵引系统和辅助系统供电，补充太阳能电池1的峰值功率。在特殊天气(例如雷电阴雨天气)或太阳能电池1故障时，电力系统控制器3控制由储能设备2单独向牵引系统和辅助系统供电，以将列车运行至车库进行停运或维修，提高列车运行的可靠性和稳定性。通过电力系统控制器3控制太阳能电池1和储能设备2在不同时段进行放电，实现不同的供电策略和能耗控制模式。利用列车停站的过程中，通过太阳能电池1向储能设备2充电。本实施例提供的技术方案，通过采用太阳能电池1、储能设备2和电力系统控制器3，电力系统控制器3用于控制太阳能电池1和储能设备2向轨道列车中的牵引系统和辅助系统供电，以及控制储能设备2从牵引系统吸收制动能量。太阳能电池1完全安装在列车上，无需额外在铁路上建设其它设备，因此，受电能力不受道岔、桥梁等限制，一方面不会产生如现有技术中接触网容易断电的问题，再加上储能设备2单独或辅助供电，能够延长列车的运行时间和运行稳定性；另一方面省去了建设接触网的人力、物力成本，不需要占用土地资源，更减少了铁路建设的工程量，能够提高铁路建设的效率。采用太阳能电池1进行供电，无需建设高压输电设备，还提高了铁路安全性，避免触电事故发生，也降低了电磁污染。并且，采用太阳能电池1还具有环保节能的优点，利用清洁能源为轨道列车进行供电，没有有害气体排放，不污染环境。上述储能设备2可以为超级电容，也可以为蓄电池，或者二者都设置在列车上。当太阳能电池1功率不足时，优先对蓄电池进行放电；当列车启动或爬坡时，优先使用超级电容来补充尖峰电能；当列车制动时，产生的再生制动能量优先由超级电容吸收。实施例二图2为本专利技术实施例二提供的轨道列车的结构示意图。如图2所示，本实施例提供一种轨道列车，包括：车厢、设置在车厢上的太阳能电池1、储能设备2、电力系统控制器3、牵引系统和辅助系统5。其中，太阳能电池1与电力系统控制器3连接，用于在电力系统控制器3的控制下向牵引系统和辅助系统5供电。储能设备2与电力系统控制器3连接，用于在电力系统控制器3的控制下向牵引系统和辅助系统5供电，以及从牵引系统吸收制动能量。太阳能电池1、储能设备2和电力系统控制器3的实现方式可参照实施例一，此处不再赘述。本实施例中，将太阳能电池1设置在车厢上，尤其是设置在车厢的顶部，用于接收太阳光照射，将太阳能转换为电能，向牵引系统和辅助系统5供电。将储能设备2设置在车厢上，可以设置在车厢的顶部、车厢内或车厢的底部均可，用于单独向牵引系统和辅助系统5供电，或与太阳能电池1共同向牵引系统和辅助系统5供电，还可以吸收再生制动能量。电力系统控制器3、牵引系统和辅助系统5可以设置在车厢底部。太阳能电池1和储能设备2的输出端均连接至直流母线，牵引系统和辅助系统5的输入端也连接至直流母线。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道列车供电装置，其特征在于，包括：太阳能电池、储能设备和电力系统控制器；其中，所述太阳能电池与电力系统控制器连接，用于在电力系统控制器的控制下向轨道列车中的牵引系统和辅助系统供电；所述储能设备与电力系统控制器连接，用于在电力系统控制器的控制下向所述牵引系统和辅助系统供电，以及从所述牵引系统吸收制动能量。

【技术特征摘要】
1.一种轨道列车供电装置，其特征在于，包括：太阳能电池、储能设备和电力系统控制器；其中，所述太阳能电池与电力系统控制器连接，用于在电力系统控制器的控制下向轨道列车中的牵引系统和辅助系统供电；所述储能设备与电力系统控制器连接，用于在电力系统控制器的控制下向所述牵引系统和辅助系统供电，以及从所述牵引系统吸收制动能量。2.根据权利要求1所述的轨道列车供电装置，其特征在于，所述储能设备包括超级电容。3.根据权利要求2所述的轨道列车供电装置，其特征在于，所述储能设备还包括蓄电池。4.一种轨道列车，其特征在于，包括：车厢、设置在车厢上的太阳能电池、储能设备、电力系统控制器、牵引系统和辅助系统；其中，所述太阳能电池与电力系统控制器连接，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：于金朋，王远霏，孙海荣，裴春兴，王大海，蒋洁，金静飞，何天，李娜，黄雪飞，
申请(专利权)人：中车唐山机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13