电车储能系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种电车储能系统，该系统包括：储能模块、电压转换模块、第一开关模块和控制模块；其中：所述储能模块的输出电压的最大值大于供电网的输出电压的最小值，所述供电网通过第一开关模块与所述电压转换模块连接，所述电压转换模块还与所述储能模块连接；所述控制模块用于控制所述供电网在所述第一开关模块闭合时，通过所述电压转换模块向所述储能模块充电。本实用新型专利技术提供的电车储能系统，在第一开关模块闭合时，控制模块通过控制供电网为储能模块充电，不仅减少了设置地面充电装置的成本，使得充电方式更为简单，还可以实现在有接触网路段和无接触网路段进行供电方式的自由切换。

Tram energy storage system

The utility model provides a tram energy storage system, which comprises an energy storage module, a voltage conversion module, a first switch module and a control module, wherein: the maximum value of the output voltage of the energy storage module is greater than the minimum value of the output voltage of the power supply network, the power supply network is connected with the voltage conversion module through the first switch module, and the voltage conversion module is also connected with the power supply network The control module is used for controlling the power supply network to charge the energy storage module through the voltage conversion module when the first switch module is closed. The tram energy storage system provided by the utility model, when the first switch module is closed, the control module charges the energy storage module by controlling the power supply network, which not only reduces the cost of setting the ground charging device, makes the charging mode simpler, but also realizes the free switching of the power supply mode in the road section with contact network and the road section without contact network.

【技术实现步骤摘要】
电车储能系统
本技术涉及电车领域，尤其涉及一种电车储能系统。
技术介绍
随着有轨电车的普及，对有轨电车的供电方式的方便性以及供电方式对城市道路景观的影响等方面显得越来越重要。现有技术中，为尽可能降低有轨电车架设接触网对城市景观和道路的影响，城市在线路的规划过程中采用部分取消接触网或全部取消接触网，在有接触网路段，采用接触网为有轨电车进行供电，在无接触网路段采用车载储能装置(超级电容箱)为有轨电车进行供电。具体的，图1为部分取消接触网的有轨电车储能系统的拓扑图，如图1所示，在无接触网路段，通过直流-直流变换器(DC/DC变换器)12将超级电容箱11(工作电压为250-500V)输出的电压升至约750V，进而为有轨电车的牵引变流器13及辅助变流器14提供能量来源，以使有轨电车驶出无接触网路段；在有接触网路段时，一方面，接触网可以直接为有轨电车的牵引变流器13及辅助变流器14提供能量来源；另一方面，接触网通过DC/DC变换器12将接触网输出的500-900V电压进行降压，以便为低能量配置的超级电容箱11(250-500V)进行充电。由于在部分取消接触网路线中的无接触网路段，需要超级电容箱11为有轨电车供电，而超级电容箱11并不能够满足有轨电车以较高的行驶速度通过无接触网路段。为解决该问题，可以采用图2所示的储能系统为有轨电车供电，如图2所示，具体的，可以提高超级电容箱11的能量配置，在无接触网路段，较高能量配置的超级电容箱11的输出端直接与牵引变流器13及辅助变流器14的输入端连接，为牵引变流器13及辅助变流器14供电。由于在上述方式中，通过电车储能系统的超级电容箱11为牵引变流器13及辅助变流器14供电，且超级电容箱11的输出电压较高，可能会出现供电网无法为超级电容箱充电的现象，因此，在部分车站需要设置大功率地面充电装置为超级电容箱11进行充电，这样不仅增大了成本，而且充电方式较为不便。
技术实现思路
为了解决现有技术中的技术问题，本技术提出一种电车储能系统，在第一开关模块闭合时，控制模块通过控制供电网为储能模块充电，不仅减少了设置地面充电装置的成本，使得充电方式更为简单，还可以实现在有接触网路段和无接触网路段进行供电方式的自由切换。根据本技术实施例的第一方面，提供一种电车储能系统，包括：储能模块、电压转换模块、第一开关模块和控制模块；其中：所述储能模块的输出电压的最大值大于供电网的输出电压的最小值，所述供电网通过第一开关模块与所述电压转换模块连接，所述电压转换模块还与所述储能模块连接；所述控制模块用于控制所述供电网在所述第一开关模块闭合时，通过所述电压转换模块向所述储能模块充电。可选的，所述系统还包括变流器组，所述变流器组和所述电压转换模块并联连接，所述控制模块还用于控制所述供电网在所述第一开关模块闭合时，向所述变流器组供电。可选的，所述系统还包括第二开关模块和第三开关模块，所述储能模块的第一端通过所述第二开关模块和所述变流器组的第一端连接，所述储能模块的第二端通过所述第三开关模块和所述变流器组的第二端连接；所述控制模块还用于控制所述储能模块在所述第一开关模块断开、且所述第二开关模块和所述第三开关模块闭合时，向所述变流器组供电。可选的，所述电压转换模块用于将所述供电网输入的电压进行升压处理，再进行降压处理，并向所述储能模块充电。可选的，所述电压转换模块为DC/DC变换器。可选的，所述储能模块的输出电压范围为450-900V。可选的，所述供电网的输出电压范围为500-900V。可选的，所述变流器组包括牵引变流器和辅助变流器。可选的，所述储能模块为超级电容箱，所述超级电容箱包括串并联连接的多个超级电容单体。可选的，所述系统还包括高速断路器，所述高速断路器分别与所述第一开关模块和所述供电网连接，用于所述供电网向所述变流器组供电时，对所述储能模块、所述电压转换模块、所述第一开关模块、所述控制模块和所述变流器组进行过流和接地保护。本技术实施例提供的电车储能系统，包括：储能模块、电压转换模块、第一开关模块和控制模块；其中：所述储能模块的输出电压的最大值大于供电网的输出电压的最小值，所述供电网通过第一开关模块与所述电压转换模块连接，并且所述电压转换模块还与所述储能模块连接；所述控制模块用于控制所述供电网在所述第一开关模块闭合时，通过所述电压转换模块向所述储能模块充电。由于通过改变储能模块内部配置，使得储能模块的输出电压的最大值大于供电网的输出电压的最小值，进而提高了储能模块的有效储能。另外，通过电压转换模块可以将供电网输出的电压转换为储能模块的工作电压，从而为储能模块进行充电，这样不仅降低了为储能模块充电的成本，使得充电方式更为简单，还可以实现在有接触网路段和无接触网路段进行供电方式的自由切换。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为部分取消接触网的有轨电车储能系统的拓扑图；图2为无接触网的有轨电车储能系统的拓扑图；图3是本技术根据一示例性实施例示出的一种电车储能系统的结构示意图。图4为单向两级DC/DC变换器在电车储能系统中的能量流动方向的示意图。图5是本技术根据另一示例性实施例示出的一种电车储能系统的结构示意图。图6是本技术根据又一示例性实施例示出的一种电车储能系统的结构示意图。图7是本技术根据一示例性实施例示出的一种电车储能系统拓扑示意图。图8为本技术实施例提供的一种第二级变换器输入端电压范围示意图。图9为现有技术中DC/DC变换器输入端电压范围示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。本技术提出的电车储能系统适用于：在有接触网路段和无接触网路段交替为有轨电车提供电能的场景中。现有技术中，一方面，在无接触网路段时，电车的能量来源为电车储能系统中的车载储能装置，由于为有轨电车的车载储能装置充电需要配置大功率地面充电装置，这样将会使得采购及后期维护成本较高，该充电装置占地面积也较大，且需要对现有标准车站进行改造。另外，又因为大功率地面充电装置只在车辆站停或折返时使用，因间断性的大功率用电，将会对供电系统造成较大冲击。另一方面，即使在有接触网路段时，该超级电容箱的能量配置较高，接触网的输出电压可能小于超级电容箱的工作电压，接触网可能会无法为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电车储能系统，其特征在于，包括：储能模块、电压转换模块、第一开关模块和控制模块；其中：所述储能模块的输出电压的最大值大于供电网的输出电压的最小值，所述供电网通过第一开关模块与所述电压转换模块连接，所述电压转换模块还与所述储能模块连接；所述控制模块用于控制所述供电网在所述第一开关模块闭合时，通过所述电压转换模块向所述储能模块充电。

【技术特征摘要】
1.一种电车储能系统，其特征在于，包括：储能模块、电压转换模块、第一开关模块和控制模块；其中：所述储能模块的输出电压的最大值大于供电网的输出电压的最小值，所述供电网通过第一开关模块与所述电压转换模块连接，所述电压转换模块还与所述储能模块连接；所述控制模块用于控制所述供电网在所述第一开关模块闭合时，通过所述电压转换模块向所述储能模块充电。2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述系统还包括变流器组，所述变流器组和所述电压转换模块并联连接，所述控制模块还用于控制所述供电网在所述第一开关模块闭合时，向所述变流器组供电。3.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述系统还包括第二开关模块和第三开关模块，所述储能模块的第一端通过所述第二开关模块和所述变流器组的第一端连接，所述储能模块的第二端通过所述第三开关模块和所述变流器组的第二端连接；所述控制模块还用于控制所述储能模块在所述第一开关模块断开、且所述第二开关模块和所述第三开关模块闭合时，向所述变流器组供电。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹤群，姜静，高宏洋，张小玲，侯朋岐，王仲，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21