一种智能控制的站台式储能电车充电系统及方法技术方案

本发明专利技术一种智能控制的站台式储能电车充电系统，包括多个充电站点，多个充电站点内均设置有供电单元、第一充电架、第二充电架和控制单元；供电单元用于输出可变的直流电压，其分别通过第一接触器、第二接触器与第一充电架、第二充电架串接形成充电回路；第一、第二充电架分别设置于充电站点的往、返站台内，可与电车的受电系统进行电性连接，从而对驶入往、返站台内的电车进行充电；控制单元用于实时监测是否有电车否驶入充电站点，并控制接通或断开对应的充电回路。该系统不仅减少充电机组数量、减小箱式变电站体积外还可实现精准控制，节省工程投资和提高运营效率，也更有利于工程实施。实施。实施。

【技术实现步骤摘要】
一种智能控制的站台式储能电车充电系统及方法


[0001]本专利技术属于储能电车充换电
，具体涉及一种智能控制的站台式储能电车充电系统及方法。

技术介绍

[0002]采用超级电容、混合电池等储能技术的电车/有轨电车工程，在车站设置充电站，当车辆驶入车站进行上下客时，充电站为车载储能电容、电池或其它储能元器件充电，补充电能，以供车辆在驶离车站后，储能元器件释放电能为车辆提供牵引动力和车内照明、空调等设备用电。由于不同车辆在同一时刻车载储能元器件端电压不一样，因此不同车辆需提供不同的充电电压。现有技术一般根据可能停站的车辆数量设置相应数量的充电机组，比如一般车站可能存在上行、下行两辆车辆进站充电，就设置两套充电机组分别为其充电。但设置两套充电机组增加了设备数量，扩大了变电站规模，尤其是采用箱式变电站时，采用两套充电机组，箱式变电站体积较大，在城市道路两侧选址较为困难，增加了工程实施难度；同时去程、返程车辆同时到达的概率很低，设备的利用率也较低。
[0003]因此，针对现有技术存在以下几个关键问题：1、充电机组的数量多；2、无法满足为往、返电车充电要求，并且避免同时充电带来的安全隐患；3.现有控制系统无法进行智能判断、从而优化充电策略，提高运行效率。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种智能控制的站台式储能电车充电系统及方法，该系统仅采用一套供电单元，即充电机组，采取智能控制方法，满足大概率情况下充电需求、避免为两辆电车同时充电，同时还结合电车下一个运行区间的能耗情况，智能调整充电时间，同时还可设置的控制器实现智能自动控制，除可减少充电机组数量、减小箱式变电站体积外还可实现精准控制，节省工程投资和提高运营效率，也更有利于工程实施。
[0005]为实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种智能控制的站台式储能电车充电系统，包括多个充电站点，所述多个充电站点内均设置有供电单元、第一充电架、第二充电架和控制单元；
[0006]所述供电单元用于输出可变的直流电压，其分别通过第一接触器、第二接触器与第一充电架、第二充电架串接形成充电回路；
[0007]所述第一、第二充电架分别设置于所述充电站点的往、返站台内，可与电车的受电系统进行电性连接，从而对驶入往、返站台内的电车进行充电；所述控制单元用于实时监测是否有电车否驶入所述充电站点，并控制接通或断开对应的充电回路；
[0008]其中，所述控制单元可根据所述电车行驶至下一充电站点的耗电量设置电压阈值，当所述电车充电达到所述电压阈值时，则控制所述供电单元停止电源的输出，并断开所述电车的充电回路中止充电；
[0009]其中，当所述充电站点的往、返台内连续驶入电车，则所述控制单元先控制接通先
驶入电车的充电回路，控制断开后驶入电车的充电回路；直至所述先驶入电车中止充电后，再控制接通后驶入电车的充电回路。
[0010]进一步地，相邻所述充电站点的控制单元之间存在通信连接，可互相监测对应充电站点的工作状态；
[0011]其中，当所述第一充电站点的控制单元监测到相邻电站点故障信号时，将提高设置本充电站的电压阈值。
[0012]进一步地，所述多个充电站点的控制单元均与管理平台通信连接，所述管理平台可实时监测多个充电站点的工作状态；
[0013]其中，当所述管理平台监测到第一充电站点故障信号时，将发送控制信号至所述第一充电站相邻充电站的控制单元，动态调整设置所述相邻充电站的电压阈值。
[0014]进一步地，所述第一接触器、第二接触器分别与所述控制单元连接，用于接收控制单元的指令信号后接通或断开充电回路；
[0015]其中，所述第一接触器、第二接触器为负荷开关、断路器，或者SCR、GTO、IGBT电力电子器件中一种。
[0016]进一步地，所述供电单元包括依次串接的交-直变换器、直流变换器和充电母线；所述交-直变换器、直流变换器分别与所述控制单元连接；
[0017]所述交-直变换器连接市电，用于输入交流电；并根据所述控制单元的指令信号开始或停止输电；
[0018]所述直流变换器用于根据所述电车受电系统端电压动态输出可变的直流电压；并根据所述控制单元指令信号动态输出可变的直流电压；
[0019]所述充电母线设置有正极和负极，用于将所述可变的直流电压输出至所述第一、第二充电架，从而形成充电回路。
[0020]进一步地，所述第一充电架的正极端和负极端分别通过第一接触器与充电母线的正极和负极串接形成第一充电回路；所述第二充电架的正极端和负极端分别通过第二接触器与充电母线的正极和负极串接形成第二充电回路。
[0021]进一步地，所述第一、第二充电回路中分别设置有第一隔离开关和第二隔离开关，所述第一隔离开关和第二隔离开关均与所述控制单元连接，用于当系统处于检修状态时，接收所述控制单元的指令信号实现所述第一、第二充电架的供电隔离。
[0022]进一步地，所述多个充电站点内均还设置有第一位置传感器和第二位置传感器，所述第一位置传感器和第二位置传感器均与所述控制单元连接，用于感应是否有电车驶入所述充电站点的往、返站台内，并将位置信号传输至控制单元。
[0023]本专利技术第二方面提供一种应用如上所述智能控制的站台式储能电车充电系统的方法，所述方法包括：
[0024]当所述控制单元监测有电车驶入所述充电站点的往或返站台内，则发送合闸指令信号至对应充电回路，所述第一接触器或第二接触器合闸；
[0025]所述电车受电系统端与所述第一充电架或第二充电架电性连接后，所述控制单元发送供电指令信号至所述供电单元，所述供电单元则根据所述电车受电系统端电压动态输出可变的直流电压，对所述电车进行进行充电；
[0026]所述控制单元根据所述电车行驶至下一充电站点的耗电量设置电压阈值，当所述
电车充电达到所述电压阈值时，则发送停止充电指令信号至供电单元，至所述供电单元停止输出后，所述控制单元再发送分闸指令信号至对应充电回路，所述第一接触器或第二接触器进行分闸；
[0027]其中，当所述控制单元监测有电车连续驶入所述充电站点的往和返站台内，则所述控制单元先发送第一合闸指令信号至先驶入电车的充电回路；直至所述先驶入电车中止充电后，再发送第二合闸指令信号至后驶入电车的充电回路。
[0028]进一步地，所述方法还包括：
[0029]当所述第一充电站点的控制单元监测到相邻电站点发送的故障信号时，将提高设置本充电站的电压阈值；或者，
[0030]当所述管理平台监测到第一充电站点故障信号时，将发送控制信号至所述第一充电站相邻充电站的控制单元，动态调整设置所述相邻充电站的电压阈值。
[0031]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0032]本专利技术提出一种智能控制的站台式储能电车充电系统及方法，该系统仅采用一套供电单元，即相较于现行两套充电机组的方案，减少了一套充电机组。此外，采取智能控制方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能控制的站台式储能电车充电系统，其特征在于，包括多个充电站点，所述多个充电站点内均设置有供电单元、第一充电架、第二充电架和控制单元(16)；所述供电单元用于输出可变的直流电压，其分别通过第一接触器(05)、第二接触器(06)与第一充电架、第二充电架串接形成充电回路；所述第一、第二充电架分别设置于所述充电站点的往、返站台内，可与电车的受电系统进行电性连接，从而对驶入往、返站台内的电车进行充电；所述控制单元(16)用于实时监测是否有电车否驶入所述充电站点，并控制接通或断开对应的充电回路；其中，所述控制单元(16)可根据所述电车行驶至下一充电站点的耗电量设置电压阈值，当所述电车充电达到所述电压阈值时，则控制所述供电单元停止电源的输出，并断开所述电车的充电回路中止充电；其中，当所述充电站点的往、返台内连续驶入电车，则所述控制单元(16)先控制接通先驶入电车的充电回路，控制断开后驶入电车的充电回路；直至所述先驶入电车中止充电后，再控制接通后驶入电车的充电回路。2.根据权利要求1所述的智能控制的站台式储能电车充电系统，其特征在于，相邻所述充电站点的控制单元(16)之间存在通信连接，可互相监测对应充电站点的工作状态；其中，当所述第一充电站点的控制单元(16)监测到相邻电站点故障信号时，将提高设置本充电站的电压阈值。3.根据权利要求1所述的智能控制的站台式储能电车充电系统，其特征在于，所述多个充电站点的控制单元(16)均与管理平台通信连接，所述管理平台可实时监测多个充电站点的工作状态；其中，当所述管理平台监测到第一充电站点故障信号时，将发送控制信号至所述第一充电站相邻充电站的控制单元(16)，动态调整设置所述相邻充电站的电压阈值。4.根据权利要求1所述的智能控制的站台式储能电车充电系统，其特征在于，所述第一接触器(05)、第二接触器(06)分别与所述控制单元(16)连接，用于接收控制单元(16)的指令信号后接通或断开充电回路；其中，所述第一接触器(05)、第二接触器(06)为负荷开关、断路器，或者SCR、GTO、IGBT电力电子器件中一种。5.根据权利要求1所述的智能控制的站台式储能电车充电系统，其特征在于，所述供电单元包括依次串接的交-直变换器(01)、直流变换器(02)和充电母线；所述交-直变换器(01)、直流变换器(02)分别与所述控制单元(16)连接；所述交-直变换器(01)连接市电，用于输入交流电；并根据所述控制单元(16)的指令信号开始或停止输电；所述直流变换器(02)用于根据所述电车受电系统端电压动态输出可变的直流电压；并根据所述控制单元(16)指令信号动态输出可变的直流电压；所述充电母线设置有正极(03)和负极(04)，用于将所述可变的直流电压输出至所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：何斌，张华志，马德明，张海申，温建民，付雨林，许龙，刘贯琨，吴江涛，龚孟荣，董智慧，高昊，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：