一種軌道交通超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種軌道交通超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)，由超級(jí)電容器組、雙向直流變換器、直流母線和地鐵列車組成，所述地鐵列車與所述直流母線電連接，所述直流母線與所述雙向直流變換器電連接，所述雙向直流變換器與所述超級(jí)電容器電連接；當(dāng)所述地鐵列車制動(dòng)時(shí)，所述直流母線電壓上升，所述雙向直流變換器向所述超級(jí)電容器充電，所述超級(jí)電容器吸收制動(dòng)能量；當(dāng)所述地鐵列車啟動(dòng)時(shí)，所述直流母線電壓下降，所述超級(jí)電容器存儲(chǔ)的能量通過所述雙向直流變換器釋放能量。本實(shí)用新型具有快速充放電、低污染、高效率和維護(hù)費(fèi)用的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種軌道交通超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種儲(chǔ)能系統(tǒng)，特別涉及一種軌道交通超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在城市軌道交通中，直-交變壓變頻的傳動(dòng)方式已經(jīng)普遍采用，再生制動(dòng)成為列車常用制動(dòng)時(shí)的主要制動(dòng)方式，制動(dòng)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，使得一部分能量能夠回饋給電網(wǎng)，而列車在運(yùn)行過程中，由于站間距較短，列車啟動(dòng)、制動(dòng)頻繁，從能量互換的角度看，制動(dòng)能量相當(dāng)可觀。由于軌道交通存在線路阻抗，列車加速，啟動(dòng)電流較大，導(dǎo)致牽引網(wǎng)電壓下降；制動(dòng)時(shí)，再生制動(dòng)能量會(huì)反饋牽引網(wǎng)，使電壓抬升，造成直流母線電壓波動(dòng)，為防止再生制動(dòng)失效，這些再生能量除了按一定比例被其他相鄰車吸收利用外，剩余部分主要被列車或者線路上的吸收電阻以發(fā)熱的方式消耗吸收掉，這必將帶來隧道和站臺(tái)內(nèi)的溫升問題，同時(shí)也會(huì)增大站內(nèi)環(huán)境控制裝置的負(fù)擔(dān)，造成大量的能源浪費(fèi)，并使地鐵的建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用增加。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種能進(jìn)行快速充放電的軌道交通超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)手段解決上述問題:
[0005]—種軌道交通超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)，由超級(jí)電容器組、雙向直流變換器、直流母線和地鐵列車組成，所述地鐵列車與所述直流母線電連接，所述直流母線與所述雙向直流變換器電連接，所述雙向直流變換器與所述超級(jí)電容器組電連接；當(dāng)所述地鐵列車制動(dòng)時(shí)，所述直流母線電壓上升，所述雙向直流變換器向所述超級(jí)電容器組充電，所述超級(jí)電容器組吸收制動(dòng)能量;當(dāng)所述地鐵列車啟動(dòng)時(shí)，所述直流母線電壓下降，所述超級(jí)電容器組存儲(chǔ)的能量通過所述雙向直流變換器釋放能量。
[0006]優(yōu)選地，所述雙向直流變換器為非隔離式雙向直流變換器。
[0007]優(yōu)選地，當(dāng)所述列車啟動(dòng)時(shí)，所述雙向直流變換器等效為升壓斬波器，電流流向直流側(cè)，給直流母線充電；當(dāng)所述列車制動(dòng)時(shí)，等效為降壓斬波器，從直流母線吸收能量。
[0008]優(yōu)選地，所述超級(jí)電容器組包括三組至八組超級(jí)電容器。
[0009]優(yōu)選地，所述三組至八組超級(jí)電容器經(jīng)串聯(lián)或并聯(lián)連接而成。
[0010]采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型所公開的一種軌道交通超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠在機(jī)車再生制動(dòng)時(shí)吸收能量，避免能量浪費(fèi);在機(jī)車啟動(dòng)或加速時(shí)提供部分功率支持，減少牽引網(wǎng)電壓波動(dòng)。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例的附圖作簡(jiǎn)單介紹，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述。
[0014]如圖1所示:一種軌道交通超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)，由三組并聯(lián)而成的超級(jí)電容器組1、非隔離式雙向直流變換器2、直流母線3和地鐵列車4組成，所述地鐵列車4與所述直流母線3電連接，所述直流母線3與所述雙向直流變換器2電連接，所述雙向直流變換器2與所述超級(jí)電容器組I電連接。
[0015]本實(shí)用新型的工作原理是，當(dāng)所述地鐵列車4制動(dòng)時(shí)，所述直流母線3電壓上升，所述雙向直流變換器2向所述超級(jí)電容器組I充電，所述超級(jí)電容器組I吸收制動(dòng)能量；當(dāng)所述地鐵列車4啟動(dòng)時(shí)，所述直流母線3電壓下降，所述超級(jí)電容器組I存儲(chǔ)的能量通過所述雙向直流變換器2釋放能量，本實(shí)用新型的軌道交通超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)既可以安裝于地鐵列車上，也可以安裝于變電站內(nèi)。
[0016]列車牽引或加速時(shí)，電機(jī)需要較大功率，非隔離式雙向直流變換器等效為升壓斬波器，電流流向直流側(cè)，給直流母線充電；列車惰行時(shí)，變換器停止工作，處于備用保持狀態(tài);列車制動(dòng)或減速時(shí)，牽引電機(jī)向直流電網(wǎng)反饋能量，使線網(wǎng)電壓抬高，超級(jí)電容器吸收回饋到直流母線上的能量，此時(shí)非隔離式雙向直流變換器動(dòng)作，等效為降壓斬波器，從直流母線吸收能量。通過以上3種狀態(tài)切換，既可使直流電網(wǎng)電壓避免大范圍波動(dòng)，改善供電質(zhì)量，又將列車制動(dòng)能量循環(huán)利用，節(jié)約電能。
[0017]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軌道交通超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于:由超級(jí)電容器組、雙向直流變換器、直流母線和地鐵列車組成，所述地鐵列車與所述直流母線電連接，所述直流母線與所述雙向直流變換器電連接，所述雙向直流變換器與所述超級(jí)電容器組電連接；當(dāng)所述地鐵列車制動(dòng)時(shí)，所述直流母線電壓上升，所述雙向直流變換器向所述超級(jí)電容器組充電，所述超級(jí)電容器組吸收制動(dòng)能量；當(dāng)所述地鐵列車啟動(dòng)時(shí)，所述直流母線電壓下降，所述超級(jí)電容器組存儲(chǔ)的能量通過所述雙向直流變換器釋放能量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道交通超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于:所述雙向直流變換器為非隔離式雙向直流變換器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道交通超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)所述列車啟動(dòng)時(shí)，所述雙向直流變換器等效為升壓斬波器，電流流向直流側(cè)，給直流母線充電；當(dāng)所述列車制動(dòng)時(shí)，等效為降壓斬波器，從直流母線吸收能量。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道交通超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于:所述超級(jí)電容器組包括三組至八組超級(jí)電容器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種軌道交通超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于:所述三組至八組超級(jí)電容器經(jīng)串聯(lián)或并聯(lián)連接而成。
【文檔編號(hào)】H02J7/34GK205509628SQ201620304253
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月13日
【發(fā)明人】張正揚(yáng), 劉煒, 寧曉來, 徐毅, 賈曉瓊
【申請(qǐng)人】西安道齊電氣科技有限公司