[發(fā)明專利]一種儲能式電力牽引車輛防止拉弧的充電方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN103401288A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧誼柏;楊穎;柳曉峰;李駿;陳中杰;張偉先;王艷;丁艷輝
• 申請（專利權(quán)）人: 南車株洲電力機(jī)車有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/02
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及儲能式電力牽引車輛技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種儲能式電力牽引車輛防止拉弧的充電方法及裝置。

背景技術(shù)

儲能式電源一般包括有鉛酸蓄電池、堿性電池、鋰電池以及超級電容儲能電源，由于前三種儲能電源在充電時(shí)均需要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，電源中的電解液的溫升與充電電流成正比，為了避免過充導(dǎo)致電源損壞，在充電過程中需要控制充電電流的大小。而超級電容在充電過程中無需發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且超級電容本身的內(nèi)阻很小，因此可以接受大電流充電，在短時(shí)間內(nèi)即可迅速充滿，這完全符合現(xiàn)代儲能式電力牽引車輛的發(fā)展理念。

所謂儲能式電力牽引車輛是指，電力牽引車輛使用超級電容來存儲電能，并利用乘客在站臺上下車的幾十秒的時(shí)間內(nèi)快速完成充電，一次充電可以確保儲能式軌道車輛運(yùn)行至下一站再進(jìn)行補(bǔ)充電。當(dāng)車輛進(jìn)入到站臺后，車輛上的受電器將與站臺內(nèi)的供電軌進(jìn)行接觸，地面充電裝置通過供電軌對車輛儲能電源進(jìn)行充電，當(dāng)車輛充滿電后，受電器與站臺內(nèi)的供電軌脫離。

但是，由于目前充電站內(nèi)的充電軌是常帶電狀態(tài)，而儲能式電力牽引車輛的充電電流非常大，因此在車輛進(jìn)站受電器與供電軌接觸的瞬間以及車輛出站受電器與供電軌脫離的瞬間，受電器與供電軌之間將產(chǎn)生嚴(yán)重的拉弧現(xiàn)象，這將導(dǎo)致受電器以及供電軌的燒毀，嚴(yán)重的還會(huì)發(fā)生重大事故。

因此，如何能夠防止儲能式電力牽引車輛的受電器與供電網(wǎng)的供電軌之間產(chǎn)生電弧，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種電力牽引車輛防止拉弧的充電方法，以避免在車輛進(jìn)站開始充電時(shí)以及車輛出站停止充電時(shí)在車輛的受電系統(tǒng)與供電軌之間產(chǎn)生電弧；

本發(fā)明的另一目的在于提供一種儲能式電力牽引車輛防止拉弧的充電系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種儲能式電力牽引車輛防止拉弧的充電方法，包括步驟：

1）檢測供電軌上的電壓；

2）判斷所述供電軌上的電壓是否大于0，若否，則執(zhí)行步驟3），若是，則執(zhí)行步驟4）；

3）禁止為所述供電軌進(jìn)行供電；

4）向所述供電軌供電，對所述供電軌上的電流進(jìn)行檢測，當(dāng)所述供電軌上的電流小于等于預(yù)定電流時(shí)，停止為所述供電軌進(jìn)行供電。

本發(fā)明中所提供的儲能式電力牽引車輛防止拉弧的充電系統(tǒng)中包括用于為供電軌進(jìn)行供電的地面充電裝置和用于與所述供電軌連接為車輛充電的受電系統(tǒng)，該充電系統(tǒng)中還包括：

用于檢測所述供電軌上電壓的電壓檢測裝置；

用于檢測所述供電軌上電流的電流檢測裝置；

與所述地面充電裝置通訊連接的充電控制系統(tǒng)，所述充電控制系統(tǒng)用于接收所述電壓檢測裝置所檢測到的電壓信號以及所述電流檢測裝置所檢測到的電流信號，并在當(dāng)且僅當(dāng)在電壓大于0時(shí)，控制所述地面充電裝置為所述供電軌供電，且在供電過程中當(dāng)電流檢測裝置檢測到的電流值小于等于預(yù)定電流時(shí)，控制所述地面充電裝置停止為所述供電軌供電。

優(yōu)選地，在上述儲能式電力牽引車輛防止拉弧的充電系統(tǒng)中，所述地面充電裝置包括：

與工業(yè)用電網(wǎng)相連的變壓器；

與所述變壓器相連且用于將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷恼髌鳎?/p>

與所述整流器相連的斬波器，且所述斬波器上還設(shè)置有用于與車輛供電軌相連的充電電纜。

優(yōu)選地，在上述儲能式電力牽引車輛防止拉弧的充電系統(tǒng)中，所述電壓檢測裝置為與所述充電電纜或者所述供電軌相連的電壓互感器。

優(yōu)選地，在上述儲能式電力牽引車輛防止拉弧的充電系統(tǒng)中，所述電流檢測裝置為與所述充電電纜或者所述供電軌相連的電流互感器。

優(yōu)選地，在上述儲能式電力牽引車輛防止拉弧的充電系統(tǒng)中，所述供電軌為架空式接觸網(wǎng)，所述受電系統(tǒng)包括：

用于與所述供電軌接觸的受電弓；

一端用于與儲能電源相連，另一端與所述受電弓相連的車輛母線。·

優(yōu)選地，在上述儲能式電力牽引車輛防止拉弧的充電系統(tǒng)中，所述供電軌為第三軌供電軌，所述受電系統(tǒng)包括：

用于與所述供電軌相接觸的集電靴；

一端用于與儲能電源相連，另一端與所述集電靴相連的車輛母線。

優(yōu)選地，在上述儲能式電力牽引車輛防止拉弧的充電系統(tǒng)中，所述充電控制系統(tǒng)包括：

處理單元，在所述電壓檢測裝置檢測到的電壓大于0時(shí)，生成供電信號；在供電狀態(tài)下，當(dāng)所述電流檢測裝置檢測到的電流小于等于預(yù)定電流值時(shí)，生成停止供電信號；

與斬波器相連的控制器；