[實用新型]一種城市軌道車輛制動能量吸收轉換裝置

有效

• 申請號: 201320408115.5
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN203368115U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 楊儉;宋瑞剛;袁天辰
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: H02J7/14
• 分類號: H02J7/14
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

技術領域

本實用新型涉及一種城市軌道交通車輛與電力變流技術，尤其是涉及一種城市軌道車輛制動能量吸收轉換裝置。

背景技術

目前城市軌道交通車輛制動能量回收是在電網電壓某范圍內，當制動電壓超或小于該范圍內時，通過車輛的牽引控制單元切斷向電網反饋的電能，均轉變為電阻制動。另外該電能的利用必須滿足在兩站之間有其他列車同時運行的條件，此時該列車才能吸收制動列車反饋的電能，否則制動能量通過車輛的牽引控制單元就自動轉變為電阻制動而消耗。該方法制動能量大部分消耗在車輛制動電阻上，產生的熱量散發地鐵隧道內，并且隧道內溫度逐年提高。另外一種能量回收方式：制動電能也是向電網反饋，不同的是將反饋電網電能儲存在牽引變電所能量回收裝置中，同樣會產生上述問題，能量回收受電網電壓大小的限制，大大限制了制動能量的回收率，另外這些裝置占地面積大，投資成本高。

一種軌道交通車輛制動能量回收直流緩沖裝置DC/DC正是基于上面的問題而在利用超級電容對制動能量回收時，反饋過來的直流電di/dt過大，不利于超級電容的充電，而一種軌道交通車輛制動能量回收直流緩沖裝置DC/DC正好解決了這一問題。

現有解這一問題的方法，目前對于不規則畸形的直流電的處理都是利用斬波電路，如圖1所示。當直流脈沖電通過斬波降壓后再對超級電容充電。目前很過地方用到這一技術。但輸出電壓電流精度不高，輸出不穩定。輸出電流小都是它所面臨的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種輸出穩定、精度高的城市軌道車輛制動能量吸收轉換裝置。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種城市軌道車輛制動能量吸收轉換裝置，該轉換裝置連接于直流回路與超級電容之間，所述的轉換裝置包括依次設置的輸入二極管組、輸入電抗器、輸入濾波儲能電容、維修放電電阻和變流電源模塊，轉換裝置的輸入端連接直流回路的兩條直流母線，所述的輸入二極管組、輸入電抗器依次串聯于其中一條直流母線上，所述的輸入濾波儲能電容連接于兩條直流母線之間，所述的維修放電電阻和變流電源模塊并聯設置，維修放電電阻和變流電源模塊的輸入端連接兩條直流母線，變流電源模塊的輸出端連接超級電容。

所述的輸入濾波儲能電容包括80個相互并聯的電解電容。

輸入濾波儲能電容采用6800UF、400V的電解電容。

所述的變流電源模塊包括兩個相互并聯的變流電源單元，每個變流電源單元包括輸入濾波電容、IGBT主變換器、IGBT驅動器、主變壓器、輸出整流橋、輸出濾波電感、輸出濾波電容，所述的輸入濾波電容、IGBT主變換器、主變壓器、輸出整流橋、輸出濾波電感和輸出濾波電容依次連接，所述的IGBT驅動芯片與IGBT主變換器連接。

所述的輸入濾波電容包括三組相互并聯設置的電容組，每個電容組由兩個串聯設置的電解電容組成，所述的輸出濾波電容包括三個相互并聯的電解電容。

所述的輸出濾波電容和輸出濾波電容采用680UF、400V的電解電容。

與現有技術相比，本實用新型輸出電流電壓的精度高，輸出的電流電壓更為穩定；輸出電流大，對超級電容充電更快，充電電流可以達100A甚至更高，能更快地充滿超級電容；此外可以將轉換裝置制作成一個可移動的柜子，安裝方式更加靈活。

附圖說明

圖1為現有技術中斬波電路的電路示意圖；

圖2為本實用新型在能量回收系統中的連接示意圖；

圖3為本實用新型的整體電路示意圖；

圖4為變流電源模塊的電路示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。

實施例

一種城市軌道車輛制動能量吸收轉換裝置，該轉換裝置連接于直流回路與超級電容之間，如圖2所示。轉換裝置的具體結構如圖3所示，包括依次設置的輸入二極管組1、輸入電抗器2、輸入濾波儲能電容3、維修放電電阻4和變流電源模塊5，轉換裝置的輸入端連接直流回路的兩條直流母線，輸入二極管組1、輸入電抗器2依次串聯于其中一條直流母線上，輸入濾波儲能電容3連接于兩條直流母線之間，維修放電電阻4和變流電源模塊5并聯設置，維修放電電阻4和變流電源模塊5的輸入端連接兩條直流母線，變流電源模塊5的輸出端連接超級電容。其中，輸入濾波儲能電容由80個6800UF、400V的電解電容并聯構成。