[實用新型]一種有軌電車大功率充電設備

有效

• 申請號: 201320718151.1
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN203800679U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 藍治茂;程任;閆廣華;任龍;楊峰;高豐年;王建非;張慧;宋倩;張新秒;程若曦;蘭英元;陳淑敏
• 申請（專利權）人: 北京先行電氣有限公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02
• 代理公司: 北京驥馳知識產權代理有限公司 11422
• 代理人: 卜榮麗

技術領域

本實用新型涉及一種基于新型超級電容的有軌電車大功率充電設備。?

背景技術

隨著城市軌道交通及新型儲能器件超級電容技術的發展，以超級電容儲能有軌汽車為代表的新一代節能與環保有軌電車是城市軌道交通發展的必然趨勢已經成為普遍共識。充電設備為有軌電車的超級電容儲能裝置提供能量補給，是新型有軌電車的重要基礎支撐系統。大功率充電技術的發展對有軌電車的發展具有決定性的影響。?

有軌電車使用電力驅動屬于綠色交通，現有有軌電車主要采取架空線網提供電力，但是供電的架空線網在一些特定的環境對景觀帶來影響、在線路規劃時受到制約。新型的超級電容有軌電車采取無架空線網供電方案，通過車載超級儲能裝置為有軌電車提供能量；在有軌電車線路上各車站設置充電設備，利用有軌電車停站乘客上下車時間，通過充電設備為車載超級電容儲能裝置提供快速充電，因此需要充電功率大、充電時間短的有軌電車大功率充電設備。?

實用新型內容

本實用新型的目的是，提供一種基于新型超級電容的有軌電車大功率充電設備，采用可控整流及DC/DC變換技術、通過恒流、恒功等充電模式為新型超級電容有軌電車提供快速充電，提供能量補給。?

為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：?

一種基于新型超級電容的有軌電車大功率充電設備，該有軌電車大功率充電設備包括：整流變壓器、充電裝置柜、輸出隔離柜、主控制系統及車輛位置監測裝置，所述整流變壓器、充電裝置柜和輸出隔離柜依次電連接，其中，整流變壓器用于把從高壓供電網輸入的交流電壓變換為適用于充電裝置柜的輸入電壓；充電裝置柜包括N組整流充電功率單元(21、22、……、2N)，這些整流充電功率單元并聯連接并且與輸出隔離柜(3)?連接，其中，N≥1，每個整流充電功率單元(21、22、……、2N)由保護電路(211)、功率電路(212)和控制系統(213)組成；輸出隔離柜用于把充電裝置柜產生的充電電流或充電功率輸出至有軌電車以及實現有軌電車上、下行充電切換；所述主控制系統分別與整流變壓器、充電裝置柜、輸出隔離柜和車輛位置監測裝置信號連接和通訊連接，包括可編程邏輯控制器PLC(41)和主控板(42)，PLC(41)與主控板(42)通訊連接，其中，主控板(42)用于采集車載超級電容儲能裝置狀態信息及車輛位置監測裝置信息并進行邏輯判定計算、然后經由PLC(41)向輸出隔離柜(3)發送開通與關斷開關信號以便向有軌電車上的車載超級電容儲能裝置進行充電。該充電設備的主控制系統根據采集到的車載超級電容儲能裝置的狀態信息，自動調整相適應的充電電流或充電功率。?

在本實用新型中，整流變壓器的初級繞組接高壓公用電網，該變壓器的次級繞組有N組三相交流輸出繞組，每組繞組的三相交流輸出至相應的充電裝置柜內整流充電單元為整流充電單元提供交流電源。?

優選地，整流充電功率單元的功率電路包括依次電連接的預充電及輸入開關、三相全橋PWM整流器、中間級三相交錯關聯DC/DC電路和后級三相交錯并聯DC/DC電路，其中，每級DC/DC電路均采用M相交錯關聯DC/DC電路，其中，M≥2。?

優選地，三相全橋PWM整流器用于把從整流變壓器輸入的電壓通過PWM整流控制而產生適合于中間級三相交錯并聯DC/DC電路的輸入電壓，該中間級三相交錯并聯DC/DC電路用于把從三相全橋PWM整流器產生的輸出電壓變換成后級三相交錯并聯DC/DC電路所需的輸入電壓，該后級三相交錯并聯DC/DC電路用于通過恒流或恒功控制來輸出車載超級電容儲能裝置所需的充電電流或充電功率，其中，中間級M相交錯并聯DC/DC電路用于控制輸出合適的充電電壓，后級M相交錯并聯DC/DC電路用于控制輸出所需的充電電流或充電功率。?

優選地，輸出隔離柜包括兩路輸出隔離電路，每路均采用電子開關與電動機械開關結合的方式，實現快速充電輸出及有軌電車上、下行充電切換，其中，每路輸出隔離電路由電子開關與電動機械開關、繼電保護電路和車載超級電容運行狀態檢測電路連接組成，各路輸出隔離電路之間設置電氣互鎖，每路輸出隔離電路把充電裝置柜產生的充電電流或充電功率輸出至充電接觸網為有軌電車車載超級電容提供充電能量補給。?

優選地，充電設備和有軌電車分別配有彼此通訊的無線通訊裝置，用于將充電設備?的狀態信息發送到上一站即將離站有軌電車的無線通訊裝置接收顯示端上，以使車上操作人員能隨時掌握下一個站臺的充電設備的狀態信息。?