[發明專利]基于光伏發電的鐵道車輛供電系統

在審

• 申請號: 201710554206.2
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107344537A
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 解晨;李文婷
• 申請（專利權）人: 陜西鐵路工程職業技術學院
• 主分類號: B60R16/033
• 分類號: B60R16/033;H02J7/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光伏供電系統，具體涉及一種基于光伏發電的鐵道車輛供電系統。

背景技術

軌道交通車輛供電系統是軌道交通車輛的重要組成部分，早期的22型軌道交通車輛采用DC48V供電，隨著軌道交通車輛的發展和旅客乘坐舒適度的要求，25B型車開始安裝空調，隨之出現單車自帶發電機組供電的客車，隨著鐵路車輛供電技術發展，出現25G型車輛采用發電車集中供電，至此AC380V供電作為一種基本的供電形式在軌道交通車輛上得到廣泛應用。目前廣泛采用電力機車提供2路(2×400KW)DC600V電源給空調旅客列車。機車提供的動力來源于電網，將高壓輸電線路的110KV三相交流電通過牽引變電所變成25KV的電能提供給機車，通過電能變換裝置進行變換，一部分提供給機車作為牽引動力，一部分儲存在蓄電池內，通過機車與車輛的電氣連接，為所牽引客車車輛的空調、音響、照明系統等提供動力，加大了電網的負載量，提高了用電量。因此，通過車輛頂部安裝太陽能電池組進行發電，將電能儲存在車輛已有蓄電池中，經過變換后提供給車輛的應急設備，如少量照明系統、個別插座、燒水壺等設備，對于節約能源，降低成本有重要意義。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種基于光伏發電的鐵道車輛供電系統，利用太陽能電池組發出的電能在非正常情況下，為鐵道客車車輛的蓄電池充電，從而為客車車輛的應急系統及電源插座等提供電能。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

基于光伏發電的鐵道車輛供電系統，包括

安裝在列車頂部的光伏發電系統，用于接收光能，通過太陽能電池板的光生伏特效應產生電能；

供電系統，用于將太陽能電池組發出的電能經過電能變換裝置變換后儲存在蓄電池組中，經過轉換選擇開關，在列車出現運行故障或供電故障時，可直接為車上應急設備供電；同時，通過轉換選擇開關，可控制太陽能電池組及蓄電池組同時為應急設備供電；還用于將接觸網提供的25KV電能在機車相應裝置中變換成DC600V供給空調客車使用；

電力監測模塊，用于經過變換后的電能能否滿足用電設備需求，用電設備有無異常信號的監測顯示；

電能傳輸模塊，通過列車電氣裝置將所得到的電能傳輸到客車各個用電設備；

質量反饋模塊，通過電力監測模塊監測用電設備的運行狀態及電能是否滿足需求，將信息實時反饋給電能變換裝置及監測人員，進行及時調整。

優選地，所述供電系統包括整流電源裝置、逆變器裝置、充電裝置、蓄電池組、變換裝置、供電母線、配電柜及相關的保護電路。

優選地，逆變器裝置包括車端連接器、列車供電干線、配電柜、逆變電源裝置、蓄電池組、充電電源裝置、空調控制柜、照明控制柜等；電能經配電柜分配后，逆變器裝置將DC600V電壓逆變為三相380V、50Hz的交流電，為空調客車的空調及電開水爐提供電能；另一部分電能經過充電、裝置及變換裝置后，得到DC110V電壓，給空調客車照明控制柜和蓄電池供電。

本發明具有以下有益效果：

利用車輛頂部安裝的太陽能電池組進行發電，將電能儲存在車輛已有蓄電池中，經過變換后提供給車輛中的應急系統等，以達到節約能源，提高供電可靠性，降低成本的目的。

附圖說明

圖1為本發明實施例基于光伏發電的鐵道車輛供電系統的流程示意圖

圖2為本發明實施例基于光伏發電的鐵道車輛供電系統的整體結構圖

圖3為本發明實施例基于光伏發電的鐵道車輛供電系統中應急設備電能傳輸變換工作原理圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1-圖2所示，本發明實施例提供了一種基于光伏發電的鐵道車輛供電系統，包括

安裝在列車頂部的光伏發電系統，用于接收光能，通過太陽能電池板的光生伏特效應產生電能；

太陽能電池板安裝在列車頂部，光照充足時，無論列車為運行狀態或?？繝顟B，均可接收光能，通過光生伏特效應產生電能，其工作原理為：