[實用新型]一種用于離網有軌電車的制動能量回收再利用系統

有效

• 申請號: 201720532621.3
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN206834784U
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 李軍;胡榮強;姜宇龍
• 申請（專利權）人: 北京北交新能科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京衛平智業專利代理事務所(普通合伙)11392
• 代理人: 符彥慈,謝建玲

技術領域

本實用新型屬于軌道交通車輛牽引/制動技術以及電化學儲能技術的交叉領域，特別是一種用于離網有軌電車的制動能量回收再利用系統。

背景技術

現有傳統軌道交通制動能量回收技術大多為電阻消耗型和電網回饋型。電阻消耗型控制簡單、價格低廉、工作穩定，但所有能量均被消耗為熱能，不僅形成了熱污染，還增加空調系統的耗電量，實質上制動能并沒有得到回收利用，能量綜合使用效率極大降低。電網回饋型實現了電能的回收再利用，但只適用于掛網運行車輛。城市軌道交通為實現美觀及節約成本的目的，通常采用離網有軌電車。本實用新型提供了一種用于離網有軌電車的制動能量回收再利用系統，將替代傳統軌道交通制動能量回收技術，有效的節約并利用能源，將有軌電車制動時產生的電能回收并儲存，待需要牽引時釋放利用。

實用新型內容

針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種用于離網有軌電車的制動能量回收再利用系統，解決離網有軌電車的制動能量回收再利用的問題。

為達到以上目的，本實用新型采取的技術方案是：

一種用于離網有軌電車的制動能量回收再利用系統，包括：ECU能量控制單元、BMS電池管理系統、DC/DC變換器、預充電阻、預充接觸器、主接觸器、斷路器、霍爾電流傳感器、熔斷器、鋰電池組、霍爾電壓傳感器和對外電氣接口；

所述ECU能量控制單元與BMS電池管理系統和對外電氣接口相連，用于接收外部指令并發出控制信號；

所述DC/DC變換器與主接觸器、預充電阻和斷路器相連，斷路器與對外電氣接口相連，對外電氣接口與牽引逆變器相連，牽引逆變器與牽引電機相連；

所述BMS電池管理系統與鋰電池組、主接觸器、預充接觸器、霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器相連，主接觸器和預充接觸器均與霍爾電流傳感器相連，霍爾電流傳感器與熔斷器相連，熔斷器與鋰電池組相連，鋰電池組與霍爾電壓傳感器相連；所述BMS電池管理系統還與DC/DC變換器相連；

所述DC/DC變換器用于將牽引電機產能的制動電能進行電壓變換，將電壓變換成符合鋰電池組工作額定電壓范圍的電壓；用于將鋰電池組釋放的電能進行電壓轉換，將電壓變換成符合牽引逆變器工作電壓范圍的電壓，牽引逆變器將直流電轉換成交流電供給牽引電機使用，實現車輛牽引；

所述BMS電池管理系統用于接收ECU能量控制單元發送的指令，控制DC/DC變換器的輸出電壓和功率；

所述BMS電池管理系統用于接收ECU能量控制單元發送的指令，控制主接觸器閉合主接觸器所在的支路，鋰電池組實現充電過程，完成能量回收；

用于接收ECU能量控制單元發送的指令，控制預充接觸器閉合預充電支路，控制主接觸器斷開主接觸器所在的支路，鋰電池組實現放電過程，完成能量釋放，BMS電池管理系統收到預充電完成的信號后，控制預充接觸器斷開預充電支路，控制主接觸器閉合主接觸器所在的支路；

所述霍爾電壓傳感器用于檢測鋰電池組的電壓信號并將電壓信號反饋給BMS電池管理系統；

所述霍爾電流傳感器用于檢測鋰電池組的電流信號并將電流信號反饋給BMS電池管理系統；

所述預充電阻用于降低預充電支路的電流；所述斷路器用于維修電路；所述熔斷器用于保護電路。

在上述方案的基礎上，所述對外電氣接口包括主電路接口、通訊接口和硬線接口。

在上述方案的基礎上，所述ECU能量控制單元與通訊接口和硬線接口相連。

在上述方案的基礎上，所述斷路器與主電路接口相連，主電路接口與牽引逆變器相連。

在上述方案的基礎上，所述ECU能量控制單元與外部設備采用CAN通信，與內部的BMS電池管理系統采用CAN通信。

在上述方案的基礎上，所述預充電支路由預充接觸器和預充電阻串聯組成。

在上述方案的基礎上，所述主接觸器為直流接觸器，所述斷路器為直流斷路器，所述熔斷器為直流熔斷器。

本實用新型的有益效果:

本實用新型可以實現將離網有軌電車制動時產生的多余機械能轉換的電能通過鋰電池組儲能的方式儲存起來，并在有牽引需求時加以利用，系統通過BMS電池管理系統和ECU能量控制單元控制實現該過程。該系統用于離網的有軌電車，原理簡單，能量轉換率高，降低了運行成本，減少了空氣污染。

附圖說明

本實用新型有如下附圖：

圖1本實用新型的結構圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。