[實(shí)用新型]一種軌道交通再生制動(dòng)能量回收利用裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721737285.2
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN207588463U
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳治國;馬劍;張志賢;陳鵬;花清源;王超;田立嶺;徐宏武
• 申請（專利權(quán)）人: 南京軌道交通系統(tǒng)工程有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

本實(shí)用新型公開了一種軌道交通再生制動(dòng)能量回收利用裝置，包括：直流斷路器、變流器、交流斷路器及能饋?zhàn)儔浩鳎恢绷鲾嗦菲鞯妮斎攵诉B接外部牽引網(wǎng)1500V母線，其輸出端連接變流器；交流斷路器的輸入端連接變流器，交流斷路器的輸出端連接能饋?zhàn)儔浩鞯蛪簜?cè)，作為能饋?zhàn)儔浩鞯妮斎搿１緦?shí)用新型可減少車載制動(dòng)電阻容量，其能量直接回饋交流電網(wǎng)供其它設(shè)備使用，不需要配置儲(chǔ)能元件，也不存在電阻發(fā)熱問題，對環(huán)境影響小，易于維護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于軌道交通節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體指代一種軌道交通再生制動(dòng)能量回收利用裝置。

背景技術(shù)

軌道交通中列車運(yùn)行的特點(diǎn)：站間距離短、運(yùn)行速度較高、起動(dòng)與制動(dòng)頻繁。地鐵列車的制動(dòng)形式分為電制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)，電制動(dòng)用于正常行駛到低速狀態(tài)，此時(shí)列車電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，通過牽引系統(tǒng)將制動(dòng)能量反饋到直流電網(wǎng)上。如果此時(shí)沒有其他列車運(yùn)營使用，則牽引系統(tǒng)回饋的制動(dòng)能量會(huì)導(dǎo)致直流電網(wǎng)網(wǎng)壓升高。為了避免網(wǎng)壓升高，主要采用恒壓吸收、超級電容儲(chǔ)能和能量回饋等三種制動(dòng)能量吸收裝置。

據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，一般城市軌道交通制動(dòng)能量可達(dá)牽引能量的20%-40%以上。恒壓吸收裝置采用斬波器和吸收電阻配合，制動(dòng)電阻會(huì)產(chǎn)生大量熱量，使地鐵隧道內(nèi)的溫度升高，同時(shí)增加了站內(nèi)空調(diào)通風(fēng)裝置的負(fù)擔(dān)，并使城市軌道交通的建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用增加。超級電容的儲(chǔ)能基于超級電容來吸收城市軌道交通車輛的再生制動(dòng)能量，減少能源浪費(fèi)，達(dá)到能量的高效利用；但是儲(chǔ)能電容器組體積龐大，價(jià)格昂貴，占地面積大，不能完全滿足吸收列車再生電能。再生制動(dòng)能量回饋裝置則是利用電力電子器件構(gòu)成逆變器，將直流電逆變成工頻交流電饋送交流電網(wǎng)。

有鑒于此，實(shí)有必要開發(fā)一種軌道交通制動(dòng)能量回收裝置，以便充分利用列車再生制動(dòng)能量，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

針對于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種軌道交通再生制動(dòng)能量回收利用裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的軌道交通制動(dòng)能量回收裝置存在諸多缺陷的問題，本實(shí)用新型可減少車載制動(dòng)電阻容量，其能量直接回饋交流電網(wǎng)供其它設(shè)備使用，不需要配置儲(chǔ)能元件，也不存在電阻發(fā)熱問題，對環(huán)境影響小，易于維護(hù)。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型的一種軌道交通再生制動(dòng)能量回收利用裝置，包括：直流斷路器、變流器、交流斷路器及能饋?zhàn)儔浩鳎?/p>

直流斷路器的輸入端連接外部牽引網(wǎng)1500V母線，其輸出端連接變流器；交流斷路器的輸入端連接變流器，交流斷路器的輸出端連接能饋?zhàn)儔浩鞯妮斎攵恕?/p>

優(yōu)選地，所述直流斷路器、變流器、交流斷路器及能饋?zhàn)儔浩鞲髯苑胖糜诮^緣柜中。

優(yōu)選地，所述能饋?zhàn)儔浩鞑捎盟木€圈軸向雙分裂結(jié)構(gòu)，高壓線圈并聯(lián)輸出，低壓線圈獨(dú)立輸出的形式。

優(yōu)選地，所述能饋?zhàn)儔浩鳛閼魞?nèi)環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器。

優(yōu)選地，所述變流器包含：變流器主電路和變流器控制電路。

優(yōu)選地，所述變流器主電路包含：IGBT、濾波器及直流側(cè)電容；每兩個(gè)IGBT串聯(lián)形成一向，三向并聯(lián)形成逆變器，逆變器并聯(lián)直流側(cè)電容連到母線正負(fù)極；濾波器由電感、電容、電感形成的三向LCL濾波器，每向?yàn)V波器的前一個(gè)電感一端連接串聯(lián)IGBT的中點(diǎn)，另一端連接后一個(gè)電感，電容兩端分別連接兩個(gè)電感的一端。

優(yōu)選地，所述變流器控制電路包含：控制器、IGBT隔離驅(qū)動(dòng)電路、直流數(shù)據(jù)采集電路及交流采集電路；直流數(shù)據(jù)采集電路與控制器雙向連接，將直流電流、直流電壓信號(hào)傳送給控制器；交流數(shù)據(jù)采集電路與控制器雙向連接，將交流電流、交流電壓信號(hào)傳送給控制器；控制器與IGBT隔離驅(qū)動(dòng)電路單向連接，控制器發(fā)出PWM信號(hào)經(jīng)過IGBT隔離驅(qū)動(dòng)電路轉(zhuǎn)換成IBGT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

優(yōu)選地，所述變流器為兩臺(tái)750kW變流器并聯(lián)組成。