[發明專利]一種用于超級電容儲能式有軌電車的供電方法及充電裝置

在審

• 申請號: 201810708583.1
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108988447A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 張文波;封阿明;石磊;田煒;孫祖勇;尚效周;雷磊;王琴;陶正華;李盼盼
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;南瑞集團有限公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J7/34;B60L11/18
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 朱妃;董建林

本發明公開了一種用于超級電容儲能式有軌電車的供電方法及充電裝置，供電方法是當具有車載超級電容的有軌電車到站后，受電弓從DC/DC斬波器獲電至車載超級電容，從電網輸入的380V三相交流經AC/DC變流器整流后輸出直流能量至DC/DC斬波器，同時地面超級電容輸出預儲直流能量至DC/DC斬波器，受電弓獲電滿時間后車載超級電容充電完成；當車載超級電容充滿電或有軌電車離站時，DC/DC斬波器停止對車載超級電容充電，其輸出開關斷開，受電弓降落回位，AC/DC變流器經開關切換給地面超級電容充電使其獲得預儲直流能量的繼續補充。有益效果：提高有軌電車生存率，減少對供電電網的容量依賴及沖擊影響，降低建設運營成本。

技術領域

本發明涉及一種供電方法及充電裝置，特別是涉及一種用于超級電容儲能式有軌電車的供電方法及充電裝置，屬于充電技術領域。

背景技術

現代有軌電車在城市交通中扮演著重要的角色，對發展交通、緩解城市擁堵具有重要的意義。作為中運量軌道交通的一種，其單向運能在8000～15000人/小時（介于快速公交和輕軌之間），造價約1億元/公里，具備建設周期短（僅為地鐵的1/5～1/3）、以電力做動能、運行速度在30公里/小時左右、轉彎半徑小、爬坡能力強、噪音小、對地下地面建筑影響小等顯著特點，同時，相比于小運量的常規公交，又有運能大、能耗小、低碳環保、美觀舒適等方面的優勢。

儲能式有軌電車通過儲能動力器件，實現能量在牽引、制動工況的過程循環轉換與循環利用，制動能量可由儲能介質回收，再生制動能量回收率達到80%以上，與傳統有網受電式低地板車輛相比，系統節能30%以上，做到了真正物理意義上的綠色與高效。因其能實現無接觸網運行，全線路無接觸網，施工成本低、周期短、景觀好，走行軌不再作為回流通路，對沿線城建設施無電腐蝕，相對于常規接觸網受流系統，僅雜散電流一項，每公里可以節省30萬元～50元萬整治費用。基于以上優勢，儲能式有軌電車近年來受到熱捧。

采用超級電容儲能作為動力的有軌電車將是未來城市交通發展的一種新方向，有軌電車充電系統主要采用傳統多脈波整流技術，由于其固有特性，導致整流器交流輸入電壓畸變，電流諧波含量高，輸出電壓紋波大等問題，對電網造成諧波污染。為提高有軌電車的生存率，減少對供電電網的容量依賴及沖擊影響，降低建設運營成本，有必要對其線路供電方式以及裝置性能做進一步深化研究。

發明內容

本發明的主要目的在于，克服現有技術中的不足，提供一種用于超級電容儲能式有軌電車的供電方法，不僅可提高有軌電車的生存率，減少對供電電網的容量依賴及沖擊影響，而且可降低建設運營成本，極具有產業上的利用價值。

本發明還提供一種用于超級電容儲能式有軌電車的充電裝置，實現充電裝置具有諧波含量低、輸出電壓穩定性好、輸出電流紋波小等諸多優點。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

本發明提供一種用于超級電容儲能式有軌電車的供電方法，當具有車載超級電容的有軌電車到站后，有軌電車上的受電弓升起受電，受電弓從DC/DC斬波器的輸出端獲電至車載超級電容，從電網輸入的380V三相交流經AC/DC變流器整流后輸出直流能量至DC/DC斬波器的輸入端，同時，地面超級電容輸出預儲直流能量至DC/DC斬波器的輸入端，受電弓獲電滿足設定充電時間后，車載超級電容充電完成；

當車載超級電容充滿電或有軌電車離站時，DC/DC斬波器的輸出端停止對車載超級電容充電，其輸出開關斷開，受電弓降落回位，AC/DC變流器的輸出端經開關切換給地面超級電容充電，地面超級電容獲得預儲直流能量的繼續補充。

本發明的供電方法進一步設置為：所述設定充電時間為30秒。

本發明的供電方法進一步設置為：所述車載超級電容充電和地面超級電容充電均運行充電控制模式，所述充電控制模式包括恒流限壓模式和恒壓限流模式；