[實用新型]一種替代軌道交通制動電阻的儲能系統

有效

• 申請號: 201820113537.2
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN207758577U
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 梁亞青;沈道安;周凱;呂賓;帥長桂
• 申請（專利權）人: 上海展梟新能源科技有限公司
• 主分類號: B60L7/10
• 分類號: B60L7/10;B60L7/16;B60L9/00
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 楊嘉芳

本實用新型公開了一種替代軌道交通制動電阻的儲能系統，該儲能系統包括以鋰離子電容作為儲能單元的儲能部分，該儲能部分通過其主回路上的電氣部分連接變流柜，變流柜連接地鐵電網系統，該系統還包括可對儲能系統起到監測、控制作用的控制部分。本實用新型采用鋰離子電容作為基礎的儲能單元，做成一個可替代制動電阻的儲能系統，將車輛上需制動電阻消耗的能量儲存至該儲能系統，待車輛啟動之后迅速通過快速放電將儲存的電量輸送至電網供車輛使用，整個過程不會產生高溫，從而達到節約能源、能源重復利用、減少污染等效果。布置在地鐵站臺的配電房內，不會占用車輛的空間，不會增加車輛自身重量。

技術領域

本實用新型涉及一種儲能系統，具體為替代軌道交通制動電阻的儲能系統。

背景技術

城市軌道交通工程中，普遍采用直交變壓變頻的傳動方式，車輛的制動方式為電制動(再生制動)+機械制動，運行中以電制動為主，機械制動為輔，列車在運行過程中，由于站間距較短，列車啟動、制動頻繁，制動能量相當可觀。

目前國內城市軌道交通主要是采用制動電阻消耗吸收裝置處理列車運行、剎車過程中的再生能量，而制動電阻只能車載，且它體積龐大，重量重；由于車載制動電阻是依靠電阻來消耗動能及電能，由于制動能量非常大，故整個過程定會產生高溫，地鐵站臺內環境溫度也會隨之升高，從而形成能量的大量浪費，也增加了站內空調通風裝置的負擔，并使城軌建設費用和運行費用增加。

隨著國內、國外對于地鐵制動能量回收市場的關注及開發，地鐵制動能量回收已逐漸成為該行業的主流節能方向。

隨著近年鋰離子電容的飛速發展成為新一代的儲能元件，其功率特性好，能量密度高，理論上可以滿足軌道交通再生制動能量吸收釋放的要求，可以有條件地替代制動電阻。但目前為止并未有鋰離子電容作為儲能元件替代制動電阻投入使用，也未見任何報道。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種可替代制動電阻的儲能系統，該儲能系統有效解決了現有制動電阻體積龐大、溫度高、能量浪費的缺點。

為解決以上技術問題，本實用新型所述替代軌道交通制動電阻的儲能系統，包括以鋰離子電容作為儲能單元的儲能部分，該儲能部分通過其主回路上的電氣部分連接變流柜，變流柜內設置有DC/DC變換器，并連接地鐵電網，該系統還包括可對儲能系統起到監測、控制作用的控制部分。

進一步地，所述儲能部分由若干個鋰離子電容單體經串并聯得到鋰離子電容模組，再由若干個鋰離子電容模組經串并聯得到。具體串并聯方式及數量，根據實際的電量儲存要求確定。

進一步地，所述儲能部分主回路上連接的電氣部分包括電流傳感器、主接觸器、熔斷器、與主接觸器并聯的預充電接觸器和預充電電阻。

進一步地，所述儲能部分、電流傳感器、主接觸器、熔斷器、預充電接觸器和預充電電阻設置于儲能柜內，所述儲能柜并聯設置有若干個，在并聯設置的若干儲能柜的回路上設置有邏輯開關。儲能部分通過預充接觸器、主接觸器、邏輯開關，電流傳感器等實現充放電過程。

進一步地，所述儲能柜、邏輯開關、控制部分設置于儲能系統柜內。

進一步地，所述邏輯開關為手動閘刀開關或斷路器。

進一步地，所述控制部分包括CMS電容管理系統，該CMS電容管理系統由低壓部分24VDC供電，并對儲能系統進行監測和控制，包括對儲能系統主回路及主回路以外的外部絕緣等重要信息進行監測和控制。CMS電容管理系統(Capacity Management System)，可以讀取每個鋰離子電容單體電芯的電壓、溫度、電流信息，可以讀取儲能系統的電壓、電流、容量信息，可以在儲存系統出現故障時采取保護措施，可以在必要時主動均衡單體電芯的電壓。

本實用新型所述的前述儲能系統的充放電方法：

a、儲能系統充電過程