[發明專利]一種無接觸網供電城軌列車的儲能控制方法

有效

• 申請號: 202011018249.7
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112271801B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 張杰家;孟秋艷;楊陽;鄭茂興;史春玉
• 申請（專利權）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J7/00;B60L50/40;B60L50/60;B60L7/10;B60L53/00
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 李紅巖

本發明涉及一種無接觸網供電城軌列車的儲能控制方法，包括：當城軌列車處于牽引狀態,實時目標功率小于等于無線供電系統最大輸出功率時，控制器控制無線供電系統對負載供電，根據超級電容器荷電狀態確定是否對超級電容器充電，根據鋰電池荷電狀態確定是否對鋰電池充電；當實時目標功率大于無線供電系統最大輸出功率時，根據無線供電系統最大輸出功率、超級電容器最大輸出功率、鋰電池最大輸出功率、超級電容器荷電狀態、鋰電池荷電狀態和實時目標功率控制無線供電系統對負載供電，或者無線供電系統和鋰電池對負載供電，或者無線供電系統和超級電容器對負載供電，或者無線供電系統、超級電容器和鋰電池對負載供電。

技術領域

本發明涉及電力系統儲能技術領域，尤其涉及一種無接觸網供電城軌列車的儲能控制方法。

背景技術

近年來，城軌列車發展迅猛，給人們的出行帶來了很大的方便。但是城軌列車頻繁的啟動與制動狀態會導致牽引電壓的起伏，不利于列車的安全運行，還會嚴重影響供電質量。

現階段的城軌列車多采用單源或者雙源供電形式。單源供電一般采用受電弓直接通過接觸網接觸供電，這種單源供電方式需要架設接觸網，運營成本較高。除此之外，單源供電還會采用單一電池系統儲能，或者單一超級電容系統儲能，這兩種單源供電方式需要設置充電樁，運營成本較高，而且城軌列車需要站站充電，城軌列車的運行效率較低。

雙源供電一般采用電池電容混合儲能系統供電，雙源供電方式同樣需要充電樁對城軌列車充電。同時現有的雙源供電方案無法合理分配鋰電池和超級電容器的儲能系統功率，容易出校儲能系統的過充過放，縮短儲能系統使用壽命，甚至引發儲能設備故障，進而危害城軌列車供應的穩定性，安全性。

綜上所述，提出一種無接觸供電城軌列車的混合儲能系統的控制方法是非常有必要的。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的缺陷，提供一種無接觸網供電城軌列車的儲能控制方法，能夠發揮了超級電容器和鋰電池各自的優勢特點，保證在滿足輸出功率波動限制的同時使超級電容器和鋰電池的荷電狀態在合理范圍內。

為實現上述目的，本發明提供了一種無接觸網供電城軌列車的儲能控制方法，所述儲能控制方法包括：

控制器獲取城軌列車的實時加速度數據、無線供電系統最大輸出功率、超級電容器最大輸出功率、鋰電池最大輸出功率、當前的超級電容器荷電狀態和當前的鋰電池荷電狀態；所述無線供電系統、超級電容器和鋰電池用于對所述城軌列車的負載供電；所述負載包括輔助負載和牽引負載；

所述控制器根據所述實時加速度數據判斷當前城軌列車的行駛狀態；

當當前城軌列車處于牽引狀態時,所述控制器獲取所述城軌列車的負載的實時目標功率；并判斷實時目標功率是否大于無線供電系統最大輸出功率；

當實時目標功率小于等于無線供電系統最大輸出功率時，所述控制器控制所述無線供電系統對所述負載供電，并且，根據所述超級電容器荷電狀態確定是否控制所述無線供電系統對超級電容器充電，以及根據所述鋰電池荷電狀態確定是否控制所述無線供電系統對鋰電池充電；

當實時目標功率大于無線供電系統最大輸出功率時，所述控制器根據所述無線供電系統最大輸出功率、超級電容器最大輸出功率、鋰電池最大輸出功率、超級電容器荷電狀態、鋰電池荷電狀態和實時目標功率控制所述無線供電系統對負載供電，或者所述無線供電系統和鋰電池共同對負載供電，或者所述無線供電系統和超級電容器共同對負載供電，或者所述無線供電系統、超級電容器和鋰電池共同對負載供電。