列車再生電能吸收裝置和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種列車再生電能吸收裝置和系統(tǒng)。該裝置包括：升降壓模塊，用于在控制模塊的控制下，對(duì)電網(wǎng)輸出的第一電壓進(jìn)行降壓處理后輸入至充放電模塊；或者，對(duì)充放電模塊輸出的第二電壓進(jìn)行升壓處理后輸入至電網(wǎng)；充放電模塊，用于在控制模塊的控制下，接收升降壓模塊降壓處理后的第一電壓；或者，向升降壓模塊輸出第二電壓；控制模塊，用于接收列車牽引系統(tǒng)的充電指令，控制升降壓模塊對(duì)第一電壓進(jìn)行降壓處理并控制充放電模塊充電；或者，接收列車牽引系統(tǒng)的放電指令，控制充放電模塊放電并控制升降壓模塊對(duì)第二電壓進(jìn)行升壓處理。本實(shí)用新型提供的列車再生電能吸收裝置和系統(tǒng)，通過(guò)充放電模塊的充放電，避免了列車制動(dòng)產(chǎn)生的電能的浪費(fèi)。
【專利說(shuō)明】列車再生電能吸收裝置和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及列車牽引系統(tǒng)，尤其涉及一種列車再生電能吸收裝置和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，列車在進(jìn)站制動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定量的再生電能，這部分再生電能除了一定比例(一般為20%?80%，根據(jù)列車運(yùn)行密度和區(qū)間距離的不同而異)被其他相鄰列車吸收利用外，剩余部分將主要被列車的制動(dòng)電阻以發(fā)熱的方式消耗掉。
[0003]然而，城市軌道列車制動(dòng)的頻率很高，長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，浪費(fèi)的電能是非?？捎^的。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供一種列車再生電能吸收裝置和系統(tǒng)，以充分利用列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能。
[0005]一方面，本實(shí)用新型提供了一種列車再生電能吸收裝置，包括:
[0006]升降壓模塊，用于接收電網(wǎng)輸出的第一電壓，并在控制模塊的控制下對(duì)所述第一電壓進(jìn)行降壓處理后輸入至充放電模塊；或者，接收所述充放電模塊放電時(shí)輸出的第二電壓，并在所述控制模塊的控制下對(duì)所述第二電壓進(jìn)行升壓處理后輸入至所述電網(wǎng)；
[0007]所述充放電模塊，用于在所述控制模塊的控制下接收所述升降壓模塊降壓處理后的第一電壓；或者，在所述控制模塊的控制下向所述升降壓模塊輸出所述第二電壓；
[0008]所述控制模塊，用于接收列車牽引系統(tǒng)的充電指令，控制所述升降壓模塊對(duì)所述第一電壓進(jìn)行所述降壓處理并控制所述充放電模塊充電；或者，接收所述列車牽引系統(tǒng)的放電指令，控制所述充放電模塊放電并控制所述升降壓模塊對(duì)所述第二電壓進(jìn)行所述升壓處理。
[0009]如上所述的列車再生電能吸收裝置，還包括:
[0010]第一保護(hù)模塊，用于當(dāng)所述第一電壓大于第一電網(wǎng)閾值電壓時(shí)，或者當(dāng)所述第一電壓小于第二電網(wǎng)閾值電壓時(shí)，停止將所述第一電壓輸入至所述升降壓模塊。
[0011]如上所述的列車再生電能吸收裝置中，所述第一保護(hù)模塊還用于:
[0012]當(dāng)所述升壓處理后的第二電壓大于第三電網(wǎng)閾值電壓時(shí)，停止將所述升壓處理后的第二電壓輸入至所述電網(wǎng)。
[0013]如上所述的列車再生電能吸收裝置，還包括:
[0014]第二保護(hù)模塊，用于當(dāng)所述降壓處理后的第一電壓大于充電閾值電壓時(shí)，停止將所述降壓處理后的第一電壓輸入至所述充放電模塊。
[0015]如上所述的列車再生電能吸收裝置中，所述第二保護(hù)模塊還用于:
[0016]當(dāng)所述第二電壓小于放電閾值電壓時(shí)，停止將所述第二電壓輸入至所述升降壓模塊。
[0017]如上所述的列車再生電能吸收裝置中，所述充放電模塊為超級(jí)電容器。
[0018]另一方面，本實(shí)用新型提供了一種列車再生電能吸收系統(tǒng)，包括:電網(wǎng)、列車牽引系統(tǒng)和如上所述的列車再生電能吸收裝置，其中:
[0019]所述電網(wǎng)，用于接收所述列車牽引系統(tǒng)輸出的列車制動(dòng)產(chǎn)生的第一電壓，并向所述列車再生電能吸收裝置輸出所述第一電壓；或者，用于接收所述列車再生電能吸收裝置輸出的經(jīng)升壓處理后的第二電壓，并向所述列車牽引系統(tǒng)輸出所述經(jīng)升壓處理后的第二電壓；
[0020]所述列車牽引系統(tǒng)，用于當(dāng)列車制動(dòng)時(shí)，將列車制動(dòng)產(chǎn)生的所述第一電壓輸入至所述電網(wǎng)，并向所述列車再生電能吸收裝置中的控制模塊發(fā)出充電指令；或者，當(dāng)列車牽引時(shí)，向所述列車再生電能吸收裝置中的控制模塊發(fā)出放電指令，并接收所述電網(wǎng)輸出的所述經(jīng)升壓處理后的第二電壓。
[0021]本實(shí)用新型提供的列車再生電能吸收裝置和系統(tǒng)，當(dāng)列車制動(dòng)時(shí)通過(guò)充放電模塊吸收列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能，當(dāng)列車牽弓I時(shí)通過(guò)充放電模塊釋放列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能用于列車牽引，避免了列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能的浪費(fèi)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型提供的列車再生電能吸收裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型提供的列車再生電能吸收裝置又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型提供的列車再生電能吸收系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面通過(guò)具體的實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0026]圖1為本實(shí)用新型提供的列車再生電能吸收裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該裝置可以包括:升降壓模塊11、充放電模塊12和控制模塊13，其中:
[0027]升降壓模塊11，用于接收電網(wǎng)輸出的第一電壓，并在控制模塊13的控制下對(duì)第一電壓進(jìn)行降壓處理后輸入至充放電模塊12 ;或者，接收充放電模塊12放電時(shí)輸出的第二電壓，并在控制模塊13的控制下對(duì)第二電壓進(jìn)行升壓處理后輸入至電網(wǎng)；
[0028]充放電模塊12，用于在控制模塊13的控制下接收升降壓模塊11降壓處理后的第一電壓；或者，在控制模塊13的控制下向升降壓模塊11輸出第二電壓；
[0029]控制模塊13，用于接收列車牽引系統(tǒng)的充電指令，控制升降壓模塊11對(duì)第一電壓進(jìn)行降壓處理并控制充放電模塊充電12 ;或者，接收列車牽引系統(tǒng)的放電指令，控制充放電模塊12放電并控制升降壓模塊11對(duì)第二電壓進(jìn)行升壓處理。
[0030]具體的，當(dāng)列車制動(dòng)時(shí)，列車牽引系統(tǒng)將列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能反饋到列車供電網(wǎng)絡(luò)即電網(wǎng)中，從而使電網(wǎng)電壓升高，其中，列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能以第一電壓的形式反饋到電網(wǎng)中，從而使電網(wǎng)輸出該第一電壓。同時(shí)列車牽引系統(tǒng)向控制模塊13發(fā)出充電指令；控制模塊13接收到該充電指令后，控制升降壓模塊11對(duì)接收到的電網(wǎng)輸出的第一電壓進(jìn)行降壓處理，以生成合適的充電電壓輸入至充放電模塊12，同時(shí)控制充放電模塊12接收升降壓模塊11降壓處理后的第一電壓，并完成充電過(guò)程。
[0031]當(dāng)列車牽引時(shí)，列車牽引系統(tǒng)向控制模塊13發(fā)出放電指令，控制模塊13接收到該放電指令后，控制充放電模塊12放電，同時(shí)控制升降壓模塊11對(duì)接收到的充放電模塊12放電輸出的第二電壓進(jìn)行升壓處理，以生成合適的電壓輸入至電網(wǎng)；電網(wǎng)向列車牽引系統(tǒng)提供電能，以供列車牽引系統(tǒng)對(duì)列車進(jìn)行牽引。
[0032]其中，充放電模塊具體可以為現(xiàn)有的各種具有充放電功能的設(shè)備，例如超級(jí)電容
翌坐
[0033]本實(shí)施例提供的列車再生電能吸收裝置，當(dāng)列車制動(dòng)時(shí)通過(guò)充放電模塊吸收列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能，當(dāng)列車牽引時(shí)通過(guò)充放電模塊釋放列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能用于列車牽引，避免了列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能的浪費(fèi)。
[0034]圖2為本實(shí)用新型提供的列車再生電能吸收裝置又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該裝置在圖1所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上，還可以包括:
[0035]第一保護(hù)模塊21，用于當(dāng)?shù)谝浑妷捍笥诘谝浑娋W(wǎng)閾值電壓時(shí)，或者當(dāng)?shù)谝浑妷盒∮诘诙娋W(wǎng)閾值電壓時(shí)，停止將第一電壓輸入至升降壓模塊11。
[0036]具體的，第一保護(hù)模塊21分別與電網(wǎng)以及升降壓模塊11電連接。當(dāng)列車制動(dòng)時(shí)，列車牽引系統(tǒng)將列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能反饋到列車供電網(wǎng)絡(luò)即電網(wǎng)中，從而使電網(wǎng)電壓升高，其中，列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能以第一電壓的形式反饋到電網(wǎng)中，從而使電網(wǎng)輸出該第一電壓。同時(shí)列車牽引系統(tǒng)向控制模塊13發(fā)出充電指令；控制模塊13接收到該充電指令后，控制升降壓模塊11對(duì)通過(guò)第一保護(hù)模塊21接收到的電網(wǎng)輸出的第一電壓進(jìn)行降壓處理。且當(dāng)電網(wǎng)輸出的第一電壓大于第一電網(wǎng)閾值電壓時(shí)，或者當(dāng)電網(wǎng)輸出的第一電壓小于第二電網(wǎng)閾值電壓時(shí)，升降壓模塊11不能通過(guò)第一保護(hù)模塊21接收到電網(wǎng)輸出的第一電壓，避免升降壓模塊11因過(guò)電壓出現(xiàn)損壞，或者避免升降壓模塊11因電網(wǎng)低電壓大電流出現(xiàn)損壞以及充放電模塊12因低電壓無(wú)法進(jìn)行充電。
[0037]進(jìn)一步的，第一保護(hù)模塊21還可以用于:
[0038]當(dāng)升壓處理后的第二電壓大于第三電網(wǎng)閾值電壓時(shí)，停止將升壓處理后的第二電壓輸入至電網(wǎng)。
[0039]具體的，當(dāng)列車牽引時(shí)，列車牽引系統(tǒng)向控制模塊13發(fā)出放電指令，控制模塊13接收到該放電指令后，控制充放電模塊12放電，同時(shí)控制升降壓模塊11對(duì)充放電模塊12放電輸出的第二電壓進(jìn)行升壓處理后通過(guò)第一保護(hù)模塊21輸入至電網(wǎng)。且當(dāng)升降壓模塊11輸出的升壓處理后的第二電壓大于第三電網(wǎng)閾值電壓時(shí)，電網(wǎng)不能通過(guò)第一保護(hù)模塊21接收到升降壓模塊11輸出的升壓處理后的第二電壓，避免列車牽引系統(tǒng)因電網(wǎng)提供的電壓過(guò)大出現(xiàn)損壞。
[0040]進(jìn)一步的，該裝置還可以包括:
[0041]第二保護(hù)模塊22，用于當(dāng)降壓處理后的第一電壓大于充電閾值電壓時(shí)，停止將降壓處理后的第一電壓輸入至充放電模塊12。
[0042]具體的，第二保護(hù)模塊22分別與升降壓模塊11以及充放電模塊12電連接。當(dāng)列車制動(dòng)時(shí)，控制模塊13接收到列車牽引系統(tǒng)發(fā)出的充電指令后，控制充放電模塊12通過(guò)第二保護(hù)模塊22接收升降壓模塊11輸出的降壓處理后的第一電壓。且當(dāng)升降壓模塊11輸出的降壓處理后的第一電壓大于充放電模塊12的充電閾值電壓時(shí)，充放電模塊12不能通過(guò)第二保護(hù)模塊22接收到升降壓模塊11輸出的降壓處理后的第一電壓，避免充放電模塊12因過(guò)電壓出現(xiàn)損壞。
[0043]進(jìn)一步的，第二保護(hù)模塊22，還可以用于:
[0044]當(dāng)?shù)诙妷盒∮诜烹婇撝惦妷簳r(shí)，停止將第二電壓輸入至升降壓模塊11。[0045]具體的，當(dāng)列車牽引時(shí)，列車牽引系統(tǒng)向控制模塊13發(fā)出放電指令，控制模塊13接收到該放電指令后，控制充放電模塊12放電，同時(shí)控制升降壓模塊11對(duì)通過(guò)第二保護(hù)模塊22接收到的充放電模塊12放電輸出的第二電壓進(jìn)行升壓處理。且當(dāng)充放電模塊12放電輸出的第二電壓小于充放電模塊12的放電閾值電壓時(shí)，升降壓模塊11不能通過(guò)第二保護(hù)模塊22接收到充放電模塊12放電輸出的第二電壓，避免升降壓模塊11因充放電模塊12低電壓大電流出現(xiàn)損壞。
[0046]本實(shí)施例提供的列車再生電能吸收裝置，當(dāng)列車制動(dòng)時(shí)通過(guò)充放電模塊吸收列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能，當(dāng)列車牽引時(shí)通過(guò)充放電模塊釋放列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能用于列車牽引，避免了列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能的浪費(fèi)。
[0047]圖3為本實(shí)用新型提供的列車再生電能吸收系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，該系統(tǒng)可以包括:電網(wǎng)31、列車牽引系統(tǒng)32和圖1或圖2所示實(shí)施例提供的列車再生電能吸收裝置33，其中:
[0048]電網(wǎng)31，用于接收列車牽引系統(tǒng)32輸出的列車制動(dòng)產(chǎn)生的第一電壓，并向列車再生電能吸收裝置33輸出第一電壓；或者，用于接收列車再生電能吸收裝置33輸出的經(jīng)升壓處理后的第二電壓，并向列車牽引系統(tǒng)32輸出經(jīng)升壓處理后的第二電壓；
[0049]列車牽引系統(tǒng)32，用于當(dāng)列車制動(dòng)時(shí)，將列車制動(dòng)產(chǎn)生的第一電壓輸入至電網(wǎng)31，并向列車再生電能吸收裝置33中的控制模塊發(fā)出充電指令；或者，當(dāng)列車牽引時(shí)，向列車再生電能吸收裝置33中的控制模塊13發(fā)出放電指令，并接收電網(wǎng)31輸出的經(jīng)升壓處理后的第二電壓。
[0050]具體的，電網(wǎng)31分別與列車牽引系統(tǒng)32以及列車再生電能吸收裝置33中的升降壓模塊11或第一保護(hù)模塊21電連接，列車牽引系統(tǒng)32分別與電網(wǎng)31以及列車再生電能吸收裝置33中的控制模塊13電連接。
[0051]該列車再生電能吸收系統(tǒng)的工作原理參見(jiàn)圖1或圖2所示實(shí)施例中的相關(guān)描述，此處不再贅述。
[0052]本實(shí)施例提供的列車再生電能吸收系統(tǒng)，當(dāng)列車制動(dòng)時(shí)通過(guò)列車再生電能吸收裝置吸收列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能，當(dāng)列車牽引時(shí)通過(guò)列車再生電能吸收裝置釋放列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能用于列車牽引，避免了列車制動(dòng)產(chǎn)生的再生電能的浪費(fèi)。
[0053]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種列車再生電能吸收裝置，其特征在于，包括: 升降壓模塊，用于接收電網(wǎng)輸出的第一電壓，并在控制模塊的控制下對(duì)所述第一電壓進(jìn)行降壓處理后輸入至充放電模塊；或者，接收所述充放電模塊放電時(shí)輸出的第二電壓，并在所述控制模塊的控制下對(duì)所述第二電壓進(jìn)行升壓處理后輸入至所述電網(wǎng)； 所述充放電模塊，用于在所述控制模塊的控制下接收所述升降壓模塊降壓處理后的第一電壓；或者，在所述控制模塊的控制下向所述升降壓模塊輸出所述第二電壓； 所述控制模塊，用于接收列車牽引系統(tǒng)的充電指令，控制所述升降壓模塊對(duì)所述第一電壓進(jìn)行所述降壓處理并控制所述充放電模塊充電；或者，接收所述列車牽引系統(tǒng)的放電指令，控制所述充放電模塊放電并控制所述升降壓模塊對(duì)所述第二電壓進(jìn)行所述升壓處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括: 第一保護(hù)模塊，用于當(dāng)所述第一電壓大于第一電網(wǎng)閾值電壓時(shí)，或者當(dāng)所述第一電壓小于第二電網(wǎng)閾值電壓時(shí)，停止將所述第一電壓輸入至所述升降壓模塊，還用于當(dāng)所述升壓處理后的第二電壓大于第三電網(wǎng)閾值電壓時(shí)，停止將所述升壓處理后的第二電壓輸入至所述電網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，還包括: 第二保護(hù)模塊，用于當(dāng)所述降壓處理后的第一電壓大于充電閾值電壓時(shí)，停止將所述降壓處理后的第一電壓輸入至所述充放電模塊，還用于當(dāng)所述第二電壓小于放電閾值電壓時(shí)，停止將所述第二電壓輸入至所述升降壓模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述充放電模塊為超級(jí)電容器。
5.一種列車再生電能吸收系統(tǒng)，其特征在于，包括:電網(wǎng)、列車牽引系統(tǒng)和權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的列車再生電能吸收裝置，其中: 所述電網(wǎng)，用于接收所述列車牽引系統(tǒng)輸出的列車制動(dòng)產(chǎn)生的第一電壓，并向所述列車再生電能吸收裝置輸出所述第一電壓；或者，用于接收所述列車再生電能吸收裝置輸出的經(jīng)升壓處理后的第二電壓，并向所述列車牽引系統(tǒng)輸出所述經(jīng)升壓處理后的第二電壓； 所述列車牽引系統(tǒng)，用于當(dāng)列車制動(dòng)時(shí)，將列車制動(dòng)產(chǎn)生的所述第一電壓輸入至所述電網(wǎng)，并向所述列車再生電能吸收裝置中的控制模塊發(fā)出充電指令；或者，當(dāng)列車牽引時(shí)，向所述列車再生電能吸收裝置中的控制模塊發(fā)出放電指令，并接收所述電網(wǎng)輸出的所述經(jīng)升壓處理后的第二電壓。
【文檔編號(hào)】B60L7/10GK203456884SQ201320292890
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月24日
【發(fā)明者】金曉宇, 劉金晶, 田野, 姜濤, 唐聰, 騰奔, 馮慶國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心