本發(fā)明涉及軌道交通車輛驅動電源控制技術，尤指一種軌道交通用電池電容混合驅動電源系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有軌道交通車輛的驅動供電方式大多采用接觸網(wǎng)供電方式，少部分采用鋰電池儲能系統(tǒng)供電方式，但這兩種供電方式都存在各自的問題。接觸網(wǎng)供電方式只適用于有網(wǎng)工況下，不適合城市軌道交通車輛使用，同時長距離的接觸網(wǎng)會產(chǎn)生大量的成本。鋰電池儲能系統(tǒng)供電方式雖為新型供電方式，但其輸出功率有限，適用工況受到制約。
因此，本發(fā)明提供了一種軌道交通用電池電容混合驅動電源系統(tǒng)，可應用于車輛離網(wǎng)工況下，采用鋰電池儲能單元與超級電容儲能單元配合輸出驅動功率，適用于所有驅動工況，滿足軌道交通車輛驅動功率大和續(xù)航里程長的要求。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種軌道交通用電池電容混合驅動電源系統(tǒng)，可以實現(xiàn)在車輛離網(wǎng)工況下，利用鋰電池儲能單元與超級電容儲能單元配合輸出驅動功率，達到驅動車輛行走的目的。
為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術方案是：
一種軌道交通用電池電容混合驅動電源系統(tǒng)，包括：ecu能量控制單元、bms電池管理系統(tǒng)、cms電容管理系統(tǒng)、鋰電池組單元、超級電容單元、主電路接口單元、通訊接口單元和dc/dc變換器單元；
所述ecu能量控制單元為系統(tǒng)的核心控制單元，與內部的bms電池管理系統(tǒng)和cms電容管理系統(tǒng)相連，還與外部的通訊接口單元相連，通訊接口單元與軌道交通車輛的通訊接口相連；
所述bms電池管理系統(tǒng)與鋰電池組單元和dc/dc變換器單元相連，鋰電池組單元與dc/dc變換器單元相連；
所述cms電容管理系統(tǒng)與超級電容單元相連；超級電容單元與dc/dc變換器單元相連；dc/dc變換器單元與主電路接口單元相連；主電路接口單元與系統(tǒng)外部的牽引逆變器相連；
所述ecu能量控制單元用于根據(jù)外部部件指令控制bms電池管理系統(tǒng)和cms電容管理系統(tǒng)，實現(xiàn)鋰電池組單元和超級電容單元的充放電配合，同時將系統(tǒng)的實時信息反饋到外部部件；
所述bms電池管理系統(tǒng)用于接收ecu能量控制單元的控制指令，并監(jiān)控鋰電池組單元的狀態(tài)，同時控制dc/dc變換器單元，使鋰電池組單元輸出合適的電壓和功率；
所述cms電容管理系統(tǒng)用于接收ecu能量控制單元的控制指令，并監(jiān)控超級電容單元的狀態(tài)；
所述dc/dc變換器單元用于接收bms電池管理系統(tǒng)的控制指令，控制鋰電池組單元的充放電電流和輸出電壓，
所述鋰電池組單元與超級電容單元并聯(lián)輸出功率，功率分配通過ecu能量控制單元調節(jié)；
所述通訊接口單元用于實現(xiàn)系統(tǒng)與軌道交通車輛的通信；
所述主電路接口單元用于提供外部驅動電路所需的能源。
在上述方案的基礎上，所述bms電池管理系統(tǒng)與ecu能量控制單元之間采用can通訊方式。
在上述方案的基礎上，所述cms電容管理系統(tǒng)與ecu能量控制單元之間采用can通訊方式。
在上述方案的基礎上，所述dc/dc變換器單元與bms電池管理系統(tǒng)之間采用can通訊方式。
在上述方案的基礎上，所述鋰電池組單元和超級電容單元為儲能單元，鋰電池組單元和超級電容單元的儲存容量和輸出功率根據(jù)需求調整。
在上述方案的基礎上，所述主電路接口單元包括電路正極和電路負極。
在上述方案的基礎上，所述通訊接口單元與軌道交通車輛的通訊接口之間的通訊方式根據(jù)需求調整。
本發(fā)明所述的軌道交通用電池電容混合驅動電源系統(tǒng)，可以實現(xiàn)在車輛離網(wǎng)工況下，利用鋰電池儲能單元與超級電容儲能單元配合驅動車輛行走，其目的是為軌道交通車輛供電。本發(fā)明提供的電池電容混合驅動電源系統(tǒng)，適用于多種軌道交通車輛，結構簡單。同時，該系統(tǒng)結合了超級電容輸出功率大和鋰電池組續(xù)航能力強的優(yōu)點，可應用于所有類型軌道交通車輛的工況。
附圖說明
本發(fā)明有如下附圖：
圖1本發(fā)明的結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
如圖1所示，本發(fā)明所述的一種軌道交通用電池電容混合驅動電源系統(tǒng)，包括：ecu能量控制單元1、bms電池管理系統(tǒng)單元2、cms電容管理系統(tǒng)單元3、鋰電池組單元4、超級電容單元5、主電路接口單元6、通訊接口單元7和dc/dc變換器單元8；
所述ecu能量控制單元1為系統(tǒng)的核心控制單元，與內部的bms電池管理系統(tǒng)2和cms電容管理系統(tǒng)3相連，還與外部的通訊接口單元7相連，通訊接口單元7與軌道交通車輛的通訊接口相連；
所述bms電池管理系統(tǒng)2與鋰電池組單元4和dc/dc變換器單元8相連，鋰電池組單元4與dc/dc變換器單元8相連；
所述cms電容管理系統(tǒng)3與超級電容單元5相連；超級電容單元5與dc/dc變換器單元8相連；dc/dc變換器單元8與主電路接口單元6相連；主電路接口單元6與系統(tǒng)外部的牽引逆變器相連；
所述ecu能量控制單元1用于根據(jù)外部部件指令控制bms電池管理系統(tǒng)2和cms電容管理系統(tǒng)3，實現(xiàn)鋰電池組單元4和超級電容單元5的充放電配合，同時將系統(tǒng)的實時信息反饋到外部部件；
所述bms電池管理系統(tǒng)2用于接收ecu能量控制單元1的控制指令，并監(jiān)控鋰電池組單元4的狀態(tài)，同時控制dc/dc變換器單元8，使鋰電池組單元4輸出合適的電壓和功率；
所述cms電容管理系統(tǒng)3用于接收ecu能量控制單元1的控制指令，并監(jiān)控超級電容單元5的狀態(tài)；
所述dc/dc變換器單元8用于接收bms電池管理系統(tǒng)2的控制指令，控制鋰電池組單元4的充放電電流和輸出電壓；
所述鋰電池組單元與超級電容單元并聯(lián)輸出功率，功率分配通過ecu能量控制單元調節(jié)；
所述通訊接口單元7用于實現(xiàn)系統(tǒng)與軌道交通車輛的通信；
所述主電路接口單元6用于提供外部驅動電路所需的能源。
在上述方案的基礎上，所述bms電池管理系統(tǒng)2與ecu能量控制單元1之間采用can通訊方式。
在上述方案的基礎上，所述cms電容管理系統(tǒng)3與ecu能量控制單元1之間采用can通訊方式。
在上述方案的基礎上，所述dc/dc變換器單元8與bms電池管理系統(tǒng)2之間采用can通訊方式。
在上述方案的基礎上，所述鋰電池組單元4和超級電容單元5為儲能單元，鋰電池組單元4和超級電容單元5的儲存能量和輸出功率根據(jù)需求調整。
在上述方案的基礎上，所述主電路接口單元6包括電路正極和電路負極。
在上述方案的基礎上，所述通訊接口單元7與軌道交通車輛的通訊接口之間的通訊方式根據(jù)需求調整。
本發(fā)明所述的軌道交通用電池電容混合驅動電源系統(tǒng)，可用于完全離網(wǎng)的軌道交通車輛驅動牽引，也可用于短時離網(wǎng)的軌道交通車輛應急牽引；所述系統(tǒng)中超級電容單元的主要作用為提供輸出功率，尤其是啟動功率；所述系統(tǒng)中鋰電池單元的主要作用為提供車輛續(xù)航所需能量；所述系統(tǒng)適用于安裝在車輛車頂、車底和車廂內等。
本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業(yè)技術人員公知的現(xiàn)有技術。