一種新型城市軌道交通系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型城市軌道交通系統(tǒng)，其特征在于：包括與電線連接的受電弓，第一電感和第一電容組成的串聯(lián)諧振電路，第二電感和第二電容組成的并聯(lián)諧振電路，將列車的制動(dòng)能量傳遞給超級(jí)電容或?qū)⒊?jí)電容的能量反饋給列車的雙向DC-DC變換器，以電壓建立磁場(chǎng)來存儲(chǔ)電能的超級(jí)電容，逆變器和電動(dòng)機(jī)；受電弓與串聯(lián)諧振電路一端連接，第一電容與并聯(lián)諧振電路連接，并聯(lián)諧振電路輸入端與雙向DC-DC變換器連接，雙向DC-DC變換器與超級(jí)電容連接，并聯(lián)諧振電路輸出端與逆變器連接，逆變器輸出端與電動(dòng)機(jī)連接。本發(fā)明的城市軌交通系統(tǒng)采用超級(jí)電容作為儲(chǔ)能裝置，其功率密度高、效率較好、工作穩(wěn)定、節(jié)能降耗、使用壽命長(zhǎng)。
【專利說明】
一種新型城市軌道交通系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及城市交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種新型城市軌道交通系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在全球倡導(dǎo)節(jié)能、低碳的今天，城市軌道交通中的再生制動(dòng)能量回收利用問題得到了全世軌道交通界的廣泛關(guān)注。電能是軌道交通的主要能源，但電能即發(fā)即用的特點(diǎn)也限制了它進(jìn)一步的應(yīng)用，而儲(chǔ)能裝置的出現(xiàn)，在某些方面彌補(bǔ)了電能的這種不足。在城市軌道交通中，站間距一般較短，列車起動(dòng)、制動(dòng)頻繁，從能量相互轉(zhuǎn)換的角度看，制動(dòng)能量是相當(dāng)可觀的。隨著蓄電池、飛輪、超級(jí)電容器等儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，如何利用儲(chǔ)能技術(shù)來解決列車制動(dòng)失效、改善列車受電弓電豫、節(jié)約列車運(yùn)行能量等問題得到世界軌道交通界的廣泛關(guān)注。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種新型城市軌道交通系統(tǒng)，本發(fā)明的城市軌交通系統(tǒng)采用超級(jí)電容作為儲(chǔ)能裝置，其功率密度高、效率較好和使用壽命長(zhǎng)。采用超級(jí)電容作為儲(chǔ)能裝置還有以下功效:首先，降低了能量損耗，把消耗在制動(dòng)電阻上的能量用于地鐵空調(diào)和照明等，實(shí)現(xiàn)了能量的再生使用；另外，減少線電流的波動(dòng)，從而減小在直流母線上的能量損耗，有利于線路電壓的穩(wěn)定；最后，使隧道以及站內(nèi)溫度升高這一難題得以解決。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:一種新型城市軌道交通系統(tǒng)，其特征在于:包括與電線連接的受電弓，第一電感和第一電容組成的串聯(lián)諧振電路，第二電感和第二電容組成的并聯(lián)諧振電路，將列車的制動(dòng)能量傳遞給超級(jí)電容或?qū)⒊?jí)電容的能量反饋給列車的雙向DC-DC變換器，以電壓建立磁場(chǎng)來存儲(chǔ)電能的超級(jí)電容，逆變器和電動(dòng)機(jī)；所述受電弓與所述串聯(lián)諧振電路一端連接，所述第一電容與所述并聯(lián)諧振電路連接，所述并聯(lián)諧振電路輸入端與雙向DC-DC變換器連接，所述雙向DC-DC變換器與超級(jí)電容連接，所述并聯(lián)諧振電路輸出端與逆變器連接，所述逆變器輸出端與電動(dòng)機(jī)連接。
[0005]上述的一種新型城市軌道交通系統(tǒng)，其特征在于:所述第一電容、第二電感和第二電容組成π型電路結(jié)構(gòu)。
[0006]上述的一種新型城市軌道交通系統(tǒng)，其特征在于:所述第一電感和第一電容組成的串聯(lián)諧振電路另一端接地。
[0007]上述的一種新型城市軌道交通系統(tǒng)，其特征在于:所述雙向DC-DC變換器采用非隔離型雙向DC/DC變流器。
[0008]本發(fā)明的有益效果在于:
[0009]本發(fā)明的城市軌交通系統(tǒng)采用超級(jí)電容作為儲(chǔ)能裝置，其功率密度高、效率較好和使用壽命長(zhǎng)。采用超級(jí)電容作為儲(chǔ)能裝置還有以下功效:首先，降低了能量損耗，把消耗在制動(dòng)電阻上的能量用于地鐵空調(diào)和照明等，實(shí)現(xiàn)了能量的再生使用；另外，減少線電流的波動(dòng)，從而減小在直流母線上的能量損耗，有利于線路電壓的穩(wěn)定；最后，使隧道以及站內(nèi)溫度升高這一難題得以解決。
[0010]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明所述城市軌道交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明所述雙向DC-DC變換器電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，一種新型城市軌道交通系統(tǒng)，其特征在于:包括與電線連接的受電弓I，第一電感和第一電容組成的串聯(lián)諧振電路，第二電感和第二電容組成的并聯(lián)諧振電路，將列車的制動(dòng)能量傳遞給超級(jí)電容3或?qū)⒊?jí)電容3的能量反饋給列車的雙向DC-DC變換器2，以電壓建立磁場(chǎng)來存儲(chǔ)電能的超級(jí)電容3，逆變器4和電動(dòng)機(jī)5 ;所述受電弓I與所述串聯(lián)諧振電路一端連接，所述第一電容與所述并聯(lián)諧振電路連接，所述并聯(lián)諧振電路輸入端與雙向DC-DC變換器2連接，所述雙向DC-DC變換器2與超級(jí)電容3連接，所述并聯(lián)諧振電路輸出端與逆變器4連接，所述逆變器4輸出端與電動(dòng)機(jī)5連接。
[0014]本實(shí)施例中，所述第一電容、第二電感和第二電容組成型電路結(jié)構(gòu)。
[0015]本實(shí)施例中，所述第一電感和第一電容組成的串聯(lián)諧振電路另一端接地。
[0016]本實(shí)施例中，如圖2所示，所述雙向DC-DC變換器2采用非隔離型雙向DC/DC變流器。雙向DC — DC變換器問題主要工作在3個(gè)狀態(tài):列車牽引或加速時(shí)，變換器等效為升壓斬波器，超級(jí)電容中的能量釋放給中間電容，經(jīng)逆變器提供給牽引電機(jī)；列車惰行時(shí)，變換器停止工作，處于備用保持狀態(tài)；列車制動(dòng)或減速時(shí)，牽引電機(jī)向直流電網(wǎng)反饋能量，使線網(wǎng)電壓抬高，變換器動(dòng)作，等效為降壓斬波器，把電網(wǎng)上的多余能量傳遞給超級(jí)電容。通過以上3個(gè)狀態(tài)的切換，即可使直流電網(wǎng)電壓避免大范圍波動(dòng)，改善供電質(zhì)量，又將列車制動(dòng)能量循環(huán)利用，節(jié)約電能。
[0017]超級(jí)電容器組投入后，電網(wǎng)電壓、電流比較穩(wěn)定，電機(jī)加速時(shí)，超級(jí)電容處于放電狀態(tài)，電壓逐漸降低，在電機(jī)減速(列車減速、制動(dòng))時(shí)，超級(jí)電容處于充電狀態(tài)，端電壓逐漸上升。超級(jí)電容器儲(chǔ)能裝置應(yīng)用在城市軌道交通中，可以較好地改善電壓、電流情況。
[0018]上述實(shí)施例只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型城市軌道交通系統(tǒng)，其特征在于:包括與電線連接的受電弓(I)，第一電感和第一電容組成的串聯(lián)諧振電路，第二電感和第二電容組成的并聯(lián)諧振電路，將列車的制動(dòng)能量傳遞給超級(jí)電容(3)或?qū)⒊?jí)電容(3)的能量反饋給列車的雙向DC-DC變換器(2)，以電壓建立磁場(chǎng)來存儲(chǔ)電能的超級(jí)電容(3)，逆變器(4)和電動(dòng)機(jī)(5);所述受電弓⑴與所述串聯(lián)諧振電路一端連接，所述第一電容與所述并聯(lián)諧振電路連接，所述并聯(lián)諧振電路輸入端與雙向DC-DC變換器(2)連接，所述雙向DC-DC變換器(2)與超級(jí)電容(3)連接，所述并聯(lián)諧振電路輸出端與逆變器(4)連接，所述逆變器(4)輸出端與電動(dòng)機(jī)(5)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型城市軌道交通系統(tǒng)，其特征在于:所述第一電容、第二電感和第二電容組成π型電路結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型城市軌道交通系統(tǒng)，其特征在于:所述第一電感和第一電容組成的串聯(lián)諧振電路另一端接地。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型城市軌道交通系統(tǒng)，其特征在于:所述雙向DC-DC變換器(2)采用非隔離型雙向DC/DC變流器。
【文檔編號(hào)】B60L5/18GK105835705SQ201510024182
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月17日
【發(fā)明人】盧燕
【申請(qǐng)人】盧燕