一種用于儲能式軌道交通車輛的地面充電站的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于儲能式軌道交通車輛的地面充電站，包括:高壓配電柜、變壓器、充電裝置、上網隔離開關柜和接觸網，上網隔離開關柜的輸入端和輸出端之間的電路上設有開關裝置，上網隔離開關柜的輸入端與充電裝置的輸出端電連接；接觸網的輸入端與上網隔離開關柜的輸出端電連接，且當儲能式軌道交通車輛停在站內時，接觸網的輸出端與儲能式軌道交通車輛的儲能電源電連接；高壓配電柜、變壓器、充電裝置、上網隔離開關柜及接觸網均設置于站內。如此設置，本實用新型提供的用于儲能式軌道交通車輛的地面充電站，其能夠有效降低軌道交通車輛的自重，并能夠有效提高軌道交通車輛的空間利用率。
【專利說明】—種用于儲能式軌道交通車輛的地面充電站
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及充電設備【技術領域】，尤其涉及一種用于儲能式軌道交通車輛的地面充電站。
【背景技術】
[0002]儲能式軌道交通車輛是一種設置有儲能電源的軌道車輛，利用軌道車輛的儲能電源可以儲存用于牽引動力的電能。儲能式軌道交通車輛適用于頻繁起停的城市交通，并且無需架設導線供電，與傳統(tǒng)輸電的軌道交通車輛相比，儲能式軌道交通車輛可以節(jié)省傳輸線路的電能損耗。
[0003]儲能式軌道交通車輛可以利用停站靜止的時間在站內進行充電，在軌道交通車輛的站內設置地面供電站，利用車輛停站的時間，地面供電站可通過電網給車載的儲能電源充電。當車輛離開充電區(qū)域時，儲能電源釋放電能，通過直流母線向牽引、照明、通風、通信等系統(tǒng)供電，保證車輛能在下一次停站充電之前安全、可靠地運行。
[0004]現(xiàn)有技術中，儲能式軌道交通車輛雖采用了儲能電源，取消了架空線，但是現(xiàn)有技術中的儲能式軌道交通車輛的充電調壓裝置部分都設置在車輛上，充電調壓裝置與軌道交通車輛的儲能電源電連接，當儲能式交通車輛進入站內后，站內的高壓配電裝置與車輛上的充電調壓裝置相連接，通過車輛上的充電調壓裝置給儲能式電源進行充電。
[0005]然而，由于現(xiàn)有技術中的儲能式軌道交通車輛的充電調壓裝置設置在車輛上，導致車輛的自重過大，車輛運行耗能較多，且充電調壓裝置所占用的車輛空間較大，降低了車輛空間利用率。
[0006]因此，如何解決儲能式軌道交通車輛自重較大和車輛空間利用率較低的問題，成為本領域技術人員所要解決的重要技術問題。
實用新型內容
[0007]本實用新型提供了一種用于儲能式軌道交通車輛的地面充電站，其能夠有效降低軌道交通車輛的自重，并能夠有效提高軌道交通車輛的空間利用率。
[0008]本實用新型提供的一種用于儲能式軌道交通車輛的地面充電站，包括:
[0009]具有輸出端的高壓配電柜；
[0010]具有輸入端和輸出端的變壓器，所述變壓器的輸入端與所述高壓配電柜的輸出端電連接；
[0011]具有輸入端和輸出端的充電裝置，所述充電裝置的輸入端與所述變壓器的輸出端電連接；
[0012]具有輸入端和輸出端的上網隔離開關柜，所述上網隔離開關柜的輸入端和輸出端之間的電路上設有開關裝置，所述上網隔離開關柜的輸入端與所述充電裝置的輸出端電連接；
[0013]具有輸入端和輸出端的接觸網，所述接觸網的輸入端與所述上網隔離開關柜的輸出端電連接，且當所述儲能式軌道交通車輛停在站內時，所述接觸網的輸出端與所述儲能式軌道交通車輛的儲能電源電連接；所述高壓配電柜、所述變壓器、所述充電裝置、所述上網隔離開關柜及所述接觸網均設置于站內。
[0014]優(yōu)選地，還包括箱體，所述箱體的內部空間通過隔板分隔為第一隔室、第二隔室和第三隔室，所述第一隔室、所述第二隔室和所述第三隔室均設有開關門；所述高壓配電柜設置于所述第一隔室內，所述變壓器設置于所述第二隔室內，所述充電裝置和所述上網隔離開關柜設置于所述第三隔室內。
[0015]優(yōu)選地，所述第二隔室的開關門與所述變壓器之間設有網門，且所述第二隔室內設有用于控制所述變壓器的跳閘回路導通和截止的行程開關；當所述網門處于關閉狀態(tài)時，所述行程開關的觸頭受所述開關門的壓制作用且所述跳閘回路處于截止狀態(tài)；當所述網門處于打開狀態(tài)時，所述行程開關的觸頭彈出，所述跳閘回路處于導通狀態(tài)。
[0016]優(yōu)選地，所述上網隔離開關柜包括用于給上行車輛充電的上行輸出線路和用于給下行車輛充電的下行輸出線路，所述開關裝置包括設置于所述上行輸出線路的上行開關裝置和設置于所述下行輸出線路的下行開關裝置，所述接觸網包括與所述上行輸出線路相連接的上行接觸網和與所述下行輸出線路相連接的下行接觸網。
[0017]優(yōu)選地，所述上行輸出線路與所述下行輸出線路之間連接有熔斷絲。
[0018]優(yōu)選地，所述上行開關裝置和所述下行開關裝置均為接觸器，所述地面充電站還包括用于感應上行車輛停止在站內的上行感應裝置和用于感應下行車輛停止在站內的下行感應裝置，所述上行感應裝置與所述上行開關裝置可通信地相連接，所述下行感應裝置和所述下行開關裝置可通信地相連接。
[0019]優(yōu)選地，所述充電裝置內設有整流調壓模塊。
[0020]優(yōu)選地，所述隔板設有進出線孔，且所述進出線孔的四周包圍有絕緣保護墊。
[0021]優(yōu)選地，所述箱體的側壁設有隔熱層。
[0022]優(yōu)選地，所述箱體的頂部設有吊環(huán)。
[0023]本實用新型提供的地面充電站，用于給儲能式軌道交通車輛的儲能電源進行充電，地面充電站的高壓配電柜的輸入端與高壓線路相連接，輸出端與變壓器的輸入端相連接，高壓配電柜能夠對充電站的總電路起到控制通斷和保護的作用，變壓器能夠將電壓轉化為適合充電裝置的電壓，進而保證充電裝置能夠輸出穩(wěn)定的充電電壓，充電裝置的輸出端與上網隔離開關柜的輸入端相連接，當儲能式軌道交通車輛進站停止后，上網隔離開關柜的開關裝置閉合，充電裝置通過上網隔離開關柜將電壓輸入至接觸網；通常情況下，車輛上設有與儲能電源電連接的受電弓，車輛進站停止后，站內的接觸網與受電弓接觸導通，進而充電裝置能夠通過上網隔離開關柜和接觸網將電流充入至儲能電源內，完成充電工作。由于本實用新型提供的地面充電站，其包括的高壓配電柜、變壓器、充電裝置、上網隔離開關及接觸網等用于給車輛儲能電源充電的設備都設置在站內，相對于車載的用于給儲能電源充電的設備，能夠有效降低車輛的自重，并且能夠有效節(jié)省車輛的有效空間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本實用新型【具體實施方式】中地面充電站的工作原理框圖；
[0026]圖2為本實用新型【具體實施方式】中箱體的主視結構示意圖；
[0027]圖3為本實用新型【具體實施方式】中箱體的左視結構示意圖；
[0028]圖4為本實用新型【具體實施方式】中箱體的內部布局結構示意圖；
[0029]圖5為本實用新型【具體實施方式】中上網隔離開關柜的原理示意圖；
[0030]圖6為本實用新型【具體實施方式】中隔板結構示意圖；
[0031]圖7為本實用新型【具體實施方式】中行程開關處于斷開狀態(tài)時示意圖；
[0032]圖8為本實用新型【具體實施方式】中行程開關處于導通狀態(tài)時示意圖；
[0033]圖1-圖 8 中:
[0034]聞壓配電柜一11、變壓器一12、充電裝置一13、上網隔尚開關柜一14、箱體一15、隔板一 16、第一隔室一 17、第二隔室一 18、第三隔室一 19、開關門一 20、進出線孔一 21、絕緣保護墊一22、隔熱層一23、吊環(huán)一24、網門一25、行程開關一26、上行輸出線路一27、下行輸出線路一 28、上行開關裝置一 29、下行開關裝置一 30、熔斷絲一 31。
【具體實施方式】
[0035]本【具體實施方式】提供了一種用于儲能式軌道交通車輛的地面充電站，其能夠有效降低軌道交通車輛的自重，并能夠有效提高軌道交通車輛的空間利用率。
[0036]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0037]請參照圖1，圖1為本實用新型【具體實施方式】中地面充電站的工作原理框圖。
[0038]本【具體實施方式】提供的地面充電站，用于給儲能式軌道交通車輛的儲能電源進行充電，地面充電站包括用于控制總電路通斷和對總電路具有保護作用的高壓配電柜11、用于轉化電壓的變壓器12、用于給車輛的儲能電源進行充電的充電裝置13、上網隔離開關柜14及接觸網(圖中未示出)。
[0039]其中，高壓配電柜11的輸入端與高壓線路電連接，其輸出端與變壓器12的輸入端電連接，變壓器12能夠將電壓轉化為適合充電裝置13的電壓，進而保證充電裝置13能夠輸出穩(wěn)定的充電電壓，充電裝置13的輸出端與上網隔離開關柜14的輸入端電連接，當儲能式軌道交通車輛進站停止后，上網隔離開關柜14的開關裝置閉合，充電裝置13通過上網隔離開關柜14將充電電壓輸入至接觸網。
[0040]需要說明的是，通常情況下，車輛上設有與儲能電源電連接的受電弓，車輛進站停止后，站內的接觸網與受電弓接觸導通，進而充電裝置13能夠通過上網隔離開關柜14和接觸網將電流充入至儲能電源內，完成充電工作。
[0041]由于本【具體實施方式】提供的地面充電站，其包括的高壓配電柜11、變壓器12、充電裝置13、上網隔離開關柜14及接觸網等用于給車輛儲能電源充電的設備都設置在站內，相對于車載的用于給儲能電源充電的設備，能夠有效降低車輛的自重，并且能夠有效節(jié)省車輛的空間。
[0042]請參考圖2-圖4，本【具體實施方式】的優(yōu)選方案中，地面充電站還可以包括用于容納上述高壓配電柜11、變壓器12、充電裝置13及上網隔離開關柜14的箱體15，箱體15的內部空間可通過隔板16分隔為第一隔室17、第二隔室18和第三隔室19。
[0043]其中，第一隔室17用于容納高壓配電柜11，第二隔室18用于容納變壓器12，第三隔室19用于容納充電裝置13和上網隔離開關柜14，第一隔室17、第二隔室18和第三隔室19均設有開關門20。如此設置，將箱體15通過隔板16分隔為多個功能區(qū)，每個功能區(qū)的功能清楚明確，且能夠避免因線路過多而導致維護檢修困難的問題。
[0044]需要說明的是，為了能夠將各個功能區(qū)的線路串在一起，可在上述隔板16上設置有進出線孔21，如圖6所示。如此設置，線路可通過隔板16上的進出線孔21將各個功能區(qū)串接在一起。
[0045]優(yōu)選地，進出線孔21的四周包圍有絕緣保護墊22，即在進出線孔21的側壁和外邊緣處包圍有絕緣保護墊22，該絕緣保護墊22能夠防止線路與硬性的進出線孔21的側壁和邊緣部位出現(xiàn)磨損的問題，而且絕緣保護墊22具有絕緣作用，當線路破損時，在絕緣保護墊22的保護作用下，能夠防止線路的電流傳導至隔板16和箱體15，具有較好的安全防護作用。
[0046]此外，為了避免箱體15內的電氣元件因受箱體15外部環(huán)境溫度過熱或過冷的影響而損壞或失去原有功能的問題，在箱體15的側壁上可設有隔熱層23，具體設置方式可如下所述:
[0047]箱體15的側壁可由兩層鋼板構成，兩層鋼板之間形成夾層，在該夾層中可填充有隔熱棉、隔熱泡沫等隔熱層23。如此設置，在隔熱層23的作用下，箱體15內的電氣元件受外界環(huán)境溫度的影響較小，避免了電氣元件因受外界環(huán)境溫度的影響而損壞或性能受到干擾的問題。
[0048]另外，為了能夠方便地移動地面充電站，在箱體15的頂部可設有吊環(huán)24，通過吊環(huán)24，起吊設備可方便地將箱體15吊起，進而可對箱體15進行移動。
[0049]本【具體實施方式】的另一優(yōu)選方案中，第二隔室18的開關門20與變壓器12之間可設有網門25，且第二隔室18內設有用于控制變壓器12的跳閘回路導通和截止的行程開關26 ;當網門25處于關閉狀態(tài)時，網門25壓制于行程開關26的觸頭上，使行程開關26的觸頭被壓入，如圖7所示，行程開關26的觸頭受開關門20的壓制作用，進而使跳閘回路處于截止狀態(tài)，即變壓器12不會跳閘，變壓器的導電線路處于導通狀態(tài)。
[0050]當網門25處于打開狀態(tài)時，網門25與行程開關26的觸頭脫離，行程開關26的觸頭彈出，如圖8所示，跳閘回路處于導通狀態(tài)，變壓器12跳閘，變壓器的導電線路處于截止狀態(tài)。
[0051]如此設置，當工作人員進入第二隔室18內進行檢修維護等工作時，打開網門25時，變壓器12即可自動跳閘斷電，進而保障了工作人員的人身安全。
[0052]本【具體實施方式】提供的地面充電站，其上網隔離開關柜14可以包括用于給上行車輛充電的上行輸出線路27和用于給下行車輛充電的下行輸出線路28，開關裝置可以包括設置于上行輸出線路27的上行開關裝置29和設置于下行輸出線路28的下行開關裝置30，如圖5所示。接觸網包括與上行輸出線路27相連接的上行接觸網(圖中未示出)和與下行輸出線路28相連接的下行接觸網(圖中未示出)。
[0053]需要說明的是，上述上行開關裝置29用于控制上行輸出線路27的導通或截止，當上行開關裝置29處于閉合狀態(tài)時，上行輸出線路27處于導通狀態(tài)，充電裝置13即可通過上行輸出線路27輸出電能，進而對上行車輛的進行充電；同樣，上述下行開關裝置30用于控制下行輸出線路28的導通或截止，當下行開關裝置30處于閉合狀態(tài)時，下行輸出線路28處于導通狀態(tài)，充電裝置13即可通過下行輸出線路28輸出電能，進而對下行車輛的進行充電。
[0054]如此設置，無需在上行軌道和下行軌道的兩側設置分別給上行車輛和下行車輛進行充電的充電站，只需設置一個地面充電站，即可對上行車輛和下行車輛分別進行充電。
[0055]為了對上行輸出線路27和下行輸出線路28進行短路保護，在上行輸出線路27與下行輸出線路28之間可以連接有熔斷絲31。當上行輸出線路27或下行輸出線路28出現(xiàn)短路的時候，熔斷絲31即被熔斷，進而可防止電氣元件被燒壞的問題。
[0056]另外，為了方便地控制上行開關裝置29和下行開關裝置30的閉合和打開，上行開關裝置29和下行開關裝置30可以均為接觸器。
[0057]而且，地面充電站還包括用于感應上行車輛停止在站內的上行感應裝置和用于感應下行車輛停止在站內的下行感應裝置，上行感應裝置與上行開關裝置29可通信地相連接，下行感應裝置和下行開關裝置30可通信地相連接。
[0058]當上行車輛或下行車輛進站停止后，上行感應裝置或下行感應裝置發(fā)出感應信號，并控制上行開關裝置29或下行開關裝置30閉合，充電裝置13開始給儲能電源充電；當上行車輛或下行車輛啟動離站時，上行感應裝置或下行感應裝置發(fā)出感應信號，控制上行開關裝置29或下行開關裝置30斷開，充電裝置13停止對儲能電源充電。如此設置，可實現(xiàn)上行開關裝置29和下行開關裝置30的自動閉合或打開，在節(jié)省人力資源的基礎上，實現(xiàn)了開關裝置的精確控制。
[0059]另外，本【具體實施方式】的優(yōu)選方案中，充電裝置13內可設有整流調壓模塊。通過整流調壓模塊，即具有多脈波整流功能和調壓功能的模塊，通過對多脈波進行整流，可有效提高功率因數(shù)，進而降低對電網的諧波污染。
[0060]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種用于儲能式軌道交通車輛的地面充電站，其特征在于，包括: 具有輸出端的高壓配電柜； 具有輸入端和輸出端的變壓器，所述變壓器的輸入端與所述高壓配電柜的輸出端電連接; 具有輸入端和輸出端的充電裝置，所述充電裝置的輸入端與所述變壓器的輸出端電連接； 具有輸入端和輸出端的上網隔離開關柜，所述上網隔離開關柜的輸入端和輸出端之間的電路上設有開關裝置，所述上網隔離開關柜的輸入端與所述充電裝置的輸出端電連接；具有輸入端和輸出端的接觸網，所述接觸網的輸入端與所述上網隔離開關柜的輸出端電連接，且當所述儲能式軌道交通車輛停在站內時，所述接觸網的輸出端與所述儲能式軌道交通車輛的儲能電源電連接；所述高壓配電柜、所述變壓器、所述充電裝置、所述上網隔離開關柜及所述接觸網均設置于站內。
2.如權利要求1所述的地面充電站，其特征在于，還包括箱體，所述箱體的內部空間通過隔板分隔為第一隔室、第二隔室和第三隔室，所述第一隔室、所述第二隔室和所述第三隔室均設有開關門；所述高壓配電柜設置于所述第一隔室內，所述變壓器設置于所述第二隔室內，所述充電裝置和所述上網隔離開關柜設置于所述第三隔室內。
3.如權利要求2所述的地面充電站，其特征在于，所述第二隔室的開關門與所述變壓器之間設有網門，且所述第二隔室內設有用于控制所述變壓器的跳閘回路導通和截止的行程開關；當所述網門處于關閉狀態(tài)時，所述行程開關的觸頭受所述開關門的壓制作用且所述跳閘回路處于截止狀態(tài)；當所述網門處于打開狀態(tài)時，所述行程開關的觸頭彈出，所述跳閘回路處于導通狀態(tài)。
4.如權利要求1所述的地面充電站，其特征在于，所述上網隔離開關柜包括用于給上行車輛充電的上行輸出線路和用于給下行車輛充電的下行輸出線路，所述開關裝置包括設置于所述上行輸出線路的上行開關裝置和設置于所述下行輸出線路的下行開關裝置，所述接觸網包括與所述上行輸出線路相連接的上行接觸網和與所述下行輸出線路相連接的下行接觸網。
5.如權利要求4所述的地面充電站，其特征在于，所述上行輸出線路與所述下行輸出線路之間連接有熔斷絲。
6.如權利要求4所述的地面充電站，其特征在于，所述上行開關裝置和所述下行開關裝置均為接觸器，所述地面充電站還包括用于感應上行車輛停止在站內的上行感應裝置和用于感應下行車輛停止在站內的下行感應裝置，所述上行感應裝置與所述上行開關裝置可通信地相連接，所述下行感應裝置和所述下行開關裝置可通信地相連接。
7.如權利要求1所述的地面充電站，其特征在于，所述充電裝置內設有整流調壓模塊。
8.如權利要求2所述的地面充電站，其特征在于，所述隔板設有進出線孔，且所述進出線孔的四周包圍有絕緣保護墊。
9.如權利要求2所述的地面充電站，其特征在于，所述箱體的側壁設有隔熱層。
10.如權利要求2所述的地面充電站，其特征在于，所述箱體的頂部設有吊環(huán)。
【文檔編號】H02B1/46GK203398835SQ201320463718
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權日:2013年7月31日
【發(fā)明者】張偉先, 粟謙, 張彥林, 朱進, 胡潤文, 柯建明, 董凱文, 文午, 趙穎, 陳恒謙 申請人:南車株洲電力機車有限公司