CN106671791A - 轨道列车供电装置及轨道列车 - Google Patents

轨道列车供电装置及轨道列车 Download PDF

Info

Publication number
CN106671791A
CN106671791A CN201611179625.4A CN201611179625A CN106671791A CN 106671791 A CN106671791 A CN 106671791A CN 201611179625 A CN201611179625 A CN 201611179625A CN 106671791 A CN106671791 A CN 106671791A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
energy storage
storage device
system controller
solaode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611179625.4A
Other languages
English (en)
Inventor
于金朋
王远霏
孙海荣
裴春兴
王大海
蒋洁
金静飞
何天
李娜
黄雪飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CRRC Tangshan Co Ltd
Original Assignee
CRRC Tangshan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CRRC Tangshan Co Ltd filed Critical CRRC Tangshan Co Ltd
Priority to CN201611179625.4A priority Critical patent/CN106671791A/zh
Publication of CN106671791A publication Critical patent/CN106671791A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L8/00—Electric propulsion with power supply from forces of nature, e.g. sun or wind
    • B60L8/003—Converting light into electric energy, e.g. by using photo-voltaic systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/20—Energy regeneration from auxiliary equipment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供一种轨道列车供电装置及轨道列车，其中，轨道列车供电装置，包括：太阳能电池、储能设备和电力***控制器；所述太阳能电池与电力***控制器连接，用于在电力***控制器的控制下向轨道列车中的牵引***和辅助***供电；所述储能设备与电力***控制器连接，用于在电力***控制器的控制下向所述牵引***和辅助***供电，以及从所述牵引***吸收制动能量。本发明提供的轨道列车供电装置及轨道列车能够减少与轨道列车配套的基础设施建设，以降低成本。

Description

轨道列车供电装置及轨道列车
技术领域
本发明涉及车辆供电技术，尤其涉及一种轨道列车供电装置及轨道列车。
背景技术
现有的轨道列车大多采用接触网和储能设备进行供电，在接触网有电时，由接触网为列车的牵引变流器供电，当列车脱离接触网或接触网没电时，由储能设备为列车的牵引变流器供电。在铁路的建设过程中，除了需要铺设铁轨等主要的设施之外，还需要搭建接触网、高压线、变压器等电力输送设备，既需要耗费较多的人力、物力和财力，又占用了较多的土地。并且，供轨道列车使用的电能大部分来自火力发电站，即便有小部分来自光伏发电场或风电场，但是建设大规模的风电场和光伏发电场仍然需要占用土地资源，以及需要较大的物资投入。
发明内容
本发明提供一种轨道列车供电装置及轨道列车，用于减少与轨道列车配套的基础设施建设，以降低成本。
本发明实施例提供一种轨道列车供电装置，包括：太阳能电池、储能设备和电力***控制器；其中，所述太阳能电池与电力***控制器连接，用于在电力***控制器的控制下向轨道列车中的牵引***和辅助***供电；所述储能设备与电力***控制器连接，用于在电力***控制器的控制下向所述牵引***和辅助***供电，以及从所述牵引***吸收制动能量。
如上所述的轨道列车供电装置，所述储能设备包括超级电容。
如上所述的轨道列车供电装置，所述储能设备还包括蓄电池。
本发明又一实施例提供一种轨道列车，包括：车厢、设置在车厢上的太阳能电池、储能设备、电力***控制器、牵引***和辅助***；其中，所述太阳能电池与电力***控制器连接，用于在电力***控制器的控制下向牵引***和辅助***供电；所述储能设备与电力***控制器连接，用于在电力***控制器的控制下向牵引***和辅助***供电，以及从所述牵引***吸收制动能量。
如上所述的轨道列车，所述储能设备包括超级电容。
如上所述的轨道列车，所述储能设备还包括蓄电池。
如上所述的轨道列车，所述车厢的数量为8节。
如上所述的轨道列车，8节车厢中的4节为动车，另外4节为拖车。
如上所述的轨道列车，所述太阳能电池设置在动车上。
如上所述的轨道列车，所述太阳能电池设置在动车的顶部。
本发明实施例提供的技术方案，通过采用太阳能电池、储能设备和电力***控制器，电力***控制器用于控制太阳能电池和储能设备向轨道列车中的牵引***和辅助***供电，以及控制储能设备从牵引***吸收制动能量。太阳能电池完全安装在列车上，无需额外在铁路上建设其它设备，因此，受电能力不受道岔、桥梁等限制，一方面不会产生如现有技术中接触网容易断电的问题，再加上储能设备单独或辅助供电，能够延长列车的运行时间和运行稳定性；另一方面省去了建设接触网的人力、物力成本，不需要占用土地资源，更减少了铁路建设的工程量，能够提高铁路建设的效率。采用太阳能电池进行供电，无需建设高压输电设备，还提高了铁路安全性，避免触电事故发生，也降低了电磁污染。并且，采用太阳能电池还具有环保节能的优点，利用清洁能源为轨道列车进行供电，没有有害气体排放，不污染环境。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的轨道列车供电装置的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的轨道列车的结构示意图。
附图标记：
1-太阳能电池； 2-储能设备； 3-电力***控制器；
4-牵引逆变器； 5-辅助***； 6-机械传动装置；
7-辅助用电设备； 8-牵引电机。
具体实施方式
实施例一
图1为本发明实施例一提供的轨道列车供电装置的结构示意图。如图1所示，本实施例提供一种轨道列车供电装置，包括：太阳能电池1、储能设备2和电力***控制器3，其中，太阳能电池1与电力***控制器3连接，用于在电力***控制器3的控制下向轨道列车中的牵引***和辅助***供电。储能设备2与电力***控制器3连接，用于在电力***控制器3的控制下向牵引***和辅助***供电，以及从牵引***吸收制动能量。
电力***控制器3可根据轨道列车的运行状态对太阳能电池1和储能设备2进行控制，以对太阳能电池1和储能设备2产生的电力进行收集和管理，以使太阳能电池1和储能设备2可以向轨道列车中的牵引***和辅助***供电。电力***控制器3还可以控制储能设备2吸收电能进行电能储备。电力***控制器3可包括电量检测器件、升压/稳压器、DC/DC变换器、以及用于对储能设备2进行充放电管理器件等。
例如：在太阳能电池1功率充足且列车平稳运行时，电力***控制器3控制太阳能电池1单独工作并向牵引***和辅助***供电。在爬坡等需要较大牵引力的情况下，电力***控制器3控制由储能设备2与太阳能电池1一起工作，储能设备2辅助向牵引***和辅助***供电，补充太阳能电池1的峰值功率。在特殊天气(例如雷电阴雨天气)或太阳能电池1故障时，电力***控制器3控制由储能设备2单独向牵引***和辅助***供电，以将列车运行至车库进行停运或维修，提高列车运行的可靠性和稳定性。通过电力***控制器3控制太阳能电池1和储能设备2在不同时段进行放电，实现不同的供电策略和能耗控制模式。利用列车停站的过程中，通过太阳能电池1向储能设备2充电。
本实施例提供的技术方案，通过采用太阳能电池1、储能设备2和电力***控制器3，电力***控制器3用于控制太阳能电池1和储能设备2向轨道列车中的牵引***和辅助***供电，以及控制储能设备2从牵引***吸收制动能量。太阳能电池1完全安装在列车上，无需额外在铁路上建设其它设备，因此，受电能力不受道岔、桥梁等限制，一方面不会产生如现有技术中接触网容易断电的问题，再加上储能设备2单独或辅助供电，能够延长列车的运行时间和运行稳定性；另一方面省去了建设接触网的人力、物力成本，不需要占用土地资源，更减少了铁路建设的工程量，能够提高铁路建设的效率。采用太阳能电池1进行供电，无需建设高压输电设备，还提高了铁路安全性，避免触电事故发生，也降低了电磁污染。并且，采用太阳能电池1还具有环保节能的优点，利用清洁能源为轨道列车进行供电，没有有害气体排放，不污染环境。
上述储能设备2可以为超级电容，也可以为蓄电池，或者二者都设置在列车上。当太阳能电池1功率不足时，优先对蓄电池进行放电；当列车启动或爬坡时，优先使用超级电容来补充尖峰电能；当列车制动时，产生的再生制动能量优先由超级电容吸收。实施例二
图2为本发明实施例二提供的轨道列车的结构示意图。如图2所示，本实施例提供一种轨道列车，包括：车厢、设置在车厢上的太阳能电池1、储能设备2、电力***控制器3、牵引***和辅助***5。其中，太阳能电池1与电力***控制器3连接，用于在电力***控制器3的控制下向牵引***和辅助***5供电。储能设备2与电力***控制器3连接，用于在电力***控制器3的控制下向牵引***和辅助***5供电，以及从牵引***吸收制动能量。
太阳能电池1、储能设备2和电力***控制器3的实现方式可参照实施例一，此处不再赘述。
本实施例中，将太阳能电池1设置在车厢上，尤其是设置在车厢的顶部，用于接收太阳光照射，将太阳能转换为电能，向牵引***和辅助***5供电。
将储能设备2设置在车厢上，可以设置在车厢的顶部、车厢内或车厢的底部均可，用于单独向牵引***和辅助***5供电，或与太阳能电池1共同向牵引***和辅助***5供电，还可以吸收再生制动能量。
电力***控制器3、牵引***和辅助***5可以设置在车厢底部。太阳能电池1和储能设备2的输出端均连接至直流母线，牵引***和辅助***5的输入端也连接至直流母线。牵引***中的牵引逆变器4与机械传动装置6相连，通过机械传动装置6带动牵引电机8转动，进而驱动车轮转动。辅助***5与列车内的照明设备、空调设备等辅助用电设备7连接，用于向辅助用电设备7供电。
储能设备2可以仅包括超级电容，也可以仅包括蓄电池，还可以既包括超级电容，又包括蓄电池。通过电力***控制器3对太阳能电池1、超级电容和蓄电池的充放电进行控制，提供多种供电方式：如太阳能电池1单独供电、太阳能电池1与超级电容共同供电、太阳能电池1与蓄电池共同供电。
本实施例所提供的轨道列车可包括8节车厢，其中的4节为动车，另外4节为拖车，动车和拖车可以间隔设置。太阳能电池1可设置在动车车厢的顶部。采用上述供电装置的列车车重168吨，车长74.8m，时速可达到70km/h，续驶里程30km。
本实施例提供的轨道列车，采用上述实施例所提供的供电装置，通过采用太阳能电池1、储能设备2和电力***控制器3，电力***控制器3用于控制太阳能电池1和储能设备2向轨道列车中的牵引***和辅助***供电，以及控制储能设备2从牵引***吸收制动能量。太阳能电池1完全安装在列车上，无需额外在铁路上建设其它设备，因此，受电能力不受道岔、桥梁等限制，一方面不会产生如现有技术中接触网容易断电的问题，再加上储能设备2单独或辅助供电，能够延长列车的运行时间和运行稳定性；另一方面省去了建设接触网的人力、物力成本，不需要占用土地资源，更减少了铁路建设的工程量，能够提高铁路建设的效率。采用太阳能电池1进行供电，无需建设高压输电设备，还提高了铁路安全性，避免触电事故发生，也降低了电磁污染。并且，采用太阳能电池1还具有环保节能的优点，利用清洁能源为轨道列车进行供电，没有有害气体排放，不污染环境。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种轨道列车供电装置，其特征在于，包括：太阳能电池、储能设备和电力***控制器；其中，所述太阳能电池与电力***控制器连接，用于在电力***控制器的控制下向轨道列车中的牵引***和辅助***供电；所述储能设备与电力***控制器连接，用于在电力***控制器的控制下向所述牵引***和辅助***供电，以及从所述牵引***吸收制动能量。
2.根据权利要求1所述的轨道列车供电装置，其特征在于，所述储能设备包括超级电容。
3.根据权利要求2所述的轨道列车供电装置，其特征在于，所述储能设备还包括蓄电池。
4.一种轨道列车，其特征在于，包括：车厢、设置在车厢上的太阳能电池、储能设备、电力***控制器、牵引***和辅助***；其中，所述太阳能电池与电力***控制器连接，用于在电力***控制器的控制下向牵引***和辅助***供电；所述储能设备与电力***控制器连接，用于在电力***控制器的控制下向牵引***和辅助***供电，以及从所述牵引***吸收制动能量。
5.根据权利要求4所述的轨道列车，其特征在于，所述储能设备包括超级电容。
6.根据权利要求5所述的轨道列车，其特征在于，所述储能设备还包括蓄电池。
7.根据权利要求4-6任一项所述的轨道列车，其特征在于，所述车厢的数量为8节。
8.根据权利要求7所述的轨道列车，其特征在于，8节车厢中的4节为动车，另外4节为拖车。
9.根据权利要求8所述的轨道列车，其特征在于，所述太阳能电池设置在动车上。
10.根据权利要求9所述的轨道列车，其特征在于，所述太阳能电池设置在动车的顶部。
CN201611179625.4A 2016-12-19 2016-12-19 轨道列车供电装置及轨道列车 Pending CN106671791A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611179625.4A CN106671791A (zh) 2016-12-19 2016-12-19 轨道列车供电装置及轨道列车

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611179625.4A CN106671791A (zh) 2016-12-19 2016-12-19 轨道列车供电装置及轨道列车

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106671791A true CN106671791A (zh) 2017-05-17

Family

ID=58870009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611179625.4A Pending CN106671791A (zh) 2016-12-19 2016-12-19 轨道列车供电装置及轨道列车

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106671791A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107953893A (zh) * 2018-01-03 2018-04-24 冯政尧 密封管道高速列车的密封管结构
CN108146451A (zh) * 2018-01-03 2018-06-12 冯政尧 密封管道高速铁路***
CN109103980A (zh) * 2018-10-26 2018-12-28 中车南京浦镇车辆有限公司 一种轨道车辆太阳能供电控制电路
CN110504692A (zh) * 2019-08-27 2019-11-26 西南交通大学 城轨交通光伏储能牵引供电的统一潮流控制***及方法
CN111371083A (zh) * 2018-12-26 2020-07-03 中车唐山机车车辆有限公司 一种轨道列车的太阳能供电***及轨道列车

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101774355A (zh) * 2010-03-09 2010-07-14 合肥博普高新科技有限公司 太阳能供电的轨道交通***
CN202186374U (zh) * 2011-08-29 2012-04-11 沈东明 环保型太阳能列车交通***
CN103490472A (zh) * 2013-09-23 2014-01-01 中国北车集团大同电力机车有限责任公司 用于电力机车的太阳能电池板充电装置及充电方法
CN205646981U (zh) * 2016-04-05 2016-10-12 成都中冶节能环保工程有限公司 混合触发发电***

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101774355A (zh) * 2010-03-09 2010-07-14 合肥博普高新科技有限公司 太阳能供电的轨道交通***
CN202186374U (zh) * 2011-08-29 2012-04-11 沈东明 环保型太阳能列车交通***
CN103490472A (zh) * 2013-09-23 2014-01-01 中国北车集团大同电力机车有限责任公司 用于电力机车的太阳能电池板充电装置及充电方法
CN205646981U (zh) * 2016-04-05 2016-10-12 成都中冶节能环保工程有限公司 混合触发发电***

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107953893A (zh) * 2018-01-03 2018-04-24 冯政尧 密封管道高速列车的密封管结构
CN108146451A (zh) * 2018-01-03 2018-06-12 冯政尧 密封管道高速铁路***
CN109103980A (zh) * 2018-10-26 2018-12-28 中车南京浦镇车辆有限公司 一种轨道车辆太阳能供电控制电路
CN109103980B (zh) * 2018-10-26 2022-02-08 中车南京浦镇车辆有限公司 一种轨道车辆太阳能供电控制电路
CN111371083A (zh) * 2018-12-26 2020-07-03 中车唐山机车车辆有限公司 一种轨道列车的太阳能供电***及轨道列车
CN110504692A (zh) * 2019-08-27 2019-11-26 西南交通大学 城轨交通光伏储能牵引供电的统一潮流控制***及方法
CN110504692B (zh) * 2019-08-27 2022-10-21 西南交通大学 城轨交通光伏储能牵引供电的统一潮流控制***及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106671791A (zh) 轨道列车供电装置及轨道列车
EP3118080B1 (en) Tramcar motive power system
CN107933326B (zh) 一种双源无轨电车电电耦合控制方法及动力装置
CN102910090B (zh) 城市公交有轨车辆复合式智能供电***
WO2018014480A1 (zh) 新能源增程式空中轨道列车及采用该列车的空铁***
CN204465120U (zh) 用于电动车充电控制平台
CN202806431U (zh) 城市有轨公交车辆复合式智能供电***
CN103419670A (zh) 一种储能装置供电的动车组牵引***
CN104627003B (zh) 一种用于电动车智能切换充电和储能充电控制装置
CN204956133U (zh) 一种智能环保电动车
Al-Ezee et al. Aspects of catenary free operation of DC traction systems
CN107097648A (zh) 一种铁道车辆风能供电***
CN203740905U (zh) 一种矿用防爆型柴油发电驱动单轨吊车
CN109823350A (zh) 一种新能源空铁***
CN106976461A (zh) 一种悬挂式单轨列车车厢主传动***、悬挂式单轨列车
CN103523023B (zh) 太阳能轨道单元、路联网***及其能源利用方法与乘客管理方法
CN102963261A (zh) 一种多能源电动汽车
CN202144254U (zh) 一种可快速充电的矿用电机车
CN201457104U (zh) 混合型供电的电动汽车
CN101879868A (zh) 列车车顶上的环保风力发电设备的设计
CN107839534A (zh) 一种纯电动扫路机电驱***
CN207809381U (zh) 一种新能源空铁***
CN108068634A (zh) 一种混合动力直流电传动轨道车
CN202264648U (zh) 一种新型的交流充电和太阳能充电的铁路动车
CN102730012B (zh) 新能源电动有轨公交车组

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170517