KR100981305B1 - Regeneration energy storage system of electric railway vehicles - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템에 관한 것으로서, 전기철도 차량에 필요한 공급하는 판토그라프와, 상기 전기철도 차량에 동력을 공급하는 전동기와, 상기 판토그라프를 통해 전원이 공급되고, 상기 전동기에 공급되는 전압과 주파수를 제어하여 열차의 속도를 제어하도록 하는 전력변환장치와, 상기 전기철도 차량에 탑재되어 회생 제동에 의해 발생한 회생 전기에너지를 충전 또는 방전하는 에너지 저장장치와, 상기 에너지 저장장치의 작동을 제어하여 전기에너지와 운동에너지간의 변환 및 상기 회생 전기에너지의 충방전을 제어하는 제어장치를 포함한다. The present invention relates to a regenerative energy storage system of an electric railway vehicle, comprising: a pantograph for supplying an electric railway vehicle, an electric motor for supplying power to the electric railway vehicle, and power supplied through the pantograph. A power converter to control the speed of the train by controlling the voltage and frequency supplied to the train; an energy storage device mounted on the electric railway vehicle to charge or discharge regenerative electric energy generated by regenerative braking; and the energy storage device. It includes a control device for controlling the operation of the electric energy and the kinetic energy conversion and the charge and discharge of the regenerative electric energy.

본 발명에 따르면, 전기철도 차량의 회생 제동시에 발생하는 회생 에너지가 차량에 탑재되어 있는 에너지 저장장치에 공급되어 저장됨으로써 가선 전압의 변동 요인이 저감되는 것을 방지하면서 회생 실효도 감소시킬 수 있고, 전기철도 차량의 안정적인 회생 제동이 가능할 뿐만 아니라, 차량 역행시 저장된 회생 에너지를 차량 내 전동기에 공급하여 에너지를 절감할 수 있다.According to the present invention, the regenerative energy generated during regenerative braking of an electric railway vehicle is supplied to and stored in an energy storage device mounted in a vehicle, thereby reducing the regenerative effectiveness while preventing the variation of the line voltage from being reduced. In addition to the stable regenerative braking of the railway vehicle, it is possible to save energy by supplying the regenerative energy stored in the vehicle back to the in-vehicle electric motor.

전기철도 차량, 에너지 저장장치, 무가선, 가선, 에너지 저장매체  Electric railway vehicles, energy storage devices, cordless wires, wires, energy storage media

Description

전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템 {Regeneration energy storage system of electric railway vehicles}Regeneration energy storage system of electric railway vehicles

본 발명은 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기철도 차량의 회생 제동시 발생되는 회생 전기에너지를 차량에 탑재된 에너지 저장장치에 저장하고, 차량의 운행 상태에 따라 에너지 저장장치의 충방전을 반복하도록 하는 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a regenerative energy storage system of an electric railway vehicle, and more particularly, regenerative electric energy generated when regenerative braking of an electric railway vehicle is stored in an energy storage device mounted in a vehicle, and according to a driving state of the vehicle. The present invention relates to a regenerative energy storage system of an electric railway vehicle, which repeats charging and discharging of a storage device.

전기철도 차량의 회생 제동은 전동기를 발전기로 작동시켜 전기철도 차량의 주행중 운동 에너지를 전기 에너지로 변환해 회수하여 제동력을 발휘하는 전기 제동 방법이다. 발전시의 회전저항을 제동력으로서 이용할 수도 있으며, 전기철도 차량 이외에 전동기를 동력으로 하는 엘리베이터, 자동차 등에 넓게 이용된다Regenerative braking of an electric railway vehicle is an electric braking method in which an electric motor is operated by a generator to convert kinetic energy into electric energy during recovery of an electric railway vehicle to recover the braking force. Rotational resistance during power generation can be used as a braking force, and is widely used in elevators, automobiles, and the like that use electric motors in addition to electric railway vehicles.

철도에서는 전기철도 차량나 전기 기관차의 주전동기로 발전해 발생한 전기 에너지는 가선을 통해 송전한다. 이를 통해 열차의 소비전력을 감소(역행 시간과 제동 시간으로 상쇄)시킬 수 있으며, 터널 내 온도 상승 문제도 줄일 수 있다. 최 근, 전기철도 차량 대부분이 에너지 절약을 위해 상기 회생 제동 방식을 채용하고 있다. On railroads, the electric energy generated by the main motor of electric railway vehicles or electric locomotives is transmitted through wires. This can reduce the power consumption of trains (offset by retrograde and braking time) and reduce the temperature rise in tunnels. Recently, most electric railway vehicles employ the regenerative braking method to save energy.

가속된 전기철도 차량가 관성으로 주행중 정차를 위해 감속을 할 때, 전동기를 제어하여 발전기로 이용함으로써 전기철도 차량의 운동에너지를 이용하여 발전을 하고, 이를 가선으로 되돌리는 방식으로 회생제동 방식을 이용한다.When the accelerated electric railway vehicle decelerates for stopping while driving with inertia, the regenerative braking method is used to generate electric power by using the kinetic energy of the electric railway vehicle by controlling the electric motor and using it as a generator.

따라서, 회생 제동 방식을 채용한 전기철도 차량는 전체 시스템의 전력소모량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기계적 제동에 의한 소음 문제 및 브레이슈의 마모를 방지할 수 있는 등의 장점을 가지고 있다.Therefore, the electric railway vehicle employing the regenerative braking method has the advantage of not only reducing the power consumption of the entire system, but also preventing noise problems and wear of the braze due to mechanical braking.

그러나, 전기철도 차량의 발전 전기를 가선에 그대도 되돌리는 경우에, 회생시 순간적으로 발생된 에너지가 가선 전압을 변동시켜 시스템을 불안정하게 할 뿐만 아니라, 후행 전기철도 차량가 그 전압을 수용하지 못할 경우에 가선 전압의 변동 요인으로만 작용하고 후행 차량의 고장 원인이 되고 있다.However, when the generated electricity of an electric railway vehicle is returned to the line, the energy generated momentarily during regeneration causes the line voltage to fluctuate and destabilize the system, and when the trailing electric vehicle cannot accept the voltage. This acts only as a cause of fluctuations in the line voltage and causes a failure of the following vehicles.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 교류 급전 시스템에서는 회생전력을 전원측으로 반환하고 있고, 직류 급전 시스템에서는 회생용 인버터를 설치하여 가선의 전압을 교류로 전환하여 전원측으로 반환하는 방식이 도입되고 있다.In order to solve this problem, the regenerative power is returned to the power supply in the AC power supply system, and the regenerative inverter is installed in the DC power supply system to convert the line voltage to AC and return to the power supply.

그러나, 여러 대의 전기철도 차량에 의해 발생하는 회생전력이 인버터를 통해 그대로 여과없이 전원측으로 반환되는 경우에, 고조파를 함유하고 있어 수용가에 예기치 못한 피해가 발생하고, 신호설비의 주파수 간섭 등에 영향을 줄 우려가 있다.However, when the regenerative power generated by several electric railway vehicles is returned to the power supply side without filtration through the inverter, it contains harmonics, which may cause unexpected damage to the customer and affect the frequency interference of the signal equipment. There is concern.

또한, 전기철도 차량에서 가선과 판토그라프는 매우 효율적인 급전 방식이지 만 가선 부설을 위한 초기 비용 및 보수 비용이 소요되고, 도시 경관을 해칠 우려가 있는 문제점이 있다. In addition, the wire and pantograph in the electric railway vehicle is a very efficient power supply method, but the initial cost and repair cost for laying the wire, there is a problem that may damage the urban landscape.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 한국공개특허 2006-0073067호(도시철도의 회생전력 저장시스템)에는 전기철도 차량의 회생 제동에 의해 발생하여 가선으로 되돌려지는 회생전력을 가선으로부터 공급받아 운동에너지 형태로 저장하고, 이를 다시 전기에너지로 변환하여 역사의 부대전력으로 공급할 수 있도록 한 것이다.In order to solve such a problem, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2006-0073067 (regenerative power storage system for urban railways) receives regenerative power generated by regenerative braking of an electric railway vehicle and is returned to the line, and stored in the form of kinetic energy. It converts it back into electrical energy so that it can be supplied as a subsidiary power of history.

상기한 종래의 도시철도의 회생전력 저장시스템은 전기철도의 회생 제동에 의해 발생되는 회생 전력을 전기철도 차량에 직접 사용하지 않고, 역사 설비의 부대 전력으로 활용하고 있다.The conventional regenerative power storage system of the urban railway utilizes the regenerative power generated by regenerative braking of the electric railway directly as an auxiliary power of a historical facility without using the regenerative power directly in an electric railway vehicle.

회생 제동을 더욱 효율적으로 이용하기 위해서는 전기철도 차량에서 발생되는 회생 전력을 전기철도 차량의 역행시 차량 내 전동기에 직접 공급하도록 하는 구조에 대한 연구 개발이 필요한 실정이다.In order to use regenerative braking more efficiently, it is necessary to research and develop a structure for directly supplying regenerative power generated from an electric railway vehicle to an in-vehicle electric motor when the electric railway vehicle reverses.

따라서, 본 발명의 목적은 전기철도 차량의 회생 제동에 의해 발생한 회생 에너지를 차량에 탑재된 에너지 저장장치에 저장할 수 있도록 함으로써 필요시 에너지 저장장치에 저장된 에너지를 차량 내 전동기에 공급할 수 있도록 하는 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to enable the regenerative energy generated by regenerative braking of an electric railway vehicle to be stored in an energy storage device mounted on a vehicle, thereby supplying the energy stored in the energy storage device to a motor in the vehicle when necessary. It is to provide a regenerative energy storage system of a vehicle.

그리고, 전기철도 시스템에서 회생 제동에 의한 시스템 고장 및 불량 요인을 제거하고, 회생 제동을 효율적으로 이용함으로써 시스템 전체의 안정성과 에너지를 절감할 수 있는 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템을 제공하는 것이다.The present invention also provides a regenerative energy storage system for an electric railway vehicle that can reduce the stability and energy of the entire system by eliminating system failures and defects caused by regenerative braking in an electric railway system and efficiently using the regenerative braking.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템은, 차량에 필요한 전원을 공급하는 판토그라프(Pantograph); 상기 전기철도 차량에 동력을 공급하는 전동기; 상기 판토그라프를 통해 전원이 공급되고, 상기 전동기에 공급되는 전압과 주파수를 제어하여 열차의 속도를 제어하도록 하는 전력변환장치; 상기 전기철도 차량에 탑재되어 회생 제동에 의해 발생한 회생 전기에너지를 충전 또는 방전하는 에너지 저장장치; 및 상기 에너지 저장장치의 작동을 제어하여 전기에너지와 운동에너지간의 변환 및 상기 회생 전기에너지의 충방전을 제어하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. Regeneration energy storage system of an electric railway vehicle according to the present invention for achieving the above object of the present invention, Pantograph (Pantograph) for supplying the power required for the vehicle; An electric motor supplying power to the electric railway vehicle; A power converter which is supplied with power through the pantograph and controls a speed of a train by controlling a voltage and a frequency supplied to the electric motor; An energy storage device mounted on the electric railway vehicle to charge or discharge regenerative electric energy generated by regenerative braking; And a control device for controlling the operation of the energy storage device to control the conversion between the electric energy and the kinetic energy and the charging and discharging of the regenerative electric energy.

상기 에너지 저장장치는, 상기 회생 전기에너지를 저장하는 에너지 저장매체 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The energy storage device is characterized in that it comprises an energy storage medium for storing the regenerative electrical energy.

상기 에너지 저장매체는 슈퍼캐패시터, 플라이휠, 배터리 중 적어도 하나 이상을 조합한 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.The energy storage medium may be configured in a combination of at least one of a supercapacitor, a flywheel, and a battery.

상기 전기철도 차량이 무가선이며 상기 에너지 저장장치를 전원으로 사용하는 경우에, 상기 전기철도 차량의 역행시 상기 에너지 저장장치에서 회생 전기에너지를 방전하여 상기 전동기를 구동하고, 제동시 상기 회생 전기에너지를 상기 에너지 저장장치에 충전하는 것을 특징으로 한다.When the electric railway vehicle is a cordless wire and uses the energy storage device as a power source, the regenerative electric energy is discharged from the energy storage device to drive the electric motor when the electric railway vehicle is driven back, and the regenerative electric energy is applied when braking. Charging to the energy storage device.

상기 전기철도 차량이 무가선이며 상기 에너지 저장장치와 엔진을 전원으로 사용하는 경우에, 상기 전기철도 차량의 역행시 상기 엔진과 상기 회생 전기에너지를 공급하여 상기 전동기를 구동하고, 제동시 상기 회생 전기에너지를 모두 상기 에너지 저장장치에 충전하는 것을 특징으로 한다.When the electric railway vehicle is a cordless wire and uses the energy storage device and the engine as a power source, the engine and the regenerative electric energy are supplied to drive the electric motor when the electric rail vehicle is traveling backward, and the regenerative electric power is applied when braking. It is characterized in that to charge all the energy to the energy storage device.

상기 전기철도 차량의 전기 공급경로임과 동시에 상기 전기철도 차량의 감속시 회생제동에 의해 발생하는 전기가 되돌려지는 경로인 가선, 및 전기 철도 차량에 적당한 전력으로 변성하여 분배해 주는 변전소를 포함하고, 상기 에너지 저장장치는 상기 변전소와 병렬로 접속하여 전력을 분배하는 것을 특징으로 한다.And the electric supply path of the electric railway vehicle and at the same time the electric power generated by the regenerative braking at the time of deceleration of the electric railway vehicle includes a wire, and a substation for modifying and distributing the electric power suitable for the electric railway vehicle, The energy storage device may be connected in parallel with the substation to distribute power.

상기 에너지 저장장치는, 상기 전기철도 차량의 역행시 상기 변전소와 분배하여 전력을 상기 전동기에 공급하여 구동시키고, 제동시 상기 회생 전기에너지를 충전한 후에 나머지 회생 전기에너지가 상기 가선으로 되돌려지도록 하는 것을 특징으로 한다.The energy storage device is configured to distribute power with the substation when the electric railway vehicle is traveling to supply electric power to the electric motor, and to charge the regenerative electric energy during braking so that the rest of the regenerative electric energy is returned to the line. It features.

상기 에너지 저장장치는, 전원 조건에 따라 직류 가선 조합 방식과 교류 가 선 조합 방식 중 어느 하나의 방식을 사용하는 것을 특징으로 한다.The energy storage device is characterized by using any one of the DC line combination method and AC line combination method according to the power supply conditions.

상기 직류 가선조합 방식인 경우에, 상기 전기철도 차량의 역행시 상기 변전소와 에너지 저장장치가 상기 전동기에 전력을 공급하여 구동시키고, 제동시 상기 회생 전기에너지를 상기 에너지 저장장치에 충전하고 나머지 회생 전기에너지를 상기 가선으로 되돌리는 것을 특징으로 한다.In the case of the DC wire combination method, the substation and the energy storage device supply power to the electric motor when the electric railway vehicle is driving backward, and charge the regenerative electric energy to the energy storage device when braking, and the rest of the regenerative electricity. It is characterized by returning energy to the line.

상기 교류 가선조합 방식인 경우에, 상기 전기철도 차량의 역행시 변압기와 에너지 저장장치가 상기 전동기에 전력을 공급하여 구동시키고, 제동시 상기 회생 전기에너지를 모두 상기 에너지 저장장치에 충전하는 것을 특징으로 한다.In the case of the AC wire combination method, a transformer and an energy storage device supply power to the electric motor when driving the electric railway vehicle and drive all of the regenerative electric energy into the energy storage device during braking. do.

상기와 같은 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템에 따르면, 전기철도 차량의 회생 제동에 의한 시스템의 고장 및 불량 요인을 제거할 수 있고, 회생 제동을 효율적으로 이용할 수 있는 효과가 있다. According to the regenerative energy storage system of the electric railway vehicle as described above, it is possible to eliminate the failure and failure factors of the system by the regenerative braking of the electric railway vehicle, it is effective to use the regenerative braking efficiently.

즉, 전기철도 차량의 회생 제동시에 발생하는 회생 에너지가 차량에 탑재되어 있는 에너지 저장장치에 공급되어 저장됨으로써 가선 전압의 변동 요인이 저감되는 것을 방지하면서 회생 실효도 감소시킬 수 있고, 전기철도 차량의 안정적인 회생 제동이 가능할 뿐만 아니라, 차량 역행시 저장된 회생 에너지를 차량 내 전동기에 공급하여 에너지를 절감할 수 있다.That is, the regenerative energy generated during regenerative braking of the electric railway vehicle is supplied to and stored in an energy storage device mounted on the vehicle, thereby reducing the regenerative effectiveness while preventing the variation of the line voltage. In addition to stable regenerative braking, energy can be saved by supplying the regenerative energy stored in the vehicle back to the motor in the vehicle.

또한, 상기와 같은 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템은 직류-교류의 전원 방식에 관계없이 회생 제동에 의한 에너지의 활용이 가능할 뿐만 아니라 가선 정전시의 자력 주행이나 비전철화 구간과 전철화 구간의 상호 주행도 가능해질 수 있는 효과도 있다. In addition, the regenerative energy storage system of the electric railway vehicle as described above is capable of utilizing energy by regenerative braking regardless of the DC-AC power supply method, and mutual driving between the magnetic driving during the power failure or the non-electric and electric railway sections. There is also an effect that can be made possible.

또한, 상기와 같은 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템은 무가선 상태에서 회생 에너지 저장이 가능해지므로 도시 경관에도 큰 영향을 미치지 않으면서 가선 부설을 위한 초기 비용 및 보수 비용이 소모되지 않아 비용을 절감할 수 있는 효과도 있다.In addition, the regenerative energy storage system of the electric railway vehicle as described above is capable of storing the regenerative energy in a wireless state, thereby reducing costs because the initial cost and repair cost for laying the wires are not consumed without significantly affecting the urban landscape. There is also an effect.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. Hereinafter, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템의 구성이 도시된 블록도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a regenerative energy storage system of an electric railway vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템은, 변전소(10), 가선(20), 판토그라프(30), 전동기(40), 전력변환 장치(50), 에너지 저장장치(60), 제어장치(도시되지 않음)를 포함하고 있지만 이에 한정되지는 않는다.Referring to FIG. 1, the regenerative energy storage system of an electric railway vehicle according to an embodiment of the present invention includes a substation 10, a wire 20, a pantograph 30, an electric motor 40, and a power conversion device 50. , But not limited to, an energy storage device 60 and a control device (not shown).

상기 변전소(10)는 전기철도 차량(1)에 적당한 전력으로 변성하여 분배해 주고, 가선(20)은 전기철도 차량의 전기 공급경로임과 동시에 전기철도 차량의 감속시 회생제동에 의해 발생하는 전기가 되돌려지는 경로이다.The substation 10 modifies and distributes the electric power to the electric railway vehicle 1 with suitable power, and the wire 20 is the electric supply path of the electric railway vehicle and the electricity generated by the regenerative braking when the electric railway vehicle is decelerated. Is the path that is returned.

판토그라프(30)는 전기철도 차량(1)이 안정적으로 주행하기 위해 차량에 필요한 전원을 지속적으로 차량에 공급하도록 차량의 지붕에 설치되어 있다.The pantograph 30 is installed on the roof of the vehicle so that the electric railway vehicle 1 continuously supplies power to the vehicle for driving stably.

상기 전동기(40)는 전기철도 차량(1) 전체에 동력을 공급하고, 상기 전력변환 장치(50)는 상기 판토그라프(30)를 통해 전원이 공급되면 상기 전동기(40)에 공급되는 전압과 주파수를 제어하여 열차의 속도를 제어하도록 한다. The electric motor 40 supplies power to the entire electric railway vehicle 1, and the power conversion device 50 is supplied to the electric motor 40 when power is supplied through the pantograph 30. To control the speed of the train.

상기 에너지 저장장치(60)는 전기철도 차량(1)에 탑재되어 상기 전동기(40)를 발전기로 작동시켜 운동 에너지를 전기 에너지로 변환해 회수하는 회생 제동에 의해 발생한 회생 전기에너지를 저장한다.The energy storage device 60 is mounted on the electric railway vehicle 1 to operate the electric motor 40 as a generator to store the regenerative electric energy generated by regenerative braking which converts and recovers kinetic energy into electric energy.

이때, 상기 에너지 저장장치(60)는 상기 회생 전기에너지를 저장하는 에너지 저장매체(65)를 포함하는데, 상기 에너지 저장매체(65)는 슈퍼캐패시터(110), 플라이휠(120), 배터리(130) 중 적어도 하나 또는 두 개 이상을 조합한 형태로 구성된다. At this time, the energy storage device 60 includes an energy storage medium 65 for storing the regenerative electrical energy, the energy storage medium 65 is a supercapacitor 110, flywheel 120, battery 130 At least one or a combination of two or more.

상기 제어장치는 상기 에너지 저장장치(60)의 작동을 제어하여 전기에너지를 운동에너지로 변환하여 저장하고, 상기 저장된 운동에너지를 전기에너지로 다시 변환하는 동작, 및 상기 회생 전기에너지의 충방전 동작을 제어한다.The control device controls the operation of the energy storage device 60 to convert the electrical energy into kinetic energy and store it, convert the stored kinetic energy back into electrical energy, and charge and discharge operation of the regenerative electrical energy. To control.

이러한 제어장치는 전기철도 차량의 운전실이나 에너지 저장장치(60)의 근접 위치에 설치될 수 있는데, 이 외에도 제어라인을 통해 에너지 저장장치(60)의 제어 동작이 가능하도록 전기철도 차량의 임의의 위치에 설치 가능하다. Such a control device may be installed in the cab of the electric railway vehicle or in the vicinity of the energy storage device 60. In addition, any position of the electric railway vehicle may be controlled to enable the control operation of the energy storage device 60 through the control line. Can be installed on

본 발명의 실시예에 따른 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템은 차량 에 상기 에너지 저장장치(60)를 탑재하는 형태에 따라 다양하게 구현될 수 있다. The regenerative energy storage system of an electric railway vehicle according to an embodiment of the present invention may be implemented in various ways depending on the form of mounting the energy storage device 60 in the vehicle.

먼저, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기철도 차량의 역행(a) 및 제동(b)시 전동기의 속도 제어 과정이 도시된 블록도이다. First, FIG. 2 is a block diagram illustrating a speed control process of an electric motor during driving (a) and braking (b) of an electric railway vehicle according to a first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템은, 상기 가선(20)이 필요없고, 구동전원이 에너지 저장매체(65)만으로 구성된다.Referring to FIG. 2, the regenerative energy storage system of the electric railway vehicle according to the first embodiment of the present invention does not need the wire 20, and the driving power is composed of only the energy storage medium 65.

즉, 상기 전기철도 차량의 역행시 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 에너지 저장매체(65)에서 회생 전기에너지를 방전하여 상기 전동기(40)를 구동하고, 제동시 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 회생 전기에너지를 상기 에너지 저장매체(65)에 충전한다.That is, as shown in (a) of FIG. 2 when driving the electric railway vehicle, the regenerative electric energy is discharged from the energy storage medium 65 to drive the electric motor 40, and when braking (b) of FIG. As shown in), the regenerative electrical energy is charged in the energy storage medium 65.

상기 전력변환 장치(50)는 승강압 쵸퍼(Chopper)(51) 및 VVVF(52)를 포함하는데, 승강압 쵸퍼(51)는 직류 신호를 단속하여 교류 신호로 변환하는 역할을 수행한다. VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)(52)는 전력변환 장치(50)의 출력 전력 기술 중 하나인 가변전압 가변주파수 제어로서, 교류 전동기(40)를 가변속 구동하기 위한 인버터의 제어기술이다.The power converter 50 includes a step-up chopper 51 and a VVVF 52. The step-up chopper 51 serves to intercept a DC signal and convert it into an AC signal. Variable voltage variable frequency (VVVF) 52 is a variable voltage variable frequency control, which is one of the output power technologies of the power converter 50, and is a control technology of an inverter for driving the AC motor 40 at a variable speed.

상기 VVVF(52)는 인버터 등의 교류 전력을 출력하는 전력변환 장치(50)에 두어 그 출력 교류 전력의 실효 전압과 주파수를 임의로 가변 제어한다.The VVVF 52 is placed in a power conversion device 50 that outputs AC power such as an inverter to arbitrarily variably control the effective voltage and frequency of the output AC power.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기철도 차량의 역행(a) 및 제동(b)시 전동기의 속도 제어 과정이 도시된 블록도이다. FIG. 3 is a block diagram illustrating a speed control process of an electric motor during driving (a) and braking (b) of an electric railway vehicle according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템은, 가선(20)이 필요없고, 구동 전원이 에너지 저장매체(65)와 엔진(70)으로 구성된다.Referring to FIG. 3, the regenerative energy storage system of the electric railway vehicle according to the second embodiment of the present invention does not require a wire 20, and a driving power source includes an energy storage medium 65 and an engine 70. .

전기철도 차량이 디젤 엔진으로 구동되는 경우에, 도 3의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 에너지 저장장치(60)를 차량에 탑재하여 역행시 엔진(70)과 에너지 저장매체(65)로부터 에너지를 공급받아 전동기(40)를 구동시키고, 제동시 회생 전기에너지를 모두 에너지 저장매체(65)에 충전한다. In the case where the electric railway vehicle is driven by a diesel engine, the energy storage device 60 is mounted on the vehicle as shown in FIGS. Receives energy from and drives the electric motor 40, and all the regenerative electric energy is charged to the energy storage medium 65 during braking.

이때, 동기 발전기(71)는 전동기(40)의 속도를 제어하기 위한 PWM 제어부(53)를 통해 전력을 공급받아 엔진(70)에 공급한다. At this time, the synchronous generator 71 receives power through the PWM control unit 53 for controlling the speed of the electric motor 40 and supplies it to the engine 70.

상기한 제1 및 제2 실시예에서는 가선(20)이 필요없기 때문에 가선 부설을 위한 초기 비용 및 보수 비용이 소요되지 않고, 도시 경관을 해칠 수 있는 단점이 해소될 수 있다.  In the first and second embodiments described above, since the wire line 20 is not required, the initial cost and repair cost for laying the wire line are not required, and the disadvantage of damaging the urban landscape can be solved.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기철도 차량의 역행(a) 및 제동(b)시 전동기의 속도 제어 과정이 도시된 블록도이다. 도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기철도 차량의 역행(a) 및 제동(b)시 전동기의 속도 제어 과정이 도시된 블록도이다. FIG. 4 is a block diagram illustrating a speed control process of an electric motor during driving (a) and braking (b) of an electric railway vehicle according to a third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram illustrating a speed control process of an electric motor during driving (a) and braking (b) of an electric railway vehicle according to a fourth embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예 및 제4 실시예에 따른 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템은, 현재 전기철도에서 가선(20)이 있는 상태에서 구동 전원이 에너지 저장매체(65)와 변전소(10)로 구성되며, 전원 조건에 따 라 직류 가선조합 방식과 교류 가선조합 방식으로 분류될 수 있다. 4 and 5, in the regenerative energy storage system of the electric railway vehicle according to the third and fourth embodiments of the present invention, the driving power is stored in the state in which the electric wire 20 is present in the electric railway. Comprising a medium 65 and the substation 10, it can be classified into a DC wire combination method and an AC wire combination method according to the power supply conditions.

즉, 에너지 저장장치(60)와 변전소(10)가 병렬로 접속하여 전력을 분배하는 방식으로 구동 전원을 전동기(40)에 공급한다. That is, the driving power is supplied to the electric motor 40 in such a manner that the energy storage device 60 and the substation 10 are connected in parallel to distribute the power.

먼저, 상기 직류 가선조합 방식을 사용하는 본 발명의 제3 실시예에서는 구동전원이 에너지 저장매체(65)와 직류 변전소(10)로 구성되고, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 역행시 변전소(10)와 에너지 저장매체(65)로부터 전력을 공급받아 교류 전동기(40)를 구동하고, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 제동시 회생 전기에너지를 에너지 저장매체(65)에 충전하고 나머지 회생 전기에너지를 가선(20)으로 되돌려준다. First, in the third embodiment of the present invention using the DC wire combination method, the driving power is composed of an energy storage medium 65 and a DC substation 10, and as shown in (a) of FIG. The AC motor 40 is driven by receiving power from the substation 10 and the energy storage medium 65, and the regenerative electric energy is charged to the energy storage medium 65 during braking as shown in FIG. 4B. And the rest of the regenerative electrical energy is returned to the line 20.

다음, 상기 교류 가선조합 방식을 사용하는 본 발명의 제4 실시예에서는 구동 전원이 에너지 저장매체(65)와 교류 변전소(10)로 구성된다. Next, in the fourth embodiment of the present invention using the alternating current wire combination method, the driving power source includes an energy storage medium 65 and an alternating current substation 10.

교류 전기철도 차량은 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 에너지 저장장치(60)를 차량에 탑재하여 역행시 주변압기(80)와 에너지 저장매체(65)로부터 에너지를 공급받아 전동기(40)를 구동시키고, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 제동시 회생 전기에너지를 에너지 저장매체(65)에 충전하고, 전동기(40)의 속도를 제어하기 위한 PWM 제어부(53)는 VVVF(52)와 주변압기(80)를 통해 나머지 회생 전기에너지를 가선(20)으로 되돌려준다.As shown in (a) of FIG. 5, the AC electric vehicle has an energy storage device 60 mounted on the vehicle to receive energy from the peripheral pressure transformer 80 and the energy storage medium 65 at the time of backing. ), And as shown in (b) of FIG. 5, the PWM controller 53 for charging regenerative electric energy to the energy storage medium 65 during braking and controlling the speed of the electric motor 40 is VVVF. Through the 52 and the peripheral pressure 80, the rest of the regenerative electrical energy is returned to the line 20.

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한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼캐패시터를 사용한 차량 탑재용 에너지 저장매체의 구성을 도시한 블록도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플라이휠을 사용한 차량 탑재용 에너지 저장매체의 구성을 도시한 블록도이며, 도 8 은 본 발명의 실시예에 따른 배터리를 사용한 차량 탑재용 에너지 저장매체의 구성을 도시한 블록도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼캐패시터, 플라이휠, 배터리 중 하나 또는 두 개 이상을 조합한 형태의 에너지 저장매체의 구성을 도시한 블록도이다.On the other hand, Figure 6 is a block diagram showing the configuration of a vehicle-mounted energy storage medium using a supercapacitor according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a vehicle-mounted energy storage medium using a flywheel according to an embodiment of the present invention 8 is a block diagram showing a configuration of a vehicle-mounted energy storage medium using a battery according to an embodiment of the present invention, Figure 9 is a supercapacitor according to an embodiment of the present invention, A block diagram illustrating a configuration of an energy storage medium in the form of a flywheel, a battery, or a combination of two or more thereof.

도 6 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 차량 탑재용 에너지 저장매체(65)는 슈퍼캐패시터(110), 플라이휠(120), 배터리(130) 중 적어도 하나 또는 두가지 이상을 조합한 형태로 구성될 수 있지만 이에 한정되지는 않는다.6 to 9, the vehicle-mounted energy storage medium 65 may be configured in the form of at least one or a combination of two or more of the supercapacitor 110, the flywheel 120, the battery 130. However, it is not limited thereto.

상기 슈퍼 캐패시터(110)는 급속 충방전에 적합한 것으로서, 충방전의 반복에 의한 수명의 열화가 없어 전기철도 차량에 탑재되는 에너지 저장매체로 바람직한 특성을 갖고 있다.The supercapacitor 110 is suitable for rapid charging and discharging, and has a desirable characteristic as an energy storage medium mounted in an electric railway vehicle because there is no deterioration in life due to repeated charging and discharging.

상기 플라이휠(120)은 전기에너지를 플라이휠의 회전에 의해 운동 에너지로 변환하여 비축하는 것으로서, 동일 질량으로 비축하는 에너지양을 늘리기 위해 고속 회전하여 사용한다. 이러한 플라이휠(120)은 급속 충방전에 적합하고, 충전된 에너지는 회전수로 판단되기 때문에 차량 탑재용으로 사용 가능하다.The flywheel 120 converts electrical energy into kinetic energy by stockpile by rotation of the flywheel, and uses the high speed rotation to increase the amount of energy stored in the same mass. The flywheel 120 is suitable for rapid charging and discharging, and since the charged energy is determined as the rotation speed, it can be used for vehicle mounting.

상기 배터리(130)는 산화제와 환원제를 전자와 이온을 중매로서 반응시켜 그때 방출되는 에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 것이다. 니켈 수소 전지는 자동차용으로 사용되고 있고, 리튬 이온 전지는 니켈 수소전지보다 고출력용으로 적합하므로 향후 폭넓게 사용 가능하다.The battery 130 reacts an oxidizing agent and a reducing agent with electrons and ions as a medium to directly convert the energy emitted into electrical energy. Nickel hydride batteries are used for automobiles, and lithium ion batteries are more suitable for higher output than nickel hydride batteries, so they can be widely used in the future.

차량 탑재용 에너지 저장매체(65)는 상기 슈퍼 캐패시터(110)와 배터리(130), 플라이휠(120)과 배터리(130), 플라이휠(120)과 슈퍼캐패시터(110)를 병 용하여 사용할 수도 있다. The vehicle-mounted energy storage medium 65 may be used in combination with the supercapacitor 110 and the battery 130, the flywheel 120 and the battery 130, the flywheel 120 and the supercapacitor 110.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템에 대해 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a regenerative energy storage system of an electric railway vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에 따른 전기철도 차량이 회생 에너지 저장 시스템은, 현재 가선(20)이 있는 상태에서 주행 및 정차를 반복하면서 정차역 사이를 운행하는 전기철도 차량는 가선(20)을 통해 DC전압을 공급받아 전동기(40)를 구동함으로써 가속을 하게 되고, 일정한 속도로 가속된 후에는 관성을 이용하여 관성 운행을 하게 되며, 감속시에는 전동기(40)가 회생 제동에 의해 발전기 기능을 하면서 전기철도 차량의 관성 운동에너지를 이용하여 발전을 하고 이러한 회생 전기에너지는 가선(20)으로 되돌려진다.In the regenerative energy storage system of an electric railway vehicle according to an embodiment of the present invention, an electric railway vehicle that runs between station stops while repeating driving and stopping in a state where the current line 20 is present, supplies a DC voltage through the line 20. When the motor 40 is accelerated and accelerated at a constant speed, inertia travels using inertia. When the motor is decelerated, the motor 40 functions as a generator by regenerative braking. Electric power is generated using inertial kinetic energy, and this regenerative electric energy is returned to the line 20.

이때, 상기 회생 전기에너지는 가선(20)을 통해 변전소(10)로 이동하는 동시에 차량에 탑재되어 있는 에너지 저장장치(60)에 저장되도록 이동된다. 따라서 차량 역행시 변전소(10)와 에너지 저장장치(60)에 저장된 회생 전기에너지를 차량 내 전동기(40)에 공급하게 된다.At this time, the regenerative electric energy is moved to the substation 10 through the wire 20 to be stored in the energy storage device 60 mounted on the vehicle. Therefore, the regenerative electric energy stored in the substation 10 and the energy storage device 60 is supplied to the electric motor 40 in the vehicle at the time of driving the vehicle.

그러나, 가선(20)이 없는 상태에서 차량의 역행시 에너지 저장장치(60)에서 회생 전기 에너지를 방전하여 전동기(40)를 구동하고, 회생 제동시 회생 전기에너지를 모두 에너지 저장장치(60)에 충전한다. However, when the vehicle 20 does not exist, the regenerative electric energy is discharged from the energy storage device 60 to drive the electric motor 40 when the vehicle is driven back, and all the regenerative electric energy is stored in the energy storage device 60 during the regenerative braking. To charge.

전기철도 차량의 회생 제동은 전력 소비량 절감과 기계적 제동에 의한 한 소음 문제, 및 분진 발생 저감 등의 장점을 가지고 있지만, 회생 제동시 순간적으로 발생하는 에너지에 의해 가선 전압이 변동하여 차량 고장의 원인이 되고, 차량의 과전압으로 인해 차단기 동작 등 시스템 안전 운행에 영향을 미칠 수 있다. Regenerative braking of an electric railway vehicle has the advantages of reducing power consumption, noise caused by mechanical braking, and reducing dust generation.However, when the regenerative braking causes the line voltage to fluctuate due to instantaneous energy, the cause of vehicle failure In addition, the overvoltage of the vehicle may affect the safe operation of the system, such as the operation of the breaker.

그러나, 상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템은 전기철도 차량에서 발생된 회생 전기 에너지를 차량에 탑재되어 있는 에너지 저장장치(60)로 공급하여 슈퍼캐패시터(110), 배터리(130), 플라이휠(120)과 같은 에너지 저장매체(65)에 저장함으로써 회생 전기에너지에 의해 가선 전압이 변동하는 것을 방지하면서도 회생 실효를 감소시키는 것이 가능하게 된다.However, as described above, the regenerative energy storage system of the electric railway vehicle according to the embodiment of the present invention supplies the regenerative electric energy generated from the electric railway vehicle to the energy storage device 60 mounted in the vehicle, thereby providing a supercapacitor 110. By storing in the energy storage medium 65 such as the battery 130 and the flywheel 120, it is possible to reduce the regenerative effectiveness while preventing the fluctuation of the wire voltage by the regenerative electric energy.

또한, 직류-교류의 전원 방식에 관계없이 회생 제동에 의한 에너지의 활용이 가능할 뿐만 아니라 가선 정전시의 자력 주행이나 비전철화 구간과 전철화 구간의 상호 주행도 가능해진다.In addition, regardless of the DC-AC power supply system, not only the energy of the regenerative braking can be utilized, but also the mutual driving of the non-motorized section and the electrified section at the time of wire blackout is possible.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.

본 발명은 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기철도 차량의 회생 제동시 발생되는 회생 전기에너지를 차량에 탑재 된 에너지 저장장치에 저장하고, 차량의 운행 상태에 따라 에너지 저장장치의 충방전을 반복하도록 하는 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a regenerative energy storage system of an electric railway vehicle, and more particularly, regenerative electric energy generated when regenerative braking of an electric railway vehicle is stored in an energy storage device mounted in a vehicle, and according to a driving state of the vehicle. The present invention relates to a regenerative energy storage system of an electric railway vehicle, which repeats charging and discharging of a storage device.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기철도 차량의 회생 에너지 저장 시스템의 구성이 도시된 블록도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a regenerative energy storage system of an electric railway vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기철도 차량의 역행(a) 및 제동(b)시 전동기의 속도 제어 과정이 도시된 블록도이다. FIG. 2 is a block diagram illustrating a speed control process of an electric motor during driving (a) and braking (b) of an electric railway vehicle according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기철도 차량의 역행(a) 및 제동(b)시 전동기의 속도 제어 과정이 도시된 블록도이다. FIG. 3 is a block diagram illustrating a speed control process of an electric motor during driving (a) and braking (b) of an electric railway vehicle according to a second embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기철도 차량의 역행(a) 및 제동(b)시 전동기의 속도 제어 과정이 도시된 블록도이다. FIG. 4 is a block diagram illustrating a speed control process of an electric motor during driving (a) and braking (b) of an electric railway vehicle according to a third embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기철도 차량의 역행(a) 및 제동(b)시 전동기의 속도 제어 과정이 도시된 블록도이다. FIG. 5 is a block diagram illustrating a speed control process of an electric motor during driving (a) and braking (b) of an electric railway vehicle according to a fourth embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼캐패시터를 사용한 차량 탑재용 에너지 저장매체의 구성을 도시한 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a configuration of an on-vehicle energy storage medium using a supercapacitor according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플라이휠을 사용한 차량 탑재용 에너지 저장매체의 구성을 도시한 블록도이다.7 is a block diagram illustrating a configuration of an on-vehicle energy storage medium using a flywheel according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 배터리를 사용한 차량 탑재용 에너지 저장매체의 구성을 도시한 블록도이다.8 is a block diagram showing the configuration of an on-vehicle energy storage medium using a battery according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼캐패시터, 플라이휠, 배터리 중 하나 또는 두 개 이상을 조합한 형태의 에너지 저장매체의 구성을 도시한 블록도이다.FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an energy storage medium having one or two or more of a supercapacitor, a flywheel, and a battery according to an embodiment of the present invention.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

10 : 변전소 20: 가선10: substation 20: line

30: 판토그라프 40: 전동기30: pantograph 40: electric motor

50 : 전력변환장치 60 : 에너지 저장장치50: power converter 60: energy storage device

65 : 에너지 저장매체 70 : 엔진65: energy storage medium 70: engine

80 : 주변압기 110 : 슈퍼캐패시터80: peripheral pressure 110: supercapacitor

120 : 플라이휠 130 : 배터리120: flywheel 130: battery

Claims (10)

변전소로부터 전기철도 차량에 사용되는 전력으로 변성하여 분배되는 전기를 전기철도 차량에 공급하는 공급경로임과 동시에 상기 전기철도 차량의 감속시 회생제동에 의해 발생되는 전기가 되돌려지는 경로인 가선;Gaeseong, which is a supply path for supplying electricity distributed from a substation to electric power used in an electric railway vehicle to an electric railway vehicle, and a path for returning electricity generated by regenerative braking when the electric railway vehicle is decelerated; 상기 가선에 연결 설치되어 전기철도 차량에 필요한 전원을 공급하는 판토그라프(Pantograph);A pantograph connected to the wire to supply power required for the electric railway vehicle; 상기 전기철도 차량에 동력을 공급하는 전동기;An electric motor supplying power to the electric railway vehicle; 상기 판토그라프를 통해 전원이 공급되고, 상기 전동기에 공급되는 전압과 주파수를 제어하여 열차의 속도를 제어하도록 하는 전력변환장치;A power converter which is supplied with power through the pantograph and controls a speed of a train by controlling a voltage and a frequency supplied to the electric motor; 슈퍼 캐패시터, 플라이휠, 배터리 중 두 개 이상을 조합한 형태로 구성되어 회생 전기에너지를 저장하는 에너지 저장매체를 포함하여 구성되고, 상기 전기철도 차량에 탑재되어 회생 제동에 의해 발생한 회생 전기에너지를 충전 또는 방전하는 에너지 저장장치; 및It consists of a combination of two or more of a supercapacitor, a flywheel, and a battery, including an energy storage medium for storing regenerative electric energy. Discharging energy storage; And 상기 에너지 저장장치의 작동을 제어하여 전기에너지와 운동에너지간의 변환 및 상기 회생 전기에너지의 충방전을 제어하는 제어장치;를 포함하여 구성되되,And controlling the operation of the energy storage device to control the conversion between electrical energy and kinetic energy and the charging and discharging of the regenerative electrical energy. 상기 에너지 저장장치는 전기철도 차량의 역행시 상기 변전소와 분배하여 전력을 상기 전동기에 공급하여 구동시키고, 제동시 상기 회생 전기에너지를 충전한 후에 나머지 회생 전기에너지가 상기 가선으로 되돌려지도록 하고, 전원 조건에 따라 직류 가선 조합 방식과 교류 가선 조합 방식 중 어느 하나의 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 전기철도 차량의 회생에너지 저장 시스템.The energy storage device supplies power to the electric motor by distributing with the substation during driving of the electric railway vehicle, and charges the regenerative electric energy during braking so that the rest of the regenerative electric energy is returned to the wire. In accordance with the regenerative energy storage system of an electric railway vehicle, characterized in that using any one of the DC line combination method and AC line combination method. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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