一种新型城市轨道交通系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型城市轨道交通系统，其特征在于：包括与电线连接的受电弓，第一电感和第一电容组成的串联谐振电路，第二电感和第二电容组成的并联谐振电路，将列车的制动能量传递给超级电容或将超级电容的能量反馈给列车的双向DC-DC变换器，以电压建立磁场来存储电能的超级电容，逆变器和电动机；受电弓与串联谐振电路一端连接，第一电容与并联谐振电路连接，并联谐振电路输入端与双向DC-DC变换器连接，双向DC-DC变换器与超级电容连接，并联谐振电路输出端与逆变器连接，逆变器输出端与电动机连接。本发明的城市轨交通系统采用超级电容作为储能装置，其功率密度高、效率较好、工作稳定、节能降耗、使用寿命长。
【专利说明】
一种新型城市轨道交通系统
技术领域
[0001]本发明涉及城市交通技术领域，尤其是涉及一种新型城市轨道交通系统。
【背景技术】
[0002]在全球倡导节能、低碳的今天，城市轨道交通中的再生制动能量回收利用问题得到了全世轨道交通界的广泛关注。电能是轨道交通的主要能源，但电能即发即用的特点也限制了它进一步的应用，而储能装置的出现，在某些方面弥补了电能的这种不足。在城市轨道交通中，站间距一般较短，列车起动、制动频繁，从能量相互转换的角度看，制动能量是相当可观的。随着蓄电池、飞轮、超级电容器等储能技术的发展，如何利用储能技术来解决列车制动失效、改善列车受电弓电豫、节约列车运行能量等问题得到世界轨道交通界的广泛关注。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种新型城市轨道交通系统，本发明的城市轨交通系统采用超级电容作为储能装置，其功率密度高、效率较好和使用寿命长。采用超级电容作为储能装置还有以下功效:首先，降低了能量损耗，把消耗在制动电阻上的能量用于地铁空调和照明等，实现了能量的再生使用；另外，减少线电流的波动，从而减小在直流母线上的能量损耗，有利于线路电压的稳定；最后，使隧道以及站内温度升高这一难题得以解决。
[0004]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:一种新型城市轨道交通系统，其特征在于:包括与电线连接的受电弓，第一电感和第一电容组成的串联谐振电路，第二电感和第二电容组成的并联谐振电路，将列车的制动能量传递给超级电容或将超级电容的能量反馈给列车的双向DC-DC变换器，以电压建立磁场来存储电能的超级电容，逆变器和电动机；所述受电弓与所述串联谐振电路一端连接，所述第一电容与所述并联谐振电路连接，所述并联谐振电路输入端与双向DC-DC变换器连接，所述双向DC-DC变换器与超级电容连接，所述并联谐振电路输出端与逆变器连接，所述逆变器输出端与电动机连接。
[0005]上述的一种新型城市轨道交通系统，其特征在于:所述第一电容、第二电感和第二电容组成π型电路结构。
[0006]上述的一种新型城市轨道交通系统，其特征在于:所述第一电感和第一电容组成的串联谐振电路另一端接地。
[0007]上述的一种新型城市轨道交通系统，其特征在于:所述双向DC-DC变换器采用非隔离型双向DC/DC变流器。
[0008]本发明的有益效果在于:
[0009]本发明的城市轨交通系统采用超级电容作为储能装置，其功率密度高、效率较好和使用寿命长。采用超级电容作为储能装置还有以下功效:首先，降低了能量损耗，把消耗在制动电阻上的能量用于地铁空调和照明等，实现了能量的再生使用；另外，减少线电流的波动，从而减小在直流母线上的能量损耗，有利于线路电压的稳定；最后，使隧道以及站内温度升高这一难题得以解决。
[0010]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0011]图1为本发明所述城市轨道交通系统结构示意图；
[0012]图2为本发明所述双向DC-DC变换器电路原理图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，一种新型城市轨道交通系统，其特征在于:包括与电线连接的受电弓I，第一电感和第一电容组成的串联谐振电路，第二电感和第二电容组成的并联谐振电路，将列车的制动能量传递给超级电容3或将超级电容3的能量反馈给列车的双向DC-DC变换器2，以电压建立磁场来存储电能的超级电容3，逆变器4和电动机5 ;所述受电弓I与所述串联谐振电路一端连接，所述第一电容与所述并联谐振电路连接，所述并联谐振电路输入端与双向DC-DC变换器2连接，所述双向DC-DC变换器2与超级电容3连接，所述并联谐振电路输出端与逆变器4连接，所述逆变器4输出端与电动机5连接。
[0014]本实施例中，所述第一电容、第二电感和第二电容组成型电路结构。
[0015]本实施例中，所述第一电感和第一电容组成的串联谐振电路另一端接地。
[0016]本实施例中，如图2所示，所述双向DC-DC变换器2采用非隔离型双向DC/DC变流器。双向DC — DC变换器问题主要工作在3个状态:列车牵引或加速时，变换器等效为升压斩波器，超级电容中的能量释放给中间电容，经逆变器提供给牵引电机；列车惰行时，变换器停止工作，处于备用保持状态；列车制动或减速时，牵引电机向直流电网反馈能量，使线网电压抬高，变换器动作，等效为降压斩波器，把电网上的多余能量传递给超级电容。通过以上3个状态的切换，即可使直流电网电压避免大范围波动，改善供电质量，又将列车制动能量循环利用，节约电能。
[0017]超级电容器组投入后，电网电压、电流比较稳定，电机加速时，超级电容处于放电状态，电压逐渐降低，在电机减速(列车减速、制动)时，超级电容处于充电状态，端电压逐渐上升。超级电容器储能装置应用在城市轨道交通中，可以较好地改善电压、电流情况。
[0018]上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
【主权项】
1.一种新型城市轨道交通系统，其特征在于:包括与电线连接的受电弓(I)，第一电感和第一电容组成的串联谐振电路，第二电感和第二电容组成的并联谐振电路，将列车的制动能量传递给超级电容(3)或将超级电容(3)的能量反馈给列车的双向DC-DC变换器(2)，以电压建立磁场来存储电能的超级电容(3)，逆变器(4)和电动机(5);所述受电弓⑴与所述串联谐振电路一端连接，所述第一电容与所述并联谐振电路连接，所述并联谐振电路输入端与双向DC-DC变换器(2)连接，所述双向DC-DC变换器(2)与超级电容(3)连接，所述并联谐振电路输出端与逆变器(4)连接，所述逆变器(4)输出端与电动机(5)连接。2.根据权利要求1所述的一种新型城市轨道交通系统，其特征在于:所述第一电容、第二电感和第二电容组成π型电路结构。3.根据权利要求1所述的一种新型城市轨道交通系统，其特征在于:所述第一电感和第一电容组成的串联谐振电路另一端接地。4.根据权利要求1所述的一种新型城市轨道交通系统，其特征在于:所述双向DC-DC变换器(2)采用非隔离型双向DC/DC变流器。
【文档编号】B60L5/18GK105835705SQ201510024182
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月17日
【发明人】卢燕
【申请人】卢燕