轨道车辆用站内地面充电装置及充电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种轨道车辆用站内地面充电装置及充电系统，包括多个充电模块，多个所述充电模块并联连接，所述充电模块包括：电网侧保护电路，所述电网侧保护电路的输入端用于与站内电源连接；交流/直流升压电路，所述交流/直流升压电路的输入端与所述电网侧保护电路的输出端连接；直流/直流降压电路，所述直流/直流降压电路的输入端与所述交流/直流升压电路的输出端连接；充电保护电路，所述充电保护电路的输入端与所述直流/直流降压电路的输出端连接，所述充电保护电路的输出端用于与轨道车辆的蓄电装置连接。本实用新型可提高使用的可靠性。
【专利说明】轨道车辆用站内地面充电装置及充电系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及轨道车辆设备技术，尤其涉及一种轨道车辆用站内地面充电装置及充电系统。
【背景技术】
[0002]目前，很多城市为了节约建设成本和美化城市环境，在城市轨道交通中不架设电网，轨道车辆也不需要受电弓，而是用超级电容或牵引蓄电池等为轨道车辆供电。
[0003]现有站内地面充电装置采用高压大电流的功率模块，能够在轨道车辆进站等待乘客上下车的停车间隙，为轨道车辆的超级电容或牵引蓄电池充电。
[0004]由于高压大电流的功率模块体积大、重量大，使得站内地面充电装置体积大、重量大，因此车站内无法设置多个站内地面充电装置，一旦站内充电装置出现故障，轨道车辆上的超级电容或牵引蓄电池无法充电，车辆将无法正常运行，将影响到线路上所有的车辆的运行，风险较高。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供一种轨道车辆用站内地面充电装置及充电系统，以提高轨道车辆使用的可靠性。
[0006]本实用新型一方面提供一种轨道车辆用站内地面充电装置，包括多个充电模块，多个所述充电模块并联连接，所述充电模块包括:
[0007]电网侧保护电路，所述电网侧保护电路的输入端用于与站内电源连接；
[0008]交流/直流升压电路，所述交流/直流升压电路的输入端与所述电网侧保护电路的输出端连接；
[0009]直流/直流降压电路，所述直流/直流降压电路的输入端与所述交流/直流升压电路的输出端连接；
[0010]充电保护电路，所述充电保护电路的输入端与所述直流/直流降压电路的输出端连接，所述充电保护电路的输出端用于与轨道车辆的蓄电装置连接。
[0011]所述的轨道车辆用站内地面充电装置，优选的，所述交流/直流升压电路和直流/直流降压电路分别与控制单元连接，所述控制单元用于控制所述交流/直流升压电路升压以及所述直流/直流降压电路降压，以使所述充电保护电路的输出端输出的电流具有设定值。
[0012]所述的轨道车辆用站内地面充电装置，优选的，所述电网侧保护电路包括第一电路检测装置和第一电路开关，所述第一电路检测装置和第一电路开关分别与所述控制单元连接，所述第一电路检测装置用于检测电路故障，并在检测到电路故障时向所述控制单元发送第一故障信号，所述控制单元根据所述第一故障信号控制所述第一电路开关断开，以使所述充电模块停止工作。
[0013]所述的轨道车辆用站内地面充电装置，优选的，所述充电保护电路包括第二电路检测装置和第二电路开关，所述第二电路检测装置和第二电路开关分别与所述控制单元连接，所述第二电路检测装置用于检测电路故障，并在检测到电路故障时向所述控制单元发送第二故障信号，所述控制单元根据所述第二故障信号控制所述第二电路开关断开，以使所述充电模块停止工作。
[0014]本实用新型另一方面提供一种充电系统，包括:
[0015]轨道车辆，所述轨道车辆设有蓄电装置；
[0016]本实用新型所提供的轨道车辆用站内地面充电装置，所述电网侧保护电路的输入端与所述站内电源连接。
[0017]所述充电系统，优选的，还包括控制装置，所述控制装置与所述轨道车辆用站内地面充电装置连接，所述轨道车辆设有信号发射装置，所述信号发射装置用于向所述控制装置发送控制信号，所述控制装置用于根据所述控制信号控制所述轨道车辆用站内地面充电装置开启。
[0018]基于上述，本实用新型提供的轨道车辆用站内地面充电装置及充电系统，使用过程中，可将电网侧保护电路的输入端与站内电源连接，电网侧保护电路主要实现电能的输入及电路保护功能，交流/直流升压电路用于将站内电源输入的交流电压升压为直流电压，直流/直流降压电路用于将交流/直流升压电路中的直流电压降压后，经充电保护电路为轨道车辆的蓄电装置充电，充电保护电路用于防止轨道车辆的蓄电装置由于过压、过流或过温导致损坏。由于采用多个充电模块并联的结构，因此可以将多个输出电流较小的充电模块并联以达到输出较大电流的目的，由于每个充电模块的体积较小、重量较轻，因此利于实现冗余设计，即所设置的充电模块的数量比充电所需的充电模块的数量多一个，即N+1个充电模块，由此多出的一个充电模块可以作为备份，即使某个充电模块出现故障，站内地面充电装置仍能够继续给轨道车辆充电，提高了使用的可靠性。另外，还可根据不同的轨道车辆充电要求配置不同数量的充电模块，以增加站内地面充电装置的通用性。同时，由于每个充电模块的体积较小、重量较轻，因此布置灵活方便，利于节省空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型实施例所提供的一种轨道车辆用站内地面充电装置的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型实施例所提供的一种轨道车辆用站内地面充电装置的充电模块的电路图；
[0021]图3为本实用新型实施例所提供的一种轨道车辆用站内地面充电装置的充电模块的结构示意图；
[0022]图4为本实用新型实施例所提供的一种充电系统的结构示意图。
[0023]附图标记:
[0024]100:站内地面充电装置；101:充电模块；
[0025]102:电网侧保护电路；103:交流/直流升压电路；
[0026]104:直流/直流降压电路；105:充电保护电路；
[0027]106:控制单元；201:蓄电装置；
[0028]202:信号发射装置；301:控制装置。
【具体实施方式】
[0029]请参考图1和图2，本实用新型实施例提供一种轨道车辆用站内地面充电装置100，包括多个充电模块101，多个所述充电模块101并联连接，所述充电模块101包括:电网侧保护电路102，所述电网侧保护电路102的输入端用于与站内电源连接；交流/直流(AC/DC)升压电路103，所述交流/直流升压电路103的输入端与所述电网侧保护电路102的输出端连接；直流/直流降压电路104，所述直流/直流(DC/DC)降压电路104的输入端与所述交流/直流升压电路103的输出端连接；充电保护电路105，所述充电保护电路105的输入端与所述直流/直流降压电路104的输出端连接，所述充电保护电路105的输出端用于与轨道车辆的蓄电装置连接。
[0030]本实施例中，在使用时，可将电网侧保护电路102的输入端与站内电源连接，电网侧保护电路102主要实现电能的输入及电路保护功能，交流/直流升压电路103用于将站内电源输入的交流电压升压为直流电压，直流/直流降压电路104用于将交流/直流升压电路103中的直流电压降压后，经充电保护电路105为轨道车辆的蓄电装置充电，充电保护电路105用于防止轨道车辆的蓄电装置由于过压、过流或过温导致损坏。由于采用多个充电模块101并联的结构，因此可以将多个输出电流较小的充电模块101并联以达到输出较大电流的目的，由于每个充电模块101的体积较小、重量较轻，因此利于实现冗余设计，即所设置的充电模块101的数量比充电所需的充电模块101的数量多一个，即N+1个充电模块101，由此多出的一个充电模块101可以作为备份，即使某个充电模块101出现故障，站内地面充电装置100仍能够继续给轨道车辆充电，提高了使用的可靠性。另外，还可根据不同的轨道车辆充电要求配置不同数量的充电模块101，以增加站内地面充电装置100的通用性。同时，由于每个充电模块101的体积较小、重量较轻，因此布置灵活方便，利于节省空间。
[0031]请参考图3，本实施例中，优选的，交流/直流升压电路103和直流/直流降压电路104分别与控制单元106连接，所述控制单元106用于控制所述交流/直流升压电路103升压以及所述直流/直流降压电路104降压，以使所述充电保护电路105的输出端输出的电流具有设定值。由此，通过控制单元106可以控制充电模块101输出的电流值，从而实现控制站内地面充电装置100输出的电流值，进而可以根据不同的轨道车辆充电要求方便的调整充电装置输出的电流值，以进一步提高站内地面充电装置100的通用性。
[0032]本实施例中，优选的，电网侧保护电路102包括第一电路检测装置和第一电路开关，所述第一电路检测装置和第一电路开关分别与所述控制单元106连接，所述第一电路检测装置用于检测电路故障，并在检测到电路故障时向所述控制单元106发送第一故障信号，所述控制单元106根据所述第一故障信号控制所述第一电路开关断开，以使所述充电模块101停止工作。由此提高了充电模块101运行的安全性。
[0033]本实施例中，优选的，充电保护电路105包括第二电路检测装置和第二电路开关，所述第二电路检测装置和第二电路开关分别与所述控制单元106连接，所述第二电路检测装置用于检测电路故障，并在检测到电路故障时向所述控制单元106发送第二故障信号，所述控制单元106根据所述第二故障信号控制所述第二电路开关断开，以使所述充电模块101停止工作。由此提高了充电模块101运行的安全性。
[0034]请参考图4，本实用新型实施例提供一种充电系统，包括:轨道车辆，所述轨道车辆设有蓄电装置201 ;本实用新型任意实施例所述的轨道车辆用站内地面充电装置100，所述电网侧保护电路102的输入端与所述站内电源连接。
[0035]本实施例中，电网侧保护电路102主要实现电能的输入及电路保护功能，交流/直流升压电路103用于将站内电源输入的交流电压升压为直流电压，直流/直流降压电路104用于将交流/直流升压电路103中的直流电压降压后，经充电保护电路105为轨道车辆的蓄电装置201充电，充电保护电路105用于防止轨道车辆的蓄电装置201由于过压、过流或过温导致损坏。由于采用多个充电模块101并联的结构，因此可以将多个输出电流较小的充电模块101并联以达到输出较大电流的目的，由于每个充电模块101的体积较小、重量较轻，因此利于实现冗余设计，即所设置的充电模块101的数量比充电所需的充电模块101的数量多一个，即N+1个充电模块101，由此多出的一个充电模块101可以作为备份，即使某个充电模块101出现故障，站内地面充电装置100仍能够继续给轨道车辆充电，提高了使用的可靠性。另外，还可根据不同的轨道车辆充电要求配置不同数量的充电模块101，以增加站内地面充电装置100的通用性。同时，由于每个充电模块101的体积较小、重量较轻，因此布置灵活方便，利于节省空间。
[0036]本实施例中，优选的，充电系统还包括控制装置301，所述控制装置301与所述轨道车辆用站内地面充电装置100连接，所述轨道车辆设有信号发射装置202，所述信号发射装置202用于向所述控制装置301发送控制信号，所述控制装置301用于根据所述控制信号控制所述轨道车辆用站内地面充电装置100开启与关闭。由此，当轨道车辆进站后，信号发射装置202可向控制装置301发送控制信号，之后控制装置301可控制轨道车辆用站内地面充电装置100开启为轨道车辆的蓄电装置201充电，充电完成后，控制装置301可控制轨道车辆用站内地面充电装置100关闭，防止蓄电装置201因过压而损坏，使用方便。
[0037]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种轨道车辆用站内地面充电装置，其特征在于，包括多个充电模块，多个所述充电模块并联连接，所述充电模块包括: 电网侧保护电路，所述电网侧保护电路的输入端用于与站内电源连接； 交流/直流升压电路，所述交流/直流升压电路的输入端与所述电网侧保护电路的输出端连接； 直流/直流降压电路，所述直流/直流降压电路的输入端与所述交流/直流升压电路的输出端连接； 充电保护电路，所述充电保护电路的输入端与所述直流/直流降压电路的输出端连接，所述充电保护电路的输出端用于与轨道车辆的蓄电装置连接。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆用站内地面充电装置，其特征在于，所述交流/直流升压电路和直流/直流降压电路分别与控制单元连接，所述控制单元用于控制所述交流/直流升压电路升压以及所述直流/直流降压电路降压，以使所述充电保护电路的输出端输出的电流具有设定值。
3.根据权利要求2所述的轨道车辆用站内地面充电装置，其特征在于，所述电网侧保护电路包括第一电路检测装置和第一电路开关，所述第一电路检测装置和第一电路开关分别与所述控制单元连接，所述第一电路检测装置用于检测电路故障，并在检测到电路故障时向所述控制单元发送第一故障信号，所述控制单元根据所述第一故障信号控制所述第一电路开关断开，以使所述充电模块停止工作。
4.根据权利要求2所述的轨道车辆用站内地面充电装置，其特征在于，所述充电保护电路包括第二电路检测装置和第二电路开关，所述第二电路检测装置和第二电路开关分别与所述控制单元连接，所述第二电路检测装置用于检测电路故障，并在检测到电路故障时向所述控制单元发送第二故障信号，所述控制单元根据所述第二故障信号控制所述第二电路开关断开，以使所述充电模块停止工作。
5.一种充电系统，其特征在于，包括: 轨道车辆，所述轨道车辆设有蓄电装置； 根据权利要求1-4中任一所述的轨道车辆用站内地面充电装置，所述电网侧保护电路的输入端与所述站内电源连接。
6.根据权利要求5所述充电系统，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置与所述轨道车辆用站内地面充电装置连接，所述轨道车辆设有信号发射装置，所述信号发射装置用于向所述控制装置发送控制信号，所述控制装置用于根据所述控制信号控制所述轨道车辆用站内地面充电装置开启。
【文档编号】H02J7/02GK204258378SQ201420777534
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】刘金晶, 李晓明 申请人:北车大连电力牵引研发中心有限公司