列车再生电能吸收装置和系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种列车再生电能吸收装置和系统。该装置包括：升降压模块，用于在控制模块的控制下，对电网输出的第一电压进行降压处理后输入至充放电模块；或者，对充放电模块输出的第二电压进行升压处理后输入至电网；充放电模块，用于在控制模块的控制下，接收升降压模块降压处理后的第一电压；或者，向升降压模块输出第二电压；控制模块，用于接收列车牵引系统的充电指令，控制升降压模块对第一电压进行降压处理并控制充放电模块充电；或者，接收列车牵引系统的放电指令，控制充放电模块放电并控制升降压模块对第二电压进行升压处理。本实用新型提供的列车再生电能吸收装置和系统，通过充放电模块的充放电，避免了列车制动产生的电能的浪费。
【专利说明】列车再生电能吸收装置和系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及列车牵引系统，尤其涉及一种列车再生电能吸收装置和系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中，列车在进站制动时会产生一定量的再生电能，这部分再生电能除了一定比例(一般为20%?80%，根据列车运行密度和区间距离的不同而异)被其他相邻列车吸收利用外，剩余部分将主要被列车的制动电阻以发热的方式消耗掉。
[0003]然而，城市轨道列车制动的频率很高，长期运行时，浪费的电能是非常可观的。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种列车再生电能吸收装置和系统，以充分利用列车制动产生的再生电能。
[0005]一方面，本实用新型提供了一种列车再生电能吸收装置，包括:
[0006]升降压模块，用于接收电网输出的第一电压，并在控制模块的控制下对所述第一电压进行降压处理后输入至充放电模块；或者，接收所述充放电模块放电时输出的第二电压，并在所述控制模块的控制下对所述第二电压进行升压处理后输入至所述电网；
[0007]所述充放电模块，用于在所述控制模块的控制下接收所述升降压模块降压处理后的第一电压；或者，在所述控制模块的控制下向所述升降压模块输出所述第二电压；
[0008]所述控制模块，用于接收列车牵引系统的充电指令，控制所述升降压模块对所述第一电压进行所述降压处理并控制所述充放电模块充电；或者，接收所述列车牵引系统的放电指令，控制所述充放电模块放电并控制所述升降压模块对所述第二电压进行所述升压处理。
[0009]如上所述的列车再生电能吸收装置，还包括:
[0010]第一保护模块，用于当所述第一电压大于第一电网阈值电压时，或者当所述第一电压小于第二电网阈值电压时，停止将所述第一电压输入至所述升降压模块。
[0011]如上所述的列车再生电能吸收装置中，所述第一保护模块还用于:
[0012]当所述升压处理后的第二电压大于第三电网阈值电压时，停止将所述升压处理后的第二电压输入至所述电网。
[0013]如上所述的列车再生电能吸收装置，还包括:
[0014]第二保护模块，用于当所述降压处理后的第一电压大于充电阈值电压时，停止将所述降压处理后的第一电压输入至所述充放电模块。
[0015]如上所述的列车再生电能吸收装置中，所述第二保护模块还用于:
[0016]当所述第二电压小于放电阈值电压时，停止将所述第二电压输入至所述升降压模块。
[0017]如上所述的列车再生电能吸收装置中，所述充放电模块为超级电容器。
[0018]另一方面，本实用新型提供了一种列车再生电能吸收系统，包括:电网、列车牵引系统和如上所述的列车再生电能吸收装置，其中:
[0019]所述电网，用于接收所述列车牵引系统输出的列车制动产生的第一电压，并向所述列车再生电能吸收装置输出所述第一电压；或者，用于接收所述列车再生电能吸收装置输出的经升压处理后的第二电压，并向所述列车牵引系统输出所述经升压处理后的第二电压；
[0020]所述列车牵引系统，用于当列车制动时，将列车制动产生的所述第一电压输入至所述电网，并向所述列车再生电能吸收装置中的控制模块发出充电指令；或者，当列车牵引时，向所述列车再生电能吸收装置中的控制模块发出放电指令，并接收所述电网输出的所述经升压处理后的第二电压。
[0021]本实用新型提供的列车再生电能吸收装置和系统，当列车制动时通过充放电模块吸收列车制动产生的再生电能，当列车牵弓I时通过充放电模块释放列车制动产生的再生电能用于列车牵引，避免了列车制动产生的再生电能的浪费。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型提供的列车再生电能吸收装置一个实施例的结构示意图；
[0023]图2为本实用新型提供的列车再生电能吸收装置又一个实施例的结构示意图；
[0024]图3为本实用新型提供的列车再生电能吸收系统一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面通过具体的实施例及附图，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0026]图1为本实用新型提供的列车再生电能吸收装置一个实施例的结构示意图。如图1所示，该装置可以包括:升降压模块11、充放电模块12和控制模块13，其中:
[0027]升降压模块11，用于接收电网输出的第一电压，并在控制模块13的控制下对第一电压进行降压处理后输入至充放电模块12 ;或者，接收充放电模块12放电时输出的第二电压，并在控制模块13的控制下对第二电压进行升压处理后输入至电网；
[0028]充放电模块12，用于在控制模块13的控制下接收升降压模块11降压处理后的第一电压；或者，在控制模块13的控制下向升降压模块11输出第二电压；
[0029]控制模块13，用于接收列车牵引系统的充电指令，控制升降压模块11对第一电压进行降压处理并控制充放电模块充电12 ;或者，接收列车牵引系统的放电指令，控制充放电模块12放电并控制升降压模块11对第二电压进行升压处理。
[0030]具体的，当列车制动时，列车牵引系统将列车制动产生的再生电能反馈到列车供电网络即电网中，从而使电网电压升高，其中，列车制动产生的再生电能以第一电压的形式反馈到电网中，从而使电网输出该第一电压。同时列车牵引系统向控制模块13发出充电指令；控制模块13接收到该充电指令后，控制升降压模块11对接收到的电网输出的第一电压进行降压处理，以生成合适的充电电压输入至充放电模块12，同时控制充放电模块12接收升降压模块11降压处理后的第一电压，并完成充电过程。
[0031]当列车牵引时，列车牵引系统向控制模块13发出放电指令，控制模块13接收到该放电指令后，控制充放电模块12放电，同时控制升降压模块11对接收到的充放电模块12放电输出的第二电压进行升压处理，以生成合适的电压输入至电网；电网向列车牵引系统提供电能，以供列车牵引系统对列车进行牵引。
[0032]其中，充放电模块具体可以为现有的各种具有充放电功能的设备，例如超级电容
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[0033]本实施例提供的列车再生电能吸收装置，当列车制动时通过充放电模块吸收列车制动产生的再生电能，当列车牵引时通过充放电模块释放列车制动产生的再生电能用于列车牵引，避免了列车制动产生的再生电能的浪费。
[0034]图2为本实用新型提供的列车再生电能吸收装置又一个实施例的结构示意图。如图2所示，该装置在图1所示实施例的基础上，还可以包括:
[0035]第一保护模块21，用于当第一电压大于第一电网阈值电压时，或者当第一电压小于第二电网阈值电压时，停止将第一电压输入至升降压模块11。
[0036]具体的，第一保护模块21分别与电网以及升降压模块11电连接。当列车制动时，列车牵引系统将列车制动产生的再生电能反馈到列车供电网络即电网中，从而使电网电压升高，其中，列车制动产生的再生电能以第一电压的形式反馈到电网中，从而使电网输出该第一电压。同时列车牵引系统向控制模块13发出充电指令；控制模块13接收到该充电指令后，控制升降压模块11对通过第一保护模块21接收到的电网输出的第一电压进行降压处理。且当电网输出的第一电压大于第一电网阈值电压时，或者当电网输出的第一电压小于第二电网阈值电压时，升降压模块11不能通过第一保护模块21接收到电网输出的第一电压，避免升降压模块11因过电压出现损坏，或者避免升降压模块11因电网低电压大电流出现损坏以及充放电模块12因低电压无法进行充电。
[0037]进一步的，第一保护模块21还可以用于:
[0038]当升压处理后的第二电压大于第三电网阈值电压时，停止将升压处理后的第二电压输入至电网。
[0039]具体的，当列车牵引时，列车牵引系统向控制模块13发出放电指令，控制模块13接收到该放电指令后，控制充放电模块12放电，同时控制升降压模块11对充放电模块12放电输出的第二电压进行升压处理后通过第一保护模块21输入至电网。且当升降压模块11输出的升压处理后的第二电压大于第三电网阈值电压时，电网不能通过第一保护模块21接收到升降压模块11输出的升压处理后的第二电压，避免列车牵引系统因电网提供的电压过大出现损坏。
[0040]进一步的，该装置还可以包括:
[0041]第二保护模块22，用于当降压处理后的第一电压大于充电阈值电压时，停止将降压处理后的第一电压输入至充放电模块12。
[0042]具体的，第二保护模块22分别与升降压模块11以及充放电模块12电连接。当列车制动时，控制模块13接收到列车牵引系统发出的充电指令后，控制充放电模块12通过第二保护模块22接收升降压模块11输出的降压处理后的第一电压。且当升降压模块11输出的降压处理后的第一电压大于充放电模块12的充电阈值电压时，充放电模块12不能通过第二保护模块22接收到升降压模块11输出的降压处理后的第一电压，避免充放电模块12因过电压出现损坏。
[0043]进一步的，第二保护模块22，还可以用于:
[0044]当第二电压小于放电阈值电压时，停止将第二电压输入至升降压模块11。[0045]具体的，当列车牵引时，列车牵引系统向控制模块13发出放电指令，控制模块13接收到该放电指令后，控制充放电模块12放电，同时控制升降压模块11对通过第二保护模块22接收到的充放电模块12放电输出的第二电压进行升压处理。且当充放电模块12放电输出的第二电压小于充放电模块12的放电阈值电压时，升降压模块11不能通过第二保护模块22接收到充放电模块12放电输出的第二电压，避免升降压模块11因充放电模块12低电压大电流出现损坏。
[0046]本实施例提供的列车再生电能吸收装置，当列车制动时通过充放电模块吸收列车制动产生的再生电能，当列车牵引时通过充放电模块释放列车制动产生的再生电能用于列车牵引，避免了列车制动产生的再生电能的浪费。
[0047]图3为本实用新型提供的列车再生电能吸收系统一个实施例的结构示意图。如图3所示，该系统可以包括:电网31、列车牵引系统32和图1或图2所示实施例提供的列车再生电能吸收装置33，其中:
[0048]电网31，用于接收列车牵引系统32输出的列车制动产生的第一电压，并向列车再生电能吸收装置33输出第一电压；或者，用于接收列车再生电能吸收装置33输出的经升压处理后的第二电压，并向列车牵引系统32输出经升压处理后的第二电压；
[0049]列车牵引系统32，用于当列车制动时，将列车制动产生的第一电压输入至电网31，并向列车再生电能吸收装置33中的控制模块发出充电指令；或者，当列车牵引时，向列车再生电能吸收装置33中的控制模块13发出放电指令，并接收电网31输出的经升压处理后的第二电压。
[0050]具体的，电网31分别与列车牵引系统32以及列车再生电能吸收装置33中的升降压模块11或第一保护模块21电连接，列车牵引系统32分别与电网31以及列车再生电能吸收装置33中的控制模块13电连接。
[0051]该列车再生电能吸收系统的工作原理参见图1或图2所示实施例中的相关描述，此处不再赘述。
[0052]本实施例提供的列车再生电能吸收系统，当列车制动时通过列车再生电能吸收装置吸收列车制动产生的再生电能，当列车牵引时通过列车再生电能吸收装置释放列车制动产生的再生电能用于列车牵引，避免了列车制动产生的再生电能的浪费。
[0053]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】
1.一种列车再生电能吸收装置，其特征在于，包括: 升降压模块，用于接收电网输出的第一电压，并在控制模块的控制下对所述第一电压进行降压处理后输入至充放电模块；或者，接收所述充放电模块放电时输出的第二电压，并在所述控制模块的控制下对所述第二电压进行升压处理后输入至所述电网； 所述充放电模块，用于在所述控制模块的控制下接收所述升降压模块降压处理后的第一电压；或者，在所述控制模块的控制下向所述升降压模块输出所述第二电压； 所述控制模块，用于接收列车牵引系统的充电指令，控制所述升降压模块对所述第一电压进行所述降压处理并控制所述充放电模块充电；或者，接收所述列车牵引系统的放电指令，控制所述充放电模块放电并控制所述升降压模块对所述第二电压进行所述升压处理。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括: 第一保护模块，用于当所述第一电压大于第一电网阈值电压时，或者当所述第一电压小于第二电网阈值电压时，停止将所述第一电压输入至所述升降压模块，还用于当所述升压处理后的第二电压大于第三电网阈值电压时，停止将所述升压处理后的第二电压输入至所述电网。
3.根据权利要求1-2任一项所述的装置，其特征在于，还包括: 第二保护模块，用于当所述降压处理后的第一电压大于充电阈值电压时，停止将所述降压处理后的第一电压输入至所述充放电模块，还用于当所述第二电压小于放电阈值电压时，停止将所述第二电压输入至所述升降压模块。
4.根据权利要求1-2任一项所述的装置，其特征在于，所述充放电模块为超级电容器。
5.一种列车再生电能吸收系统，其特征在于，包括:电网、列车牵引系统和权利要求1-3任一项所述的列车再生电能吸收装置，其中: 所述电网，用于接收所述列车牵引系统输出的列车制动产生的第一电压，并向所述列车再生电能吸收装置输出所述第一电压；或者，用于接收所述列车再生电能吸收装置输出的经升压处理后的第二电压，并向所述列车牵引系统输出所述经升压处理后的第二电压； 所述列车牵引系统，用于当列车制动时，将列车制动产生的所述第一电压输入至所述电网，并向所述列车再生电能吸收装置中的控制模块发出充电指令；或者，当列车牵引时，向所述列车再生电能吸收装置中的控制模块发出放电指令，并接收所述电网输出的所述经升压处理后的第二电压。
【文档编号】B60L7/10GK203456884SQ201320292890
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年5月24日 优先权日:2013年5月24日
【发明者】金晓宇, 刘金晶, 田野, 姜涛, 唐聪, 腾奔, 冯庆国 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心