一種超級(jí)電容儲(chǔ)能緩沖型快速充電裝置制造方法及圖紙

一種超級(jí)電容儲(chǔ)能緩沖型快速充電裝置，屬于大功率電源技術(shù)領(lǐng)域。包括，直流牽引網(wǎng)(1)、慢充環(huán)節(jié)(2)、緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)(3)、快充環(huán)節(jié)(4)、車(chē)載超級(jí)電容(5)；直流牽引網(wǎng)(1)的正負(fù)極饋線接至慢充環(huán)節(jié)(2)的輸入側(cè)，慢充環(huán)節(jié)(2)的輸出側(cè)與緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)(3)相連，緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)(3)的輸出連至快充環(huán)節(jié)(4)，快充環(huán)節(jié)(4)的輸出連至車(chē)載超級(jí)電容(5)。本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：在保證電動(dòng)車(chē)輛快速充電前提下，能顯著降低電力系統(tǒng)的充電配電容量，消除充電過(guò)程對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量擾動(dòng)，同時(shí)主電路采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有可靠性高，冗余性好，可擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于大功率電源
，特別的提供了一種超級(jí)電容儲(chǔ)能緩沖型快速充電裝置。能在不顯著增加電網(wǎng)造價(jià)前提下，實(shí)現(xiàn)超級(jí)電容電動(dòng)車(chē)輛的快速充電。
技術(shù)介紹
能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題促使城市大力發(fā)展純電動(dòng)公共交通工具已成必然趨勢(shì)，其中采用超級(jí)電容作為動(dòng)力的100％低地板城市輕軌電車(chē)全線無(wú)觸網(wǎng)供電，爬坡能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)彎半徑小，是當(dāng)今世界最先進(jìn)、研究最熱烈的城市交通系統(tǒng)之一。對(duì)于超級(jí)電容純電動(dòng)低地板輕軌電車(chē)，保障行車(chē)區(qū)間內(nèi)維持正常續(xù)航的有效方式是在每個(gè)上下乘客的站點(diǎn)設(shè)置快速充電裝置為車(chē)載超級(jí)電容進(jìn)行充電。由于限定的充電時(shí)間短，一般在30-50秒之間，因此，短時(shí)間內(nèi)充電裝置輸出的充電電流可達(dá)幾千安培。如此大的電流對(duì)應(yīng)的充電功率將經(jīng)由變電站的配電變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、整流變壓器、整流器、斬波器送至車(chē)載超級(jí)電容元件。因此電網(wǎng)為車(chē)輛充電提供的配電容量巨大，不但成本高，占地面積大，而且間歇性的快速充電，使得電網(wǎng)接入點(diǎn)的電能質(zhì)量擾動(dòng)非常嚴(yán)重。較為突出的影響是引起充電設(shè)備接入點(diǎn)電壓波動(dòng)和閃變、電壓暫降、整流器特征諧波以及較低的功率因數(shù)導(dǎo)致的電壓偏差等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種超級(jí)電容儲(chǔ)能緩沖型快速充電裝置，基于超級(jí)電容儲(chǔ)能型快速充電系統(tǒng)新型拓?fù)洌诒ＷC電動(dòng)車(chē)輛快速充電前提下，能顯著降低電力系統(tǒng)的充電配電容量，消除充電過(guò)程對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量擾動(dòng)，在提高牽引供電可靠性、電能質(zhì)量的同時(shí)，還能降>低牽引網(wǎng)建設(shè)成本，縮短建設(shè)周期。本技術(shù)包括直流牽引網(wǎng)1、慢充環(huán)節(jié)2、緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)3、快充環(huán)節(jié)4、車(chē)載超級(jí)電容5五部分；直流牽引網(wǎng)1的正負(fù)極饋線接至慢充環(huán)節(jié)2的輸入側(cè)，慢充環(huán)節(jié)2的輸出側(cè)與緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)3相連，緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)3的輸出連至快充環(huán)節(jié)4，快充環(huán)節(jié)4的輸出連至車(chē)載超級(jí)電容5，如圖1所示。直流牽引網(wǎng)1的輸出側(cè)的正極母線上串聯(lián)一個(gè)二極管，確保牽引網(wǎng)充電功率只能流向充電負(fù)載的單向流動(dòng)；慢充環(huán)節(jié)2由降壓斬波元件IGBT、續(xù)流二極管和慢充電感構(gòu)成，通過(guò)控制降壓斬波元件IGBT的通斷狀態(tài)，靈活控制對(duì)下級(jí)緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)3的充電電流，從而有效控制充電時(shí)間；緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)3由超級(jí)電容模組通過(guò)串并聯(lián)組合構(gòu)成，形成一定容量和耐壓的儲(chǔ)能系統(tǒng)；快充環(huán)節(jié)4由兩個(gè)快充模塊41、42并聯(lián)構(gòu)成，每個(gè)快充模塊又由三條并聯(lián)斬波支路及三個(gè)充電電感構(gòu)成，每條斬波支路由IGBT和續(xù)流二極管構(gòu)成；車(chē)載超級(jí)電容5是車(chē)載充電負(fù)荷，根據(jù)系統(tǒng)容量適應(yīng)性，既能滿足一列車(chē)輛充電，也能滿足兩列車(chē)輛51、52同時(shí)充電。直流牽引網(wǎng)1通過(guò)慢充環(huán)節(jié)2對(duì)緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)3進(jìn)行緩慢充電；緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)3通過(guò)快充環(huán)節(jié)4對(duì)車(chē)載超級(jí)電容5進(jìn)行快速充電。構(gòu)成快充環(huán)節(jié)4的兩個(gè)快充模塊41、42，互為冗余，當(dāng)一路并聯(lián)快充模塊出現(xiàn)故障需要檢修時(shí)，另外一路模塊能完全承擔(dān)快充任務(wù)，每個(gè)快充模塊中的三條斬波支路，有一路為冗余支路，當(dāng)三條支路中一條出現(xiàn)故障時(shí)，另外兩條支路可完全承當(dāng)快充任務(wù)。本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，本專(zhuān)利技術(shù)提出了基于超級(jí)電容儲(chǔ)能型快速充電系統(tǒng)新型拓?fù)洌诒ＷC電動(dòng)車(chē)輛快速充電前提下，能顯著降低電力系統(tǒng)的充電配電容量，消除充電過(guò)程對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量擾動(dòng)，在提高牽引供電可靠性、電能質(zhì)量的同時(shí)，還能降低牽引網(wǎng)建設(shè)成本，縮短建設(shè)周期。同時(shí)主電路采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有可靠性高，冗余性好，可擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)的主電路示意圖，其中，直流牽引網(wǎng)1、慢充環(huán)節(jié)2、緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)3、快充環(huán)節(jié)4、車(chē)載超級(jí)電容5、快充模塊41、42、車(chē)輛51、52。具體實(shí)施方式本技術(shù)包括直流牽引網(wǎng)1、慢充環(huán)節(jié)2、緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)3、快充環(huán)節(jié)4、車(chē)載超級(jí)電容5五部分；直流牽引網(wǎng)1的正負(fù)極饋線接至慢充環(huán)節(jié)2的輸入側(cè)，慢充環(huán)節(jié)2的輸出側(cè)與緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)3相連，緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)3的輸出連至快充環(huán)節(jié)4，快充環(huán)節(jié)4的輸出連至車(chē)載超級(jí)電容5，如圖1所示。直流牽引網(wǎng)1的輸出側(cè)的正極母線上串聯(lián)一個(gè)二極管，確保牽引網(wǎng)充電功率只能流向充電負(fù)載的單向流動(dòng)；慢充環(huán)節(jié)2由降壓斬波元件IGBT、續(xù)流二極管和慢充電感構(gòu)成，通過(guò)控制降壓斬波元件IGBT的通斷狀態(tài)，靈活控制對(duì)下級(jí)緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)3的充電電流，從而有效控制充電時(shí)間；緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)3由超級(jí)電容模組通過(guò)串并聯(lián)組合構(gòu)成，形成一定容量和耐壓的儲(chǔ)能系統(tǒng)；快充環(huán)節(jié)4由兩個(gè)快充模塊41、42并聯(lián)構(gòu)成，每個(gè)快充模塊又由三條并聯(lián)斬波支路及三個(gè)充電電感構(gòu)成，每條斬波支路由IGBT和續(xù)流二極管構(gòu)成；車(chē)載超級(jí)電容5是車(chē)載充電負(fù)荷，根據(jù)系統(tǒng)容量適應(yīng)性，既能滿足一列車(chē)輛充電，也能滿足兩列車(chē)輛51、52同時(shí)充電。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種超級(jí)電容儲(chǔ)能緩沖型快速充電裝置，其特征在于：包括，直流牽引網(wǎng)(1)、慢充環(huán)節(jié)(2)、緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)(3)、快充環(huán)節(jié)(4)、車(chē)載超級(jí)電容(5)；直流牽引網(wǎng)(1)的正負(fù)極饋線接至慢充環(huán)節(jié)(2)的輸入側(cè)，慢充環(huán)節(jié)(2)的輸出側(cè)與緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)(3)相連，緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)(3)的輸出連至快充環(huán)節(jié)(4)，快充環(huán)節(jié)(4)的輸出連至車(chē)載超級(jí)電容(5)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種超級(jí)電容儲(chǔ)能緩沖型快速充電裝置，其特征在于：包括，直
流牽引網(wǎng)(1)、慢充環(huán)節(jié)(2)、緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)(3)、快充環(huán)節(jié)(4)、車(chē)
載超級(jí)電容(5)；直流牽引網(wǎng)(1)的正負(fù)極饋線接至慢充環(huán)節(jié)(2)的
輸入側(cè)，慢充環(huán)節(jié)(2)的輸出側(cè)與緩沖儲(chǔ)能環(huán)節(jié)(3)相連，緩沖儲(chǔ)能
環(huán)節(jié)(3)的輸出連至快充環(huán)節(jié)(4)，快充環(huán)節(jié)(4)的輸出連至車(chē)載超
級(jí)電容(5)。
2.按權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容儲(chǔ)能緩沖型快速充電裝置，其特征
在于，直流牽引網(wǎng)(1)的輸出側(cè)的正極母線上串聯(lián)一個(gè)二極管，慢充環(huán)

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：尹忠東，邢甲第，趙允剛，王帥，徐廣軍，李健，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司，中鐵電氣工業(yè)有限公司，北京鐵電通聯(lián)環(huán)保科技有限公司，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：北京;11