有軌電車的充電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及有軌電車技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種有軌電車的充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]車載超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置的快速充電技術(shù)直接決定著超級(jí)電容有軌電車的發(fā)展，因此需要精準(zhǔn)、高效的列車移動(dòng)充電技術(shù)以及上下行同時(shí)進(jìn)站充電技術(shù)。
[0003]目前，列車移動(dòng)充電可能出現(xiàn)在以下兩種情況:(1)列車進(jìn)站時(shí)，車速還未穩(wěn)定，充電機(jī)即開始充電；(2)充電尚未結(jié)束，列車運(yùn)行出站。
[0004]由于超級(jí)電容列車充電電流大(最大額定充電電流1800A)，列車在移動(dòng)過(guò)程中繼續(xù)進(jìn)行大電流充電，將會(huì)產(chǎn)生電氣燃弧，直流電流特性使電弧較難熄滅。如果不能及時(shí)判斷出列車運(yùn)動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中充電，將會(huì)造成以下危害:(I)燃弧造成的高溫加速接觸網(wǎng)及車輛接觸弓加速消耗，降低壽命；⑵不穩(wěn)定的燃弧造成充電機(jī)出口側(cè)直流電壓、電流不穩(wěn)定，電流紋波加大，對(duì)超級(jí)電容安全造成隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本實(shí)用新型的目的在于提供一種有軌電車的充電系統(tǒng)，改進(jìn)了有軌電車的移動(dòng)充電技術(shù)，防止了有軌電車在移動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行大電流充電導(dǎo)致的燃弧現(xiàn)象。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種有軌電車的充電系統(tǒng)，包括:
[0008]直流充電機(jī)，所述直流充電機(jī)包括依次電連接的整流變壓器、變流裝置和輸出切換裝置，所述整流變壓器被配置以連接供電網(wǎng)，所述輸出切換裝置被配置以連接站內(nèi)接觸網(wǎng)，所述直流充電機(jī)適用于通過(guò)所述站內(nèi)接觸網(wǎng)向所述有軌電車的儲(chǔ)能設(shè)備充電；
[0009]檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置安裝在所述站內(nèi)接觸網(wǎng)上，所述檢測(cè)裝置適用于檢測(cè)所述有軌電車的進(jìn)站、出站及速度；
[0010]控制裝置，所述控制裝置分別與所述檢測(cè)裝置和所述直流充電機(jī)電連接，所述控制裝置包括移動(dòng)充電控制器，所述移動(dòng)充電控制器適用于當(dāng)所述檢測(cè)裝置檢測(cè)到所述有軌電車的進(jìn)站速度小于預(yù)設(shè)速度時(shí)，控制所述直流充電機(jī)啟動(dòng)；在所述有軌電車的充電過(guò)程中，當(dāng)所述檢測(cè)裝置檢測(cè)到所述有軌電車啟動(dòng)離站時(shí)，控制所述直流充電機(jī)關(guān)閉；
[0011]其中，所述有軌電車在充電過(guò)程中啟動(dòng)離站的判斷依據(jù)為，在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)所述檢測(cè)裝置檢測(cè)到所述直流充電機(jī)的輸出電壓的變化率大于或等于預(yù)設(shè)參考值。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述變流裝置包括多個(gè)變流充電功率單元，多個(gè)所述變流充電功率單元之間并聯(lián)設(shè)置；
[0013]每個(gè)所述變流充電功率單元均包括串聯(lián)設(shè)置的整流電路和斬波電路。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述輸出切換裝置包括機(jī)械互鎖隔離開關(guān)和電氣互鎖電路；
[0015]所述電氣互鎖電路包括第一合閘接觸器和第二合閘接觸器，所述第一合閘接觸器包括第一合閘線圈、第一常閉觸點(diǎn)和第一常開觸點(diǎn)，所述第二合閘接觸器包括第二合閘線圈、第二常閉觸點(diǎn)和第二常開觸點(diǎn)；所述機(jī)械互鎖隔離開關(guān)包括第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)；所述第一常開觸點(diǎn)串聯(lián)所述第一觸點(diǎn)形成第一輸出切換電路，所述第二常開觸點(diǎn)串聯(lián)所述第二觸點(diǎn)形成第二輸出切換電路；
[0016]所述第一合閘線圈的一端連接所述第一合閘線圈的電壓的正受電端，所述第一合閘線圈的另一端依次連接所述控制裝置上的第一遙控合閘控制端、第二常閉觸點(diǎn)后連接至所述第一合閘線圈的電壓的負(fù)受電端；所述第二合閘線圈的一端連接至所述第二合閘線圈的電壓的正受電端，所述第二合閘線圈的另一端依次連接所述控制裝置上的第二遙控合閘控制端、第一常閉觸點(diǎn)后連接至所述第二合閘線圈的電壓的負(fù)受電端。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一輸出切換電路的一端連接至所述變流裝置的輸出端，所述第一輸出切換電路的另一端被配置以連接所述站內(nèi)接觸網(wǎng)的上行接觸網(wǎng)；所述第二輸出切換電路的一端連接至所述變流裝置的輸出端，所述第二輸出切換電路的另一端被配置以連接所述站內(nèi)接觸網(wǎng)的下行接觸網(wǎng)。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制裝置還包括充電保護(hù)控制器，所述充電保護(hù)控制器適用于當(dāng)所述有軌電車在充電過(guò)程中發(fā)生燃弧時(shí)，控制所述直流充電機(jī)停止充電。
[0019]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述直流充電機(jī)的輸出電壓的判斷時(shí)間間隔的取值范圍為1ms ?100ms。
[0020]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制裝置還包括上下行列車同時(shí)進(jìn)站控制器，其中所述上下行列車同時(shí)進(jìn)站控制器包括上行列車充電控制單元、下行列車充電控制單元和充電機(jī)啟動(dòng)控制單元；
[0021]所述上行列車充電控制單元和所述下行列車充電控制單元均連接至所述充電機(jī)啟動(dòng)控制單元；所述充電機(jī)啟動(dòng)控制單元適用于控制所述直流充電機(jī)啟動(dòng)，對(duì)所述上行列車或所述下行列車充電。
[0022]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述上行列車和所述下行列車的充電切換時(shí)間小于或等于10ms0
[0023]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測(cè)裝置包括進(jìn)站傳感器和出站傳感器；
[0024]所述進(jìn)站傳感器的數(shù)量為四個(gè)，四個(gè)所述進(jìn)站傳感器間隔的設(shè)置在站內(nèi)接觸網(wǎng)的進(jìn)站端；所述出站傳感器的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述出站傳感器間隔的設(shè)置在所述站內(nèi)接觸網(wǎng)的出站端。
[0025]在其中一個(gè)實(shí)施例中，四個(gè)所述進(jìn)站傳感器等間距設(shè)置，且間距均為30cm。
[0026]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)速度15km/h。
[0027]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0028]本實(shí)用新型的有軌電車的充電系統(tǒng)，當(dāng)檢測(cè)裝置檢測(cè)到有軌電車的車速小于預(yù)設(shè)速度時(shí)才啟動(dòng)直流充電機(jī)，對(duì)有軌電車的儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行充電，這樣就避免了有軌電車在移動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行大電流充電導(dǎo)致的燃弧現(xiàn)象，改善了有軌電車的移動(dòng)充電技術(shù)。而且，本實(shí)用新型的有軌電車的充電系統(tǒng)具有可靠性高、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用及使用便捷等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型的有軌電車的充電系統(tǒng)一實(shí)施例的系統(tǒng)框圖；
[0030]圖2為本實(shí)用新型的有軌電車的充電系統(tǒng)的直流充電機(jī)一實(shí)施例的原理圖；
[0031]圖3為圖2中變流充電功率單元一實(shí)施例的電路原理圖；
[0032]圖4為圖2中輸出切換裝置一實(shí)施例的原理圖；
[0033]圖5為圖2中輸出切換裝置的電氣閉鎖電路的原理圖；
[0034]圖6為本實(shí)用新型的有軌電車的充電系統(tǒng)中控制裝置的上行列車充電控制單元的控制邏輯圖；
[0035]圖7為本實(shí)用新型的有軌電車的充電系統(tǒng)中控制裝置的下行列車充電控制單元的控制邏輯圖；
[0036]圖8為本實(shí)用新型的有軌電車的充電系統(tǒng)中控制裝置的充電機(jī)啟動(dòng)控制單元的控制邏輯圖；
[0037]圖9為本實(shí)用新型的有軌電車的充電系統(tǒng)中檢測(cè)裝置一實(shí)施例的布局圖；
[0038]圖10為電弧靜特性的示意圖；
[0039]圖11為電弧長(zhǎng)度與電弧靜