一种列车再生制动能量回馈系统的预充电装置制造方法及图纸

技术编号:21340575 阅读:45 留言:0更新日期:2019-06-13 21:50
本实用新型专利技术公开了一种列车再生制动能量回馈系统的预充电装置,包括:相互串联的缓冲电阻和第一接触器;缓冲电阻和第一接触器串联后的电路的第一端连接交流电网,第二端连接滤波器;串接于滤波器内滤波电感与滤波电容之间的第二接触器;串接于滤波器与交流电网之间的第三接触器;串接于母线电容与直流电网之间的第四接触器;分别与第一接触器、第二接触器、第三接触器与第四接触器的控制端连接的控制器;控制器用于按照编号顺序控制第一接触器和第二接触器依次导通,控制第一接触器断开后,依据编号顺序控制第三接触器和第四接触器依次闭合。本实用新型专利技术通过分时段为母线电容和滤波电容充电的方式,降低缓冲电阻的功耗。

A Precharging Device for Energy Feedback System of Regenerative Braking of Train

The utility model discloses a pre-charging device for the regenerative braking energy feedback system of trains, which comprises: a buffer resistance in series with the first contactor; a buffer resistance connected with the first end of the circuit after the first contactor is in series with the AC network, and a filter connected with the second end; a second contactor connected in series with the filter inductance and the filter capacitor within the filter; and a filter connected in series with the filter and the filter capacitor. The third contactor between the AC network; the fourth contactor in series between the bus capacitor and the DC grid; the controller connected with the control end of the first contactor, the second contactor, the third contactor and the fourth contactor respectively; the controller is used to control the first contactor and the second contactor to turn on sequentially according to the numbering sequence, after the first contactor is disconnected, according to the numbering sequence. Sequence control closes the third contactor and the fourth contactor in turn. The utility model reduces the power consumption of the buffer resistance by charging the bus capacitor and the filter capacitor in different time periods.

【技术实现步骤摘要】
一种列车再生制动能量回馈系统的预充电装置
本技术涉及制动能量回馈
,特别是涉及一种列车再生制动能量回馈系统的预充电装置。
技术介绍
地铁再生制动能量回馈系统是用于在地铁制动时,将制动的能量反馈至电网,实现能量重复利用的系统,具体实现时制动产生的能量需要从交流电网反馈至直流电网内。在这种结构下,若系统上电时,没有对母线电容C_Bus进行预充电,由于母线电容在不带电的情况下,电阻很小,故此时若交流电网直接通过母线电容连接直流电网的话,会造成瞬间的大电流冲击,严重时可能引起直流进线开关跳闸。因此需要进行预充电,使母线电容带电后,再令交流电网与直流电网间导通。同理,系统中滤波器内滤波电容也需要进行预充电,来避免对电路整体造成大电流冲击。目前采用的方式多如图1所示,即通过增加一路交流缓冲接触器和缓冲电阻,来实现系统的预充电。但是,该方法不足之处在于:对于单L滤波型回馈装置,该方法较为理想。对于LC或LCL滤波型回馈装置,这种方法下滤波电阻需要为母线电容和滤波电容两方进行预充电,因此缓冲电阻的功率需求较大,即功耗较大,对系统体积和器件结构排布也容易造成影响。因此,如何提供一种功耗小的列车再生制动能量回馈系统的预充电装置是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种列车再生制动能量回馈系统的预充电装置,通过分时段为母线电容和滤波电容充电的方式,降低缓冲电阻的功耗。为解决上述技术问题,本技术提供了一种列车再生制动能量回馈系统的预充电装置,包括:相互串联的缓冲电阻和第一接触器;所述缓冲电阻和所述第一接触器串联后的电路的第一端连接交流电网,第二端连接滤波器;串接于所述滤波器内滤波电感与滤波电容之间的第二接触器;串接于所述滤波器与所述交流电网之间的第三接触器;串接于母线电容与直流电网之间的第四接触器;分别与所述第一接触器、所述第二接触器、所述第三接触器与所述第四接触器的控制端连接的控制器;所述控制器用于按照编号顺序控制所述第一接触器和所述第二接触器依次导通,控制所述第一接触器断开后,依据编号顺序控制所述第三接触器和所述第四接触器依次闭合。优选地,所述滤波器为LC型滤波器,所述缓冲电阻和所述第一接触器串联后的电路的第二端与所述LC型滤波器的输出端连接;所述第三接触器的第一端连接所述LC型滤波器的输出端,所述第三接触器的第二端连接所述交流电网。优选地,所述再生制动能量回馈系统采用LCL型滤波器。优选地,所述缓冲电阻和所述第一接触器串联后的电路的第二端与所述LCL型滤波器的第一端连接;所述第二接触器串接于所述LCL型滤波器的中心点与所述滤波电容之间;所述第三接触器的第一端连接所述LCL型滤波器的第一端,所述第三接触器的第二端连接所述交流电网。优选地,所述缓冲电阻和所述第一接触器串联后的电路的第二端与所述LCL型滤波器的中心点连接;所述第二接触器串接于所述中心点与所述滤波电容之间;所述第三接触器的第一端连接所述LCL型滤波器的第一端,所述第三接触器的第二端连接所述交流电网。优选地,所述滤波器与所述母线电容之间串接有双向变流器,所述双向变流器为T型三电平变流器。优选地,所述第一接触器、所述第二接触器、所述第三接触器为三相联动开关;所述第四接触器为双相联动开关。优选地,还包括:输入端与所述交流电网连接、输出端连接所述控制器的第一电压检测装置;输入端与所述直流电网连接、输出端连接所述控制器的第二电压检测装置;输入端与母线连接、输出端连接所述控制器的第三电压检测装置。优选地,还包括:与所述控制器连接的计时器。本技术提供了一种列车再生制动能量回馈系统的预充电装置,设置有相互串联的缓冲电阻和第一接触器,串接于滤波器内滤波电感与滤波电容之间的第二接触器;串接于滤波器与交流电网之间的第三接触器;串接于母线电容与直流电网之间的第四接触器;以及控制四个接触器依据编号顺序依次导通的控制器。可以理解的是,在第一接触器导通时,由于第二接触器断开,故此时缓冲电阻为母线电容预充电,使母线电容带电,之后控制第二接触器导通,此时,由于母线电容带电,其所需的功率减少,故此时缓冲电阻可主要为滤波电容进行预充电,之后断开第二接触器,闭合第三接触器和第四接触器,表明此时预充电完成,开始进入正常的能量回馈过程。可见,本技术中缓冲电阻分时段来为母线电容和滤波电容进行预充电,相比现有技术中同时为未充电的母线电容滤波电容充电的方式,本技术中缓冲电容所需的功率明显较小,缓冲电阻功耗低,而功耗低的电阻体积也较小,因而简化了装置的结构排布和整体尺寸。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中一种列车再生制动能量回馈系统的预充电装置的结构示意图;图2为本技术提供的一种列车再生制动能量回馈系统的预充电装置的结构示意图。具体实施方式本技术的核心是提供一种列车再生制动能量回馈系统的预充电装置,通过分时段为母线电容和滤波电容充电的方式,降低缓冲电阻的功耗。为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。本技术提供了一种列车再生制动能量回馈系统的预充电装置,参见图2所示,图2为本技术提供的一种列车再生制动能量回馈系统的预充电装置的结构示意图;该装置包括:相互串联的缓冲电阻R和第一接触器KM1;缓冲电阻R和第一接触器KM1串联后的电路的第一端连接交流电网,第二端连接滤波器;串接于滤波器内滤波电感L与滤波电容Cf之间的第二接触器KM2;串接于滤波器与交流电网之间的第三接触器KM3;串接于母线电容C_Bus与直流电网之间的第四接触器KM4;分别与第一接触器KM1、第二接触器KM2、第三接触器KM3与第四接触器KM4的控制端连接的控制器;控制器用于按照编号顺序控制第一接触器KM1和第二接触器KM2依次导通,控制第一接触器KM1断开后,依据编号顺序控制第三接触器KM3和第四接触器KM4依次闭合。可以理解的是,列车的再生制动能量回馈系统一般采用中压回馈方案,交流电网和直流电网间包含滤波器、双向变流器和母线电容C_Bus,考虑到整体效率,交流电网反馈侧的电压一般在AC900V左右,同时为了提高并网电能质量,输出滤波器选用LC或LCL型滤波器。在这种拓扑结构下,从交流端对母线电容C_Bus和滤波电容Cf进行预充电,需要考虑缓冲电阻R的功耗、系统体积及结构排布等因素。其中,第一接触器KM1是用于在交流电网与直流电网直接未导通时,将缓冲电容接入预充电装置内电路来为母线电容C_Bus和滤波电容Cf进行充电的,因此应用时需要首先闭合第一接触器KM1,同时保证其余三个接触器是断开的。可以理解的是,若首先闭合第三接触器KM3,则之后不论本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车再生制动能量回馈系统的预充电装置,其特征在于,包括:相互串联的缓冲电阻和第一接触器;所述缓冲电阻和所述第一接触器串联后的电路的第一端连接交流电网,第二端连接滤波器;串接于所述滤波器内滤波电感与滤波电容之间的第二接触器;串接于所述滤波器与所述交流电网之间的第三接触器;串接于母线电容与直流电网之间的第四接触器;分别与所述第一接触器、所述第二接触器、所述第三接触器与所述第四接触器的控制端连接的控制器;所述控制器用于按照编号顺序控制所述第一接触器和所述第二接触器依次导通,控制所述第一接触器断开后,依据编号顺序控制所述第三接触器和所述第四接触器依次闭合。

【技术特征摘要】
1.一种列车再生制动能量回馈系统的预充电装置,其特征在于,包括:相互串联的缓冲电阻和第一接触器;所述缓冲电阻和所述第一接触器串联后的电路的第一端连接交流电网,第二端连接滤波器;串接于所述滤波器内滤波电感与滤波电容之间的第二接触器;串接于所述滤波器与所述交流电网之间的第三接触器;串接于母线电容与直流电网之间的第四接触器;分别与所述第一接触器、所述第二接触器、所述第三接触器与所述第四接触器的控制端连接的控制器;所述控制器用于按照编号顺序控制所述第一接触器和所述第二接触器依次导通,控制所述第一接触器断开后,依据编号顺序控制所述第三接触器和所述第四接触器依次闭合。2.根据权利要求1所述的预充电装置,其特征在于,所述滤波器为LC型滤波器,所述缓冲电阻和所述第一接触器串联后的电路的第二端与所述LC型滤波器的输出端连接;所述第三接触器的第一端连接所述LC型滤波器的输出端,所述第三接触器的第二端连接所述交流电网。3.根据权利要求1所述的预充电装置,其特征在于,所述再生制动能量回馈系统采用LCL型滤波器。4.根据权利要求3所述的预充电装置,其特征在于,所述缓冲电阻和所述第一接触器串联后的电路的第二端与所述LCL型滤波器的第一端连接;所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢启源戴永辉仇建喜
申请(专利权)人:厦门科华恒盛股份有限公司漳州科华技术有限责任公司
类型:新型
国别省市:福建,35

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