列车的制动回收系统和方法及列车技术方案

本发明专利技术公开了一种列车的制动回收系统和方法及列车，该系统包括：牵引网和列车，列车包括：电制动器；电池；配电器，其和电制动器相连，两者之间具有节点；双向DC/DC变换器，其一端与电池相连，其另一端与该节点相连；第一控制器，其用于在列车制动时控制配电器和双向DC/DC变换器将制动电能回馈至牵引网，并根据牵引网的电压控制双向DC/DC变换器通过电池对列车的制动电能进行吸收，以及在无法从牵引网获取电能时，控制配电器断开并控制双向DC/DC变换器以使电池为列车供电。本发明专利技术实施例通过列车上的电池对制动电能进行吸收，并通过电池对列车进行应急驱动，从而实现了制动电能的回收和再利用，减少了能源浪费，且避免了列车半路抛锚引起的调度困难的问题。

【技术实现步骤摘要】
列车的制动回收系统和方法及列车
本专利技术涉及轨道交通
，特别涉及一种列车的制动回收系统、一种具有该系统的列车和一种列车的制动回收方法。
技术介绍
随着城市规模的不断扩大，交通日益拥堵，轨道列车，例如轻轨、地铁等已成为目前很多城市的主要交通方式。列车在制动的过程中会产生大量的制动电能，随着绿色环保的理念不断加深，对列车制动电能进行回收并再利用的问题已非常迫切。目前已有相关技术公开，在列车之中设置电池对制动电能进行回收，并为列车供电。然而列车制动时产生的制动电能非常大，如果要通过车载电池进行吸收，则需要在列车上安装大量的电池，不仅严重增加列车的重量，影响列车运行的能耗，并且还会增加不必要的成本。因此，相关技术需要进行改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种列车的制动回收系统，该系统可以实现制动电能的回收和再利用。本专利技术的另一个目的在于提出一种列车。本专利技术的又一个目的在于提出一种列车的制动回收方法。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出的一种列车的制动回收系统，包括：牵引网；列车，所述列车包括：电制动器；电池；配电器，所述配电器和所述电制动器相连，所述配电器和所述电制动器之间具有节点；双向DC/DC变换器，所述双向DC/DC变换器的一端与所述电池相连，所述双向DC/DC变换器的另一端与所述节点相连；第一控制器，所述第一控制器与所述配电器和所述双向DC/DC变换器相连，所述第一控制器用于在所述列车制动时控制所述配电器和所述双向DC/DC变换器将制动电能回馈至所述牵引网，并根据所述牵引网的电压控制所述双向DC/DC变换器通过所述电池对所述列车的制动电能进行吸收，以及在无法从所述牵引网获取电能时，控制所述配电器断开并控制所述双向DC/DC变换器以使所述电池为所述列车供电。根据本专利技术实施例提出的列车的制动回收系统，第一控制器在列车制动时控制配电器和双向DC/DC变换器将制动电能反馈至牵引网，并根据牵引网的电压控制双向DC/DC变换器通过电池对列车的制动电能进行吸收。此外，当列车无法从牵引网获取电能时，第一控制器控制配电器断开并控制双向DC/DC变换器进入放电模式以使电池为列车供电。在本专利技术实施例中，在列车进行制动时先将制动电能反馈至牵引网，此时如果牵引网上的列车比较多，则会将反馈的制动电能均匀到其他列车，因此牵引网的电压不会升高很多。反之如果此时牵引网上的列车较少，或者此时制动的列车较多，则牵引网的电压就会升高，在本专利技术实施例中，优先使用车载电池进行吸收。由于车载电池就安装在列车之上，因此优先采用电池进行吸收，避免出现制动电能过大，无法被快速吸收或消耗，从而导致牵引网的电器被烧毁的问题。本专利技术实施例通过列车上的电池对制动电能进行吸收，并通过电池对列车进行应急驱动，从而实现了制动电能的回收和再利用，减少了能源浪费，降低牵引网的负载。并且，本专利技术实施例还可以避免列车半路抛锚引起的调度困难的问题，避免故障列车占用运行线路。并且，本专利技术实施例还可以有效监控牵引网的电压，保护了系统的零部件，提高了系统安全性。根据本专利技术的一个实施例，所述列车的制动回收系统还包括：储能电站，其中,所述储能电站与所述牵引网相连，所述储能电站包括第二控制器，所述第二控制器用于根据所述牵引网的电压控制所述储能电站进行充电或放电。根据本专利技术的一个实施例，所述第一控制器用于在所述牵引网的电压大于第一预设阈值时，控制所述双向DC/DC变换器进入充电模式以使所述电池吸收所述制动电能。根据本专利技术的一个实施例，所述第一控制器用于在所述牵引网的电压小于第二预设阈值时，控制所述双向DC/DC变换器关闭以使所述电池停止吸收所述制动电能，其中，所述第二预设阈值小于第一预设阈值。根据本专利技术的一个实施例，所述列车还包括：电量检测器，所述电量检测器与所述第一控制器相连，所述电量检测器用于检测所述电池的电量，其中，当所述电池吸收所述制动电能时，所述第一控制器还用于在所述电池的电量大于第一电量阈值时，控制所述双向DC/DC变换器关闭以使所述电池停止吸收所述制动电能。根据本专利技术的一个实施例，所述列车还包括：机械制动器，用于对列车进行机械制动。根据本专利技术的一个实施例，在所述电池吸收所述制动电能之后，所述第一控制器还用于在所述牵引网的电压大于第三预设阈值时，控制所述机械制动器启动配合所述电制动器对所述列车进行制动，其中，所述第三预设阈值大于所述第一预设阈值。根据本专利技术的一个实施例，所述第二控制器还用于在所述牵引网的电压大于第四预设阈值时，控制所述储能电站进行充电。根据本专利技术的一个实施例，所述第二控制器还用于在所述牵引网的电压小于第五预设阈值时，控制所述储能电站进行放电，其中，所述第五预设阈值小于所述第四预设阈值。根据本专利技术的一个实施例，在所述储能电站向所述牵引网放电之后，所述第二控制器还用于在所述牵引网的电压大于第六预设阈值时，控制所述储能电站停止放电，其中，所述第六预设阈值大于所述第五预设阈值。根据本专利技术的一个实施例，当所述牵引网的电压小于第七预设阈值时，所述第二控制器控制所述储能电站向所述牵引网进行放电，同时，所述第一控制器控制控制所述双向DC/DC变换器进入放电模式以使所述列车的电池向所述牵引网进行放电，其中，所述第七预设阈值小于所述第五预设阈值。根据本专利技术的一个实施例，当所述电池向所述牵引网进行放电时，所述第一控制器还用于在所述电池的电量小于第二电量阈值时，控制所述双向DC/DC变换器关闭以使所述电池停止放电。根据本专利技术的一个实施例，所述列车还包括：接触器检测器，所述接触器检测器与所述第一控制器相连，所述接触器检测器用于检测所述列车的接触器是否断开，其中，所述第一控制器还用于在所述接触器断开之后，控制所述配电器关闭，并控制所述双向DC/DC变换器进行放电模式以使所述电池为所述列车供电，并控制所述列车限功率运行。根据本专利技术的一个实施例，所述储能电站可为多个，所述多个储能电站按照预设距离间隔设置。根据本专利技术的一个实施例，可每3-6公里内设置两个所述储能电站，所述储能电站的功率可为0.5-2MW。根据本专利技术的一个实施例，在所述电池为所述列车供电时，所述第一控制器控制所述列车限功率运行。为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出的一种列车，包括：电制动器；电池；配电器，所述配电器和所述电制动器相连，所述配电器和所述电制动器之间具有节点；双向DC/DC变换器，所述双向DC/DC变换器的一端与所述电池相连，所述双向DC/DC变换器的另一端与所述节点相连；第一控制器，所述第一控制器与所述配电器和所述双向DC/DC变换器相连，所述第一控制器用于在所述列车制动时控制所述配电器和所述双向DC/DC变换器将制动电能回馈至所述牵引网，以及根据所述牵引网的电压控制所述双向DC/DC变换器通过所述电池对所述列车的制动电能进行吸收，以及在无法从所述牵引网获取电能时，控制所述配电器断开并控制所述双向DC/DC变换器以使所述电池为所述列车供电。根据本专利技术实施例提出的列车，第一控制器在列车制动时控制配电器和双向DC/DC变换器将制动电能反馈至牵引网，并根据牵引网的电压控制双向DC/DC变换器通过电池对列车的制动电能进行吸收。此外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车的制动回收系统，其特征在于，包括：牵引网；列车，所述列车包括：电制动器；电池；配电器，所述配电器和所述电制动器相连，所述配电器和所述电制动器之间具有节点；双向DC/DC变换器，所述双向DC/DC变换器的一端与所述电池相连，所述双向DC/DC变换器的另一端与所述节点相连；第一控制器，所述第一控制器与所述配电器和所述双向DC/DC变换器相连，所述第一控制器用于在所述列车制动时控制所述配电器和所述双向DC/DC变换器将制动电能回馈至所述牵引网，并根据所述牵引网的电压控制所述双向DC/DC变换器通过所述电池对所述列车的制动电能进行吸收，以及在无法从所述牵引网获取电能时，控制所述配电器断开并控制所述双向DC/DC变换器以使所述电池为所述列车供电。

【技术特征摘要】
1.一种列车的制动回收系统，其特征在于，包括：牵引网；列车，所述列车包括：电制动器；电池；配电器，所述配电器和所述电制动器相连，所述配电器和所述电制动器之间具有节点；双向DC/DC变换器，所述双向DC/DC变换器的一端与所述电池相连，所述双向DC/DC变换器的另一端与所述节点相连；第一控制器，所述第一控制器与所述配电器和所述双向DC/DC变换器相连，所述第一控制器用于在所述列车制动时控制所述配电器和所述双向DC/DC变换器将制动电能回馈至所述牵引网，并根据所述牵引网的电压控制所述双向DC/DC变换器通过所述电池对所述列车的制动电能进行吸收，以及在无法从所述牵引网获取电能时，控制所述配电器断开并控制所述双向DC/DC变换器以使所述电池为所述列车供电。2.如权利要求1所述的列车的制动回收系统，其特征在于，还包括：储能电站，所述储能电站与所述牵引网相连，所述储能电站包括第二控制器，所述第二控制器用于根据所述牵引网的电压控制所述储能电站进行充电或放电。3.如权利要求1所述的列车的制动回收系统，其特征在于，所述第一控制器用于在所述牵引网的电压大于第一预设阈值时，控制所述双向DC/DC变换器进入充电模式以使所述电池吸收所述制动电能。4.如权利要求1所述的列车的制动回收系统，其特征在于，所述第一控制器用于在所述牵引网的电压小于第二预设阈值时，控制所述双向DC/DC变换器关闭以使所述电池停止吸收所述制动电能，其中，所述第二预设阈值小于第一预设阈值。5.如权利要求3所述的列车的制动回收系统，其特征在于，所述列车还包括：电量检测器，所述电量检测器与所述第一控制器相连，所述电量检测器用于检测所述电池的电量，其中，当所述电池吸收所述制动电能时，所述第一控制器还用于在所述电池的电量大于第一电量阈值时，控制所述双向DC/DC变换器关闭以使所述电池停止吸收所述制动电能。6.如权利要求3所述的列车的制动回收系统，其特征在于，所述列车还包括：机械制动器，用于对列车进行机械制动。7.如权利要求6所述的列车的制动回收系统，其特征在于，在所述电池吸收所述制动电能之后，所述第一控制器还用于在所述牵引网的电压大于第三预设阈值时，控制所述机械制动器启动配合所述电制动器对所述列车进行制动，其中，所述第三预设阈值大于所述第一预设阈值。8.如权利要求2所述的列车的制动回收系统，其特征在于，所述第二控制器还用于在所述牵引网的电压大于第四预设阈值时，控制所述储能电站进行充电。9.如权利要求8所述的列车的制动回收系统，其特征在于，所述第二控制器还用于在所述牵引网的电压小于第五预设阈值时，控制所述储能电站进行放电，其中，所述第五预设阈值小于所述第四预设阈值。10.如权利要求9所述的列车的制动回收系统，其特征在于，在所述储能电站向所述牵引网放电之后，所述第二控制器还用于在所述牵引网的电压大于第六预设阈值时，控制所述储能电站停止放电，其中，所述第六预设阈值大于所述第五预设阈值。11.如权利要求8所述的列车的制动回收系统，其特征在于，当所述牵引网的电压小于第七预设阈值时，所述第二控制器控制所述储能电站向所述牵引网进行放电，同时，所述第一控制器控制控制所述双向DC/DC变换器进入放电模式以使所述列车的电池向所述牵引网进行放电，其中，所述第七预设阈值小于所述第五预设阈值。12.如权利要求11所述的列车的制动回收系统，其特征在于，当所述电池向所述牵引网进行放电时，所述第一控制器还用于在所述电池的电量小于第二电量阈值时，控制所述双向DC/DC变换器关闭以使所述电池停止放电。13.如权利要求1所述的列车的制动回收系统，其特征在于，所述列车还包括：接触器检测器，所述接触器检测器与所述第一控制器相连，所述接触器检测器用于检测所述列车的接触器是否断开，其中，所述第一控制器还用于在所述接触器断开之后，控制所述配电器关闭，并控制所述双向DC/DC变换器进行放电模式以使所述电池为所述列车供电，并控制所述列车限功率运行。14.如权利要求2所述的列车的制动回收系统，其特征在于，所述储能电站为多个，所述多个储能电站按照预设距离间隔设置。15.如权利要求14所述的列车的制动回收系统，其特征在于，每3-6公里内设置两个所述储能电站，所述储能电站的功率为0.5-2MW。16.一种列车，其特征在于，包括：电制动器；电池；配电器，所述配电器和所述电制动器相连，所述配电器和所述电制动器之间具有节点；双向DC/DC变换器，所述双向DC/DC变换器的一端与所述电池相连，所述双向DC/DC变换器的另一端与所述节点相连；第一控制器，所述第一控制器与所述配电器和所述双向DC/DC变换器相连，所述第一控制器用于在所述列车制动时控制所述配电器和所述双向DC/DC变换器将制动电能回馈至所述牵引网，以及根据所述牵引网的电压控制所述双向DC/DC变换器通过所述电池对所述列车的制动电能进行吸收，以及在无法从所述牵引网获取电能时，控制所述配电器断开并控制所述双向DC/DC变换器以使所述电池为所述列车供电。。17.如权利要求16所述的列车，其特征在于，所述第一控制器用于在所述牵引网的电压大于第一预设阈值时，控制所述双向DC/DC变换器进入充电模式以使所述电池吸收所述制动电能。18.如权利要求16所述的列车，其特征在于，所述第一控制器用于在所述牵引网的电压小于第二预设阈值时，控制所述双向DC/DC变换器关闭以使所述电池停止吸收所述制动电能，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李道林，罗文刚，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44