车辆能量回收系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种车辆能量回收系统，包括监控模块、储能模块、无线通信模块和斩波器模块，所述监控模块分别与所述储能模块、无线通信模块和斩波器模块通信连接，所述斩波器模块与所述储能模块电连接，所述监控模块和斩波器模块还分别与车辆的牵引电网电连接。当发现设备异常时，可及时通知运维人员进行维护，也可以实现远程实时监控。

Vehicle energy recovery system

The utility model discloses a vehicle energy recovery system, including monitoring module, storage module, wireless communication module and a chopper module, the control module is respectively connected with the storage module, wireless communication module and communication module connected with the chopper, the chopper module and the storage module is electrically connected. The monitoring module and the chopper module is respectively electrically connected with the vehicle traction power system. When the abnormal equipment is found, the operation and maintenance personnel can be notified in time, and remote real-time monitoring can also be realized.

【技术实现步骤摘要】
车辆能量回收系统
本技术涉及交通设备
，尤其涉及一种车辆能量回收系统。
技术介绍
近年来，随着城市交通轨道建设的飞速发展，一条轨道交通线路的能耗一般为几十兆瓦甚至上百兆瓦。为了响应国家节能环保的号召，许多交通运营公司已经在城市轨道交通行业开展节能技术研发，以期降低运营能耗，减少环境污染。其中一个解决方法就是，利用超级电容能量回收设备替代传统的制动电阻，对列车制动的再生能量进行回收利用。当列车制动期间产生多余的能量时，通过双向直流斩波器将这部分多余的能量存储于超级电容中，超级电容中的能量又可以释放回列车牵引电网中，以此实现制动再生能量的回收利用。然而这项技术仍然存在出诸多问题：1、超级电容能量回收设备悬挂于列车底部，难以介入列车通信系统，不能实时监测设备运行状态，不能在线修改其控制参数和运行模式，很难结合列车实时运行状态制定出合理的控制策略，以达到最佳的节能效果。2、当超级电容能量回收设备出现故障时不能及时发现，不能及时处理相应的问题。3、对超级电容能量回收设备的程序升级困难，需要耗费大量工作。4、超级电容能量回收设备的体积与重量均较大，现场安装维护困难，并且安装后进一步加大了列车重量，牵引能耗随之增大，节能效果会大受影响。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种车辆能量回收系统，可实现远程实时监控。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种车辆能量回收系统，包括监控模块、储能模块、无线通信模块和斩波器模块，所述监控模块分别与所述储能模块、无线通信模块和斩波器模块通信连接，所述斩波器模块与所述储能模块电连接，所述监控模块和斩波器模块还分别与车辆的牵引电网电连接。进一步的，所述储能模块包括两个以上的锂离子超级电容模组，所述锂离子超级电容模组包括两个以上的锂离子超级电容。进一步的，所述斩波器模块包括两个以上的三电平双向斩波器，两个以上的所述三电平双向斩波器并联设置。进一步的，所述监控模块包括ADC转换电路、工控屏和MCU单元，所述ADC转换电路分别与所述车辆的牵引电网和MCU单元电连接，所述工控屏与所述MCU单元通信连接。进一步的，所述无线通信模块包括GPRS通信单元、WIFI通信单元和ZigBee通信单元，所述GPRS通信单元、WIFI通信单元和ZigBee通信单元分别与所述监控模块通信连接。进一步的，所述监控模块通过RS485总线与所述无线通信模块通信连接。进一步的，所述监控模块通过CAN总线分别与所述储能模块和斩波器模块通信连接。本技术的有益效果在于：监控模块分别与储能模块和斩波器模块通信连接，可根据实际情况向储能模块或斩波器模块发送指令信息，并且可监控储能模块和斩波器模块的工作状态，若发现异常可及时解决；通过无线通信模块可将能量回收系统的运行信息发送至移动终端或PC端，实现远程实时监控。附图说明图1为本技术实施例一的车辆能量回收系统的示意图。标号说明：1、监控模块；2、储能模块；3、斩波器模块；4、无线通信模块；11、ADC转换电路；12、工控屏；13、MCU单元；14、IO驱动电路；15、RS485驱动电路；16、CAN驱动电路；21、锂离子超级电容模组；31、三电平双向斩波器；311、斩波控制器；312、双向功率器件；313、电抗器；41、GPRS通信单元；42、WIFI通信单元；43、ZigBee通信单元。具体实施方式为详细说明本技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本技术最关键的构思在于：在车辆能量回收系统中设置监控模块和无线通信模块，可实现对车辆能量回收系统运行状态的远程实时监控。请参照图1，一种车辆能量回收系统，包括监控模块、储能模块、无线通信模块和斩波器模块，所述监控模块分别与所述储能模块、无线通信模块和斩波器模块通信连接，所述斩波器模块与所述储能模块电连接，所述监控模块和斩波器模块还分别与车辆的牵引电网电连接。从上述描述可知，本技术的有益效果在于：监控模块和车辆牵引电网电连接，并且与斩波器模块通信连接，当牵引电网电压急剧上升时，判定车辆处于制动状态，然后监控模块向斩波器模块发送充电指令，斩波器模块控制电流由牵引电网流向储能模块，将列车制动产生的能量存储起来；当牵引电网电压下降时，判断车辆处于运行或者启动状态，监控模块向斩波器模块发送放电指令，斩波器模块控制电流由储能模块流向牵引电网，将之前存储的能量回馈于牵引电网，从而实现能量的回收利用。此外，监控模块还可以监控储能模块的储能状态，保证其正常运行；监控模块可通过无线通信模块将车辆运行状态信息以及能量回收系统的相关信息发送至PC端或者移动终端，供工作人员远程实时监控。进一步的，所述储能模块包括两个以上的锂离子超级电容模组，所述锂离子超级电容模组包括两个以上的锂离子超级电容。由上述描述可知，锂离子超级电容单体相对于传统的超级电容单体来说，其额定电压大大提高，而能量存储能力与额定电压成指数关系，所以采用锂离子超级电容作为储能模块，能显著降低储能模块的体积和重量，避免给车辆带来高的额外负荷。进一步的，所述斩波器模块包括两个以上的三电平双向斩波器，两个以上的所述三电平双向斩波器并联设置。由上述描述可知，设置多个三电平双向斩波器并联，可降低双向功率器件的工作电压，由于单个工作线路的输出电流变小，开关频率大幅提高，使得电抗器的重量和体积大幅降低，并且设置多个三电平双向斩波器还可以适应不同功率的应用场景，更加灵活方便。进一步的，所述监控模块包括ADC转换电路、工控屏和MCU单元，所述ADC转换电路分别与所述车辆的牵引电网和MCU单元电连接，所述工控屏与所述MCU单元通信连接。由上述描述可知，ADC转换电路可将模拟信号转换为数字信号，通过工控屏可以显示监控信息并发送控制指令，MCU单元主要用于数据运算和处理等。进一步的，所述无线通信模块包括GPRS通信单元、WIFI通信单元和ZigBee通信单元，所述GPRS通信单元、WIFI通信单元和ZigBee通信单元分别与所述监控模块通信连接。由上述描述可知，在无线通信模块设置多个独立的通信单元可进行多途径的信息发送，相关人员可实现多重监控。进一步的，所述监控模块通过RS485总线与所述无线通信模块通信连接。由上述描述可知，采用RS485总线进行通信，其抗干扰能力强。进一步的，所述监控模块通过CAN总线分别与所述储能模块和斩波器模块通信连接。由上述描述可知，采用CAN总线进行通信可以保证数据通信的实时性。实施例一请参照图1，本技术的实施例一为：一种车辆能量回收系统，能实现实时远程监控，适用于地铁车辆等。如图1所示，所述车辆能量回收系统包括监控模块1、储能模块2、无线通信模块4和斩波器模块3，所述监控模块1分别与所述储能模块2、无线通信模块4和斩波器模块3通信连接，所述斩波器模块3与所述储能模块2电连接，所述监控模块1和斩波器模块3还分别与车辆牵引电网电连接。所述监控模块1通过RS485总线与所述无线通信模块4通信连接，所述监控模块1通过CAN总线分别与所述储能模块2和斩波器模块3通信连接。所述监控模块1包括ADC转换电路11、工控屏12、MCU单元13、IO驱动电路14、RS485驱动电路15和CAN驱动电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆能量回收系统，其特征在于，包括监控模块、储能模块、无线通信模块和斩波器模块，所述监控模块分别与所述储能模块、无线通信模块和斩波器模块通信连接，所述斩波器模块与所述储能模块电连接，所述监控模块和斩波器模块还分别与车辆的牵引电网电连接。

【技术特征摘要】
1.一种车辆能量回收系统，其特征在于，包括监控模块、储能模块、无线通信模块和斩波器模块，所述监控模块分别与所述储能模块、无线通信模块和斩波器模块通信连接，所述斩波器模块与所述储能模块电连接，所述监控模块和斩波器模块还分别与车辆的牵引电网电连接。2.根据权利要求1所述的车辆能量回收系统，其特征在于，所述储能模块包括两个以上的锂离子超级电容模组，所述锂离子超级电容模组包括两个以上的锂离子超级电容。3.根据权利要求1所述的车辆能量回收系统，其特征在于，所述斩波器模块包括两个以上的三电平双向斩波器，两个以上的所述三电平双向斩波器并联设置。4.根据权利要求1所述的车辆能量回收系统，其特征在于，所述监...

【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉庆，谭诗干，龙乐，吴炫辰，杨明伟，
申请(专利权)人：深圳通业科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44