一种具有能量回收的新能源空铁系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种具有能量回收的新能源空铁系统，包括轨道交通组件和主控制单元，主控制单元远程连接轨道交通组件，用于向轨道交通组件发送驱动信号；轨道交通组件包括车厢和设置在车厢顶部的转向架，转向架包括：电源模块，连接驱动制动模块；驱动制动模块，远程连接主控制单元，用于驱动行走轮；制动能量回馈系统，电连接驱动制动模块，用于将驱动制动模块的负转矩转化为电能；储能器，电连接制动能量回馈系统，用于接收电能并临时储存，储能器还用于当驱动制动模块启动瞬间向驱动制动模块释放所述电能，本申请可以有效回收利用制动能量，同时可以减小电源模块启动瞬间的负载，使电源模块稳定运行，维持更长的运行距离。

A new energy air powered iron system with energy recovery

The utility model discloses a new energy air-rail system with energy recovery, which comprises a rail transit component and a main control unit. The main control unit remotely connects the rail transit component for transmitting driving signals to the rail transit component; the rail transit component comprises a carriage and a bogie arranged on the top of the carriage; and the bogie comprises the following parts: Power module, connected to drive brake module; drive brake module, remote connection of the main control unit, used to drive running wheels; brake energy feedback system, electric connection drive brake module, used to drive the negative torque brake module into electrical energy; energy storage, electrical connection brake energy feedback system, used to receive electricity The accumulator is also used to release the electric energy to the driving brake module when the driving brake module starts. The application can effectively recover and utilize the brake energy, reduce the load of the starting moment of the power module, make the power module run stably and maintain a longer running distance.

【技术实现步骤摘要】
一种具有能量回收的新能源空铁系统
本技术涉及悬挂式轨道交通工具领域，具体涉及一种具有能量回收的新能源空铁系统。
技术介绍
为解决现有交通环境的拥堵问题，现市场上推新有一种空中悬挂式的轨道列车，空中轨道列车需要在悬挂的轨道梁上运行，轨道梁包括有箱体轨道以及用于悬挂该箱体轨道的支梁。转向架小车运行在这个箱体轨道中，乘客车厢吊挂在转向架小车下面。现有的悬挂式轨道列车一般通过电能作为驱动能源。作为一种新型城市轨道交通工具，需要在城市轨道之中多次制动起停，制动过程中消耗的能量约占整车的动力系统驱动能量的31％-57％。然而，现有的悬挂式轨道列车未对制动能量进行较好地回收利用，造成了大量的电能消耗。同时，目前城市轨道车辆通过电机驱动，由于轨道车辆惯性较大，在起步时电机扭矩大、转速低，电机效率低，电流峰值突变，给供电电源造成极大负担。因此，现有技术的悬挂式轨道交通系统的供电电源电能浪费大，负担大，影响供电电源的稳定运行。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种具有能量回收的新能源空铁系统，可以将制动动能转化为电能回收存储，当驱动装置启动瞬间向驱动装置释放电能，解决轨道车辆惯性较大，在起步时电机扭矩大、效率低，电流峰值突变，电源负担重的问题。为解决以上技术问题，本技术提供的技术方案是一种具有能量回收的新能源空铁系统，包括轨道交通组件和主控制单元，所述主控制单元远程连接所述轨道交通组件，用于向所述轨道交通组件发送驱动信号；所述轨道交通组件包括车厢和设置在所述车厢顶部的转向架，所述转向架位于在轨道梁内，所述转向架包括：电源模块，连接驱动制动模块；驱动制动模块，远程连接所述主控制单元，用于接收所述主控制单元的驱动信号，驱动行走轮；制动能量回馈系统，电连接所述驱动制动模块，用于将所述驱动制动模块的负转矩转化为电能；储能器，电连接所述制动能量回馈系统，用于接收所述电能并临时储存，所述储能器还用于当驱动制动模块启动瞬间向所述驱动制动模块释放所述电能。优选的，所述驱动制动模块包括有电制动模块，所述电制动模块与所述主控制单元远程连接，所述驱动制动模块用于接收所述驱动信号，根据所述驱动信号正向或反向运动，所述电制动模块用于根据所述驱动信号在正向或反向运动中驱动或制动。优选的，所述轨道交通组件包括两个首尾对称设置的头车车厢和设置在两节所述头车车厢之间的若干车厢组件，当所述驱动制动模块正转时与所述驱动制动模块反转时，所述轨道交通组件的运行方向相反。优选的，所述驱动制动模块还包括有液压制动模块，所述液压制动模块和所述电制动模块通过制动控制模块切换。优选的，所述储能器通过辅助动力系统电连接所述驱动制动模块，所述辅助动力系统电连接所述驱动制动模块，所述辅助动力系统用于当所述驱动制动模块启动的瞬间释放所述储能器中的电能。优选的，所述驱动制动模块还包括有防抱死系统，所述防抱死系统电连接所述制动能量回馈系统，当车辆处于紧急制动时，防抱死系统用于发送紧急制动信号至制动能量回馈系统，使所述制动能量回馈系统关闭，当车辆处于平缓制动时，所述制动能量回馈系统保持运行。优选的，所述防抱死系统电连接所述驱动制动模块，用于根据所述驱动制动模块是否接受到所述主控制单元发送的进站减速信号区分紧急制动和平缓制动。优选的，所述储能器具体为超级电容或蓄电池，所述储能器包括有储能检测传感器，所述储能检测传感器用于检测所述储能器中的电能，生成电能检测信号，发送至主控制单元。优选的，所述储能器还通过充电开关连接所述电源模块，当所述储能检测传感器检测的电能达到额定电能时，所述充电开关打开使所述储能器中的电能输送至所述电源模块中。本申请与现有技术相比，其详细说明如下：本申请公开一种具有能量回收的新能源空铁系统，包括作为驱动电源的电源模块，和用于驱动、制动的驱动制动模块，所述驱动制动模块优选为步进电机或无刷电机中的一种，所述驱动制动模块连接有制动能量回馈系统，用于回收负转矩对驱动制动模块做功的能量，并将其转化为电能由储能器存储。当下一次驱动制动模块由停止状态开始启动时，向所述驱动制动模块释放电能，用于弥补电机启动瞬间电流峰值的跃变，减少电源模块在启动瞬间的负载消耗，具有节约电源模块电能消耗的优点，同时可以提高电源模块单次充电后转向架可运行的距离。由于电制动模块仅通过负转矩制动，因此，制动能量回馈系统在双向运行过程中均可以通过负转矩对驱动制动模块做功回收制动能量，具有回收利用率高，减小电能消耗的优点，同时可以减小电源模块启动瞬间的负载，使电源模块稳定运行，维持更长的运行距离。附图说明图1为本技术中轨道交通组件的结构示意图；图2为本技术的系统示意图。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明。如图1所示，一种具有能量回收的新能源空铁系统，包括轨道交通组件1，所述轨道交通组件1远程连接有主控制单元2，所述主控制单元可以向轨道交通组件1发出驱动信号，也可以接收轨道交通组件1根据所述驱动信号做出的执行反馈。所述轨道交通组件1包括有车厢3，车厢3的顶部设置有转向架4，所述转向架4设置在轨道梁5内，通过轨道梁5将所述车厢3悬挂设置。所述转向架4包括电源模块41、驱动制动模块42、制动能量回馈系统43、储能器44、辅助动力系统45，其中：电源模块41，连接有驱动制动模块42，所述电源模块41为蓄电池，用于向所述驱动制动模块42提供电能。驱动制动模块42远程连接所述主控制单元2，用于接收所述主控制单元2的驱动信号，根据所述驱动信号驱动行走轮正向或反向旋转，使转向架4在轨道梁5内沿轨道梁5的延伸方向行走或启停，所述驱动制动模块42包括有电制动模块421和液压制动模块422，所述液压制动模块422和所述电制动模块421通过制动控制模块423切换，所述液压制动模块422用于驱动所述行走轮或通过负转矩制动，所述液压制动模块422用于当所述转向架4的运行速度低于一定值时进行制动，直至转向架4停止运行。制动能量回馈系统43电连接所述驱动制动模块42，用于当所述驱动制动模块42通过负转矩制动时，将所述负转矩对驱动制动模块42做功转化为电能。储能器44可以为超级电容或蓄电池中的一种，电连接所述制动能量回馈系统43，用于接收所述电能并临时储存。所述储能器44通过辅助动力系统45电连接所述驱动制动模块42，所述辅助动力系统45电连接所述驱动制动模块42，所述辅助动力系统45用于当所述驱动制动模块42启动的瞬间，使所述储能器44向所述驱动制动模块42释放电能。所述液压制动模块422仅用于转向架4在正常减速至低速时提供液压制动，具有液压动力消耗小的优点，在制动过程中大部分的制动通过负转矩做功转化为可以被回收利用的电能，提高制动能量回收效率。所述储能器44用于临时存储制动能量回馈系统43回收的电能，当下一次驱动制动模块42由停止状态开始启动时，向所述驱动制动模块42释放电能，用于弥补电机启动瞬间电流峰值的跃变，减少电源模块41在启动瞬间的负载消耗，具有节约电源模块电能消耗的优点，同时可以提高电源模块单次充电后转向架4可运行的距离。所述车厢3包括两个首尾对称设置的头车车厢31和设置在两节所述头车车厢31之间的若干车厢组件32。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有能量回收的新能源空铁系统，包括轨道交通组件和主控制单元，其特征在于：所述主控制单元远程连接所述轨道交通组件，用于向所述轨道交通组件发送驱动信号；所述轨道交通组件包括车厢和设置在所述车厢顶部的转向架，所述转向架位于在轨道梁内，所述转向架包括：电源模块，连接驱动制动模块；驱动制动模块，远程连接所述主控制单元，用于接收所述主控制单元的驱动信号，驱动行走轮；制动能量回馈系统，电连接所述驱动制动模块，用于将所述驱动制动模块的负转矩转化为电能；储能器，电连接所述制动能量回馈系统，用于接收所述电能并临时储存，所述储能器还用于当驱动制动模块启动瞬间向所述驱动制动模块释放所述电能。

【技术特征摘要】
1.一种具有能量回收的新能源空铁系统，包括轨道交通组件和主控制单元，其特征在于：所述主控制单元远程连接所述轨道交通组件，用于向所述轨道交通组件发送驱动信号；所述轨道交通组件包括车厢和设置在所述车厢顶部的转向架，所述转向架位于在轨道梁内，所述转向架包括：电源模块，连接驱动制动模块；驱动制动模块，远程连接所述主控制单元，用于接收所述主控制单元的驱动信号，驱动行走轮；制动能量回馈系统，电连接所述驱动制动模块，用于将所述驱动制动模块的负转矩转化为电能；储能器，电连接所述制动能量回馈系统，用于接收所述电能并临时储存，所述储能器还用于当驱动制动模块启动瞬间向所述驱动制动模块释放所述电能。2.根据权利要求1所述的一种具有能量回收的新能源空铁系统，其特征在于，所述驱动制动模块包括有电制动模块，所述电制动模块与所述主控制单元远程连接，所述驱动制动模块用于接收所述驱动信号，根据所述驱动信号正向或反向运动，所述电制动模块用于根据所述驱动信号在正向或反向运动中驱动或制动。3.根据权利要求2所述的一种具有能量回收的新能源空铁系统，其特征在于，所述轨道交通组件包括两个首尾对称设置的头车车厢和设置在两节所述头车车厢之间的若干车厢组件，当所述驱动制动模块正转时与所述驱动制动模块反转时，所述轨道交通组件的运行方向相反。4.根据权利要求2所述的一种具有能量回收的新能源空铁系统，其特征在于，所述驱动制动模块还包括有液压制动模块，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟文婧，
申请(专利权)人：中唐空铁集团有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51