一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统技术方案

本发明专利技术公开一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，包括光伏板水冷板、蓄电池水冷板、主散热器、废排风散热器和供暖散热器，在夏季工况下，由光伏板水冷板、蓄电池水冷板、主散热器和废排风散热器参与系统工作；在冬季工况下，由光伏板水冷板、蓄电池水冷板、废排风散热器和供暖散热器参与系统工作。本发明专利技术通过将光伏储能发电系统结合车辆本身特性进行系统的改进，从而能够有效实现储能热管理和光伏电池发电系统能量的综合利用和能效提升，提高整车系统能源利用率。

A heat comprehensive utilization system for energy storage and photovoltaic power generation of rail transit vehicles

【技术实现步骤摘要】
一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统
本专利技术属于轨道交通车辆
，特别是涉及一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统。
技术介绍
随着火车和铁路技术的多元化发展，轨道交通呈现出多元化的特点，除常规的传统铁路(国家铁路、城际铁路和市域铁路)外，逐渐出现地铁、轻轨和有轨电车、磁悬浮轨道系统、单轨系统(跨座式轨道系统和悬挂式轨道系统)和自动旅客捷运系统等。我国轨道交通运输里程在2010-2016年间逐年增长，截至2016年总里程数已达12.82万公里，其中铁路运营里程12.4万公里，城市轨道交通0.42万公里。轨道交通系统在承担起巨大的物流运输的同时，也消耗了大量的电力能源。据统计，铁路系统一年耗电量约为700亿kWh。铁路系统的能源依靠市网供给，而市网供电以火电为主，因而采用合理的方式以清洁可再生能源减少铁路原有供电系统在能源供给中的比重，不仅能够降低轨道交通系统的运营成本，还能够减少二氧化碳等污染物的排放。近年来，为满足日益需要的再生制动能量回收、牵引功率削峰填谷和应急自走行能力，轨道交通车载储能得到越来越多的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，其特征在于，包括光伏板水冷板、蓄电池水冷板、主散热器、废排风散热器和供暖散热器，所述光伏板水冷板、蓄电池水冷板、废主散热器和供暖散热器通过水管路并联连接，且并联的入水端汇总连接至水泵，并联后的出水端相互连接；在所述光伏板水冷板的水管路上设置有光伏水冷调节阀M1，在所述蓄电池水冷板的水管路上设置有蓄电水冷调节阀M2，在所述主散热器的水管路上设置有主散热调节阀M3，在所述废排风散热器的水管路上设置有废排风散热调节阀M4，在所述供暖散热器的水管路上设置有供暖散热调节阀M5；/n在夏季工况下，由光伏板水冷板、蓄电池水冷板、主散热器和废排风散热器参与...

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，其特征在于，包括光伏板水冷板、蓄电池水冷板、主散热器、废排风散热器和供暖散热器，所述光伏板水冷板、蓄电池水冷板、废主散热器和供暖散热器通过水管路并联连接，且并联的入水端汇总连接至水泵，并联后的出水端相互连接；在所述光伏板水冷板的水管路上设置有光伏水冷调节阀M1，在所述蓄电池水冷板的水管路上设置有蓄电水冷调节阀M2，在所述主散热器的水管路上设置有主散热调节阀M3，在所述废排风散热器的水管路上设置有废排风散热调节阀M4，在所述供暖散热器的水管路上设置有供暖散热调节阀M5；
在夏季工况下，由光伏板水冷板、蓄电池水冷板、主散热器和废排风散热器参与系统工作；利用主散热器和废排风散热器对光伏板水冷板和蓄电池水冷板里面的水循环降温；通过调节各调节阀开度的大小，通过水泵调节水流量的大小，以及调节主散热器风机转速，降低光伏板和蓄电池的工作温度；
在冬季工况下，由光伏板水冷板、蓄电池水冷板、废排风散热器和供暖散热器参与系统工作；将光伏板水冷板里的水来循环利用光伏板工作时产生的废热，通过车厢内的供暖散热器利用光伏板工作时产生的废热为车厢辅助加温，通过车厢内的废排风散热器加热蓄电池水冷板为储能系统加热保温。


2.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，其特征在于，在所述蓄电水冷调节阀后段的蓄电池水冷板的水管路上引出有调节支管Ⅰ，在所述废排风散热调节阀后段的废排风散热器的水管路上引出有调节支管Ⅱ，所述调节支管Ⅰ和调节支管Ⅱ汇总连接至水泵；在所述调节支管Ⅰ上设置有调节阀门M6，在所述调节支管Ⅱ上设置有调节阀门M7。


3.根据权利要求2所述的一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，其特征在于，还包括：在所述光伏板水冷板的进出口设有温度传感器T1和温度传感器T2，在所述蓄电池水冷板进出口设有温度传感器T3和温度传感器T4，在主散热器处设有温度传感器T5，在废排风散热器处设有温度传感器T6，在主散热器、废排风散热器和供暖散热器出口汇流后设温度传感器T7，在蓄电池上设置的温度传感器Tb，在车厢内设置的环境温度传感器Tc，以及中控器，各个温度传感器的信号端均连接至中控器，所述中控器还与各个调节阀的控制端、水泵控制端以及主散热器中风机控制端相互通讯连接。


4.根据权利要求3所述的一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，其特征在于，在夏季工况下，打开光伏水冷调节阀M1、蓄电水冷调节阀M2、主散热调节阀M3和调节阀门M7，关闭废排风散热调节阀M4、供暖散热调节阀M5和调节阀门M6；利用主散热器和废排风散热器对光伏板水冷板和蓄电池水冷板里面的水循环降温；通过调节各调节阀开度的大小，通过水泵调节水流量的大小，以及调节主散热器风机转速，降低光伏板和蓄电池的工作温度。


5.根据权利要求4所述的一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，其特征在于，在所述夏季工况下的控制策略为：通过各处温度传感器的检测温度从而通过控制器调节通过调节各调节阀开度的大小，通过水泵调节水流量的大小，以及调节主散热器风机转速；
如果T1-T2＞△Tmax1，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔繁冰，刘斌，李明，刘楠，王伟，戴朝华，
申请(专利权)人：中车唐山机车车辆有限公司，西南交通大学，
类型：发明
国别省市：河北;13