一种轨道车辆的充电系统及具有其的轨道交通系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种轨道车辆的充电系统及具有其的轨道交通系统，所述充电系统包括动力电池、牵引变流器、电机和受流组件，其中，所述动力电池设置在轨道车辆上，所述牵引变流器的直流端与所述动力电池相连，所述电机通过开关组件连接至所述牵引变流器的交流端，所述受流组件的一端电连接至电网，所述受流组件的另一端电连接至充电接触点，所述充电接触点位于所述牵引变流器和所述开关组件之间。本实用新型专利技术利用所述充电系统，通过轨道车辆本身的牵引变流器就能够完成电网到动力电池的充电，减少了对轨道车辆的充电装置的基础设施的投入，且所述充电系统简单可靠。

A charging system of rail vehicles and its rail transit system

【技术实现步骤摘要】
一种轨道车辆的充电系统及具有其的轨道交通系统
本技术属于充电领域，尤其涉及一种轨道车辆的充电系统及具有其的轨道交通系统。
技术介绍
目前，轨道车辆的行驶大都采用电力牵引，例如一些轨道车辆配有动力电池，其依靠动力电池来提供轨道车辆行驶所需的动力，当动力电池的电量低于预设阈值时，轨道车辆行驶至充电区域，以对动力电池进行充电，这样的话，只需在地面设置一套或多套直流充电装置，将电网中的交流电转换为直流电，即可满足为动力电池充电的条件；然而，直流充电装置的建设成本和维修成本较高，且需设置与电池管理系统通信的接口，导致直流充电装置的结构复杂，可靠性低。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出了一种轨道车辆的充电系统，其利用轨道车辆本身的牵引变流器就能够完成电网到动力电池的充电，减少了对轨道车辆的充电装置的基础设施的投入，且所述充电系统简单可靠。根据本技术实施例提出的一种轨道车辆的充电系统，包括：动力电池，所述动力电池设置在轨道车辆上；牵引变流器，所述牵引变流器的直流端与所述动力电池相连；电机，所述电机通过开关组件连接至所述牵引变流器的交流端；受流组件，所述受流组件的一端电连接至电网，所述受流组件的另一端电连接至充电接触点，所述充电接触点位于所述牵引变流器和所述开关组件之间。根据本技术的一个实施例，所述受流组件包括：接触轨，所述接触轨与所述电网电连接；受流器，所述受流器适于安装在轨道车辆上，且所述受流器电连接至所述充电接触点，所述受流器用于在所述轨道车辆充电时与所述接触轨接触。根据本技术的一个实施例，所述受流组件包括：接触网，所述接触网与所述电网电连接；受流器，所述受流器适于安装在轨道车辆上，且所述受流器电连接至所述充电接触点，所述受流器用于在所述轨道车辆充电时与所述接触网接触。根据本技术的一个实施例，所述受流器为受电弓，所述受电弓包括：升降机构，所述升降机构适于安装在所述轨道车辆上；动力机构，所述动力机构与所述升降机构相连，用于驱动所述升降机构在垂直方向上往复运动；受电机构，所述受电机构与所述升降机构相连，所述受电机构在所述升降机构沿垂直方向往复运动时跟随所述升降机构沿垂直方向往复运动。根据本技术的一个实施例，所述牵引变流器包括：第一桥臂，所述第一桥臂分别连接所述动力电池的正极和负极；第二桥臂，所述第二桥臂分别连接所述动力电池的正极和负极；第三桥臂，所述第三桥臂分别连接所述动力电池的正极和负极，且所述第一桥臂、所述第二桥臂和所述第三桥臂并联设置。根据本技术的一个实施例，所述第一桥臂包括：第一开关元件组，所述第一开关元件组包括并联的第一开关管和第一二极管单元，所述第一二极管单元的阴极与所述动力电池的正极连接；第二开关元件组，所述第二开关元件组与所述第一开关元件组串联，所述第二开关元件组包括并联的第二开关管和第二二极管单元，所述第二二极管单元的阳极与所述动力电池的负极连接。根据本技术的一个实施例，所述第二桥臂包括：第三开关元件组，所述第三开关元件组包括并联的第三开关管和第三二极管单元，所述第三二极管单元的阴极与所述动力电池的正极连接；第四开关元件组，所述第四开关元件组与所述第三开关元件组串联，所述第四开关元件组包括并联的第四开关管和第四二极管单元，所述第四二极管单元的阳极与所述动力电池的负极连接。根据本技术的一个实施例，所述第三桥臂包括：第五开关元件组，所述第五开关元件组包括并联的第五开关管和第五二极管单元，所述第五二极管单元的阴极与所述动力电池的正极连接；第六开关元件组，所述第六开关元件组与所述第五开关元件组串联，所述第六开关元件组包括并联的第六开关管和第六二极管单元，所述第六二极管单元的阳极与所述动力电池的负极连接。根据本技术的一个实施例，所述第一开关管和所述第一二极管单元为独立设置的电子元件，所述第二开关管和所述第二二极管单元为独立设置的电子元件，所述第三开关管和所述第三二极管单元为独立设置的电子元件，所述第四开关管和所述第四二极管单元为独立设置的电子元件，所述第五开关管和所述第五二极管单元为独立设置的电子元件，以及所述第六开关管和所述第六二极管单元为独立设置的电子元件。根据本技术的一个实施例，所述第一二极管单元、所述第二二极管单元、所述第三二极管单元、所述第四二极管单元、所述第五二极管单元或所述第六二极管单元由如下任一方式构成：单独设置的一个二极管或串联的两个以上的二极管组成的二极管组；所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管或所述第六开关管为如下任一开关管：MOSFET管、三极管、IGBT管或晶闸管。根据本技术的一个实施例，所述第一开关元件组、所述第二开关元件组、所述第三开关元件组、所述第四开关元件组、所述第五开关元件组和所述第六开关元件组为MOSFET管，所述第一开关管和所述第一二极管单元、所述第二开关管和所述第二二极管单元、所述第三开关管和所述第三二极管单元、所述第四开关管和所述第四二极管单元、所述第五开关管和所述第五二极管单元，以及所述第六开关管和所述第六二极管单元均为相应的MOSFET管中的元件。根据本技术的一个实施例，所述电机包括：U相绕组、V相绕组和W相绕组；所述U相绕组电连接在所述第一开关元件组和所述第二开关元件组之间的连接点上；所述V相绕组电连接在所述第三开关元件组和所述第四开关元件组之间的连接点上；所述W相绕组电连接在所述第五开关元件组和所述第六开关元件组之间的连接点上。根据本技术的一个实施例，所述动力电池和所述牵引变流器之间设有充放电电路，所述充放电电路包括并联的主接触器和预充回路。根据本技术的一个实施例，所述预充回路包括串联的预充接触器和预充电阻。与现有技术相比，本技术的优点如下：通过采用上述技术方案，轨道车辆在正常行驶时，利用其自身的牵引变流器将动力电池的直流电转换为交流电，从而为电机正常运转提供所需的电能；当轨道车辆需要充电时，所述牵引变流器可将电网的交流电转换为直流电，从而为动力电池充电，这样，就无需在地面设置一套或多套直流充电装置，减少了直流充电装置的建设成本和维修成本。本技术的第二个目的在于提出一种轨道交通系统，包括：变流所和充电系统，所述充电系统电连接至所述变电所，且所述充电系统为上述所述的充电系统。根据本技术实施例的轨道交通系统，通过利用根据本技术第一个目的提出的一种充电系统，所述轨道交通系统可不必在地面设置一套或多套直流充电装置，如此可减少直流充电装置的建设成本和维修成本。本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是现有技术提供的轨道车辆的充电系统的示意图；图2是本技术一个实施例的轨道车辆的充本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道车辆的充电系统，其特征在于，所述充电系统包括：/n动力电池，所述动力电池设置在轨道车辆上；/n牵引变流器，所述牵引变流器的直流端与所述动力电池相连；/n电机，所述电机通过开关组件连接至所述牵引变流器的交流端；/n受流组件，所述受流组件的一端电连接至电网，所述受流组件的另一端电连接至充电接触点，所述充电接触点位于所述牵引变流器和所述开关组件之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道车辆的充电系统，其特征在于，所述充电系统包括：
动力电池，所述动力电池设置在轨道车辆上；
牵引变流器，所述牵引变流器的直流端与所述动力电池相连；
电机，所述电机通过开关组件连接至所述牵引变流器的交流端；
受流组件，所述受流组件的一端电连接至电网，所述受流组件的另一端电连接至充电接触点，所述充电接触点位于所述牵引变流器和所述开关组件之间。


2.如权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述受流组件包括：
接触轨，所述接触轨与所述电网电连接；
受流器，所述受流器适于安装在轨道车辆上，且所述受流器电连接至所述充电接触点，所述受流器用于在所述轨道车辆充电时与所述接触轨接触。


3.如权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述受流组件包括：
接触网，所述接触网与所述电网电连接；
受流器，所述受流器适于安装在轨道车辆上，且所述受流器电连接至所述充电接触点，所述受流器用于在所述轨道车辆充电时与所述接触网接触。


4.如权利要求3所述的充电系统，其特征在于，所述受流器为受电弓，所述受电弓包括：
升降机构，所述升降机构适于安装在所述轨道车辆上；
动力机构，所述动力机构与所述升降机构相连，用于驱动所述升降机构在垂直方向上往复运动；
受电机构，所述受电机构与所述升降机构相连，所述受电机构在所述升降机构沿垂直方向往复运动时跟随所述升降机构沿垂直方向往复运动。


5.如权利要求1-4任意一项所述的充电系统，其特征在于，所述牵引变流器包括：
第一桥臂，所述第一桥臂分别连接所述动力电池的正极和负极；
第二桥臂，所述第二桥臂分别连接所述动力电池的正极和负极；
第三桥臂，所述第三桥臂分别连接所述动力电池的正极和负极，且所述第一桥臂、所述第二桥臂和所述第三桥臂并联设置。


6.如权利要求5所述的充电系统，其特征在于，所述第一桥臂包括：
第一开关元件组，所述第一开关元件组包括并联的第一开关管和第一二极管单元，所述第一二极管单元的阴极与所述动力电池的正极连接；
第二开关元件组，所述第二开关元件组与所述第一开关元件组串联，所述第二开关元件组包括并联的第二开关管和第二二极管单元，所述第二二极管单元的阳极与所述动力电池的负极连接。


7.如权利要求6所述的充电系统，其特征在于，所述第二桥臂包括：
第三开关元件组，所述第三开关元件组包括并联的第三开关管和第三二极管单元，所述第三二极管单元的阴极与所述动力电池的正极连接；
第四开关元件组，所述第四开关元件组与所述第三开关元件组串联，所述第四开关元件组包括并联的第四开关管和第四二极管单元，所述第四二极管单元的阳极与所述动力电池的负极连接。


8.如权利要求7所述的充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦利，吴军，黄双胜，邱明江，刘改霞，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44