[发明专利]利用双向直流‑直流变换器的城市铁路储能装置

权利要求书

1.一种利用双向直流-直流变换器的城市铁路储能装置，其特征在于，包括：

电力流入部，电连接于架线而接收电力，在内部具备切断器；

滤波器，电连接于架线，用于滤除高频成分；

充电器，具备切断开关，切断开关电连接于所述架线和滤波器之间，在所述滤波器的电容器充电时防止过电流的流入，并打开或关闭充电器和架线的电连接；

储存部，由储存电能的多个超级电容器构成；

电容器监控部，测定所述储存部的容量、输出入电流、电力，而输出到控制部进行监控；

双向直流-直流变换器，电连接于所述滤波器和储存部之间，根据控制信号打开或关闭第一晶体管至第六晶体管而进行控制， 多个双向直流-直流变换器并列构成；

电压检测部，电连接于所述滤波器，用于检测所述架线的电压；

电流检测部，检测流入到所述滤波器的电流量，而输出到控制部；

控制部，判断从所述电流检测部及电压检测部检测的架线的电流及电压，对所述双向直流-直流变换器的第一晶体管至第六晶体管分别输出开闭控制信号；

所述控制部包括，模拟接口板，从PT单元实时识别DC链路电压及超级电容器的电压，并从CT单元接收DC链路电压电流及超级电容器的充放电电流；

信号识别板，对于所述模拟接口板并列构成，识别连接器的反馈信号、保险丝接点、温度接点、前面板的开关接点而执行控制部的驱动序列及保护动作；

信号控制板，从所述模拟接口板和信号识别板接收信号而执行系统的序列、保护动作及通信动作；

数字输出接点部，从所述信号控制板接收信号而输出接点信号；

通信板，从所述信号控制板接收信号而与GP监控器进行通信，并与电容器监控部进行通信；

PWM控制板，从所述模拟接口板和信号控制板分别接收信号而控制PWM脉冲信号；

光输出板，从所述PWM控制板接收PWM脉冲信号，将相应PWM脉冲信号变换为光信号；

外部栅极驱动器，从所述光输出板接收PWM光信号，并产生外部栅极驱动信号。

2.根据权利要求1所述的利用双向直流-直流变换器的城市铁路储能装置，其特征在于，所述电容器监控部，其数量与所述双向直流-直流变换器的数量相同。

3.根据权利要求1所述的利用双向直流-直流变换器的城市铁路储能装置，其特征在于，所述储存部，其数量与所述双向直流-直流变换器的数量相同。

4.根据权利要求1所述的利用双向直流-直流变换器的城市铁路储能装置，其特征在于，所述PWM控制板，包括：

传感器输入电路部，接收模拟信号；

A/D变换部，将从所述传感器输入电路的输出信号变换为数字信号；

运算部，通过输入来自所述传感器输入电路的输出信号和故障基准值而检测故障并输出中断请求信号；

运算控制处理部，接收所述A/D变换部和运算部的输出信号，创建充放电电流指令并产生双向斩波器的脉冲波形，而控制斩波器的占空比；

电源监视部，监视电源状态。

5.根据权利要求1所述的利用双向直流-直流变换器的城市铁路储能装置，其特征在于，所述信号控制板与其他板或主电路之间、TMS进行通信，通常记录驱动信息及故障，在发生故障时，将各零件的状态储存在NVSRAM。

6.根据权利要求1所述的利用双向直流-直流变换器的城市铁路储能装置，其特征在于，所述信号识别板，包括：

输入电路部，接收100V的输入信号；

电涌切断部，连接于输入电路部的输出端，用于切断对输入信号的电涌；

滤波器电路部，用于滤波电涌切断部的输出信号；

隔离电路部，用于与外部信号隔离。

7.根据权利要求1所述的利用双向直流-直流变换器的城市铁路储能装置，其特征在于，所述数字输出接点部，包括：

隔离电路部，用于隔离母板的输出信号和外部信号；

继电器驱动器，用于驱动连接器式继电器。

8.根据权利要求1所述的利用双向直流-直流变换器的城市铁路储能装置，其特征在于，所述光输出板包括光信号变换部，所述光信号变换部从PWM控制板接收12信道的栅极PWM信号并将其变换为光信号，然后通过驱动栅极驱动器来打开或关闭绝缘栅双极型晶体管。

9.根据权利要求1所述的利用双向直流-直流变换器的城市铁路储能装置，其特征在于，对所述控制部施加220V的交流电源，在各连接器正常时，控制各连接器以GCK、MCB、HSCB的顺序动作，当FC的电压超过基准电压以上时，打开CHK，超级电容器进入为了充放电的初期充电模式，当初期充电结束后，根据高架线电压的状态判断超级电容器的动作模式，使双向直流-直流变换器交替进行降压模式和升压模式。