[发明专利]一种电源管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通电源管理技术领域，特别是涉及一种电源管理系统。

背景技术

当前社会，有轨电车已成为人们生活中必不可少的交通工具，人们对有轨电车的要求也越来越高。随着有轨电车数量的增多，有轨电车触网运行的弊端也日渐明显，因此如今在轨道交通领域，越来越多的有轨电车采用无触网技术。在无触网技术中，由于有轨电车并不与电网连接，而是依赖于自身携带的电源为自身进行供电，因而如何对有轨电车的电源进行管理就成为了无触网技术中的首要问题。

现今无触网运行的有轨电车已有多种电源管理技术，多储能元件混合的技术就是其中一种，其中最为常见的是采用超级电容和电池混合的技术，电池负责在有轨电车匀速运行阶段为牵引系统和辅助系统进行供电，超级电容负责在有轨电车启动加速阶段为牵引系统提供能量输出，并在有轨电车制动阶段对牵引系统进行能量回收，其中，电池和超级电容是通过各自的DC/DC(Direct-Current/Direct-Current，双向直流斩波器)来为各自负责的系统进行供电的。

在该现有技术中，由于采用电池在有轨电车匀速运行阶段进行供电，而电池的最大输出电流有限，无法提供大电流，因此通常在电池进行供电时，有轨电车要限速运行，并且，采用电池同时为牵引系统和辅助系统供电，使电池承担了很大的负荷。

因此，如何对各储能元件的功能进行合理分配，提高有轨电车的运行速度是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电源管理系统，使有轨电车在匀速运行的阶段可以不用限速运行，提高了有轨电车的运行速度，并且，由于该系统对各储能元件的功能的分配非常合理，避免了蓄电池同时为牵引系统和辅助系统供电的情况，减小了蓄电池的负荷。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电源管理系统，应用于无触网运行的有轨电车，包括：

超级电容，用于在所述有轨电车处于匀速运行和启动加速这两种状态时通过第一双向DC/DC为牵引系统供电，在所述有轨电车处于制动状态时通过所述第一双向DC/DC吸收所述牵引系统反馈的电能；

蓄电池，用于在所述有轨电车处于匀速运行、启动加速和制动这三种状态时通过第二双向DC/DC为辅助系统供电；

控制单元，用于控制所述超级电容为所述牵引系统供电，以及控制所述蓄电池为所述辅助系统供电。

优选地，还包括：

开关，用于当所述控制单元判断得到所述超级电容的电压小于第一电压阈值时，所述控制单元控制所述开关闭合，所述蓄电池为所述超级电容充电以及为所述牵引系统供电；

或者，用于当所述控制单元判断得到所述超级电容的电压大于第二电压阈值时，所述控制单元控制所述开关闭合，所述牵引系统为所述蓄电池充电以及为所述辅助系统供电；

其中，所述牵引系统包括牵引逆变器和牵引电机；

所述电源管理系统还包括：

与所述牵引逆变器连接的制动电阻，用于当所述超级电容及所述蓄电池均充满时，消耗制动产生的多余能量。

优选地，所述第一电压阈值为直流500V。

优选地，所述第二电压阈值为直流850V。

优选地，所述超级电容的充电截止电压为直流900V。

优选地，所述蓄电池的充电截止电压为直流900V。

本发明提供了一种多储能元件的电源管理系统，包括超级电容、蓄电池，和控制单元。该系统采用超级电容为有轨电车的牵引系统供电，采用蓄电池为有轨电车的辅助系统供电，由于超级电容可以提供大电流，因此有轨电车在匀速运行的阶段可以不用限速运行，提高了有轨电车的运行速度，并且，由于该系统对各储能元件的功能的分配非常合理，避免了蓄电池同时为牵引系统和辅助系统供电的情况，减小了蓄电池的负荷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种电源管理系统的结构示意图；

图2为本发明提供的另一种电源管理系统的结构示意图。

具体实施方式