[发明专利]一种大容量的快速充放电储能系统

说明书

本发明公开一种大容量的快速充放电储能系统，该系统包括三相四线电源、快速充电装置以及至少两个储能单元，三相四线电源用于输出三相四线电源信号至快速充电装置，快速充电装置用于为至少两个储能单元同时提供低压充电信号；快速充电装置包括PWM整流电路、中间直流电路以及Buck－boost电路，PWM整流电路输出直流电压信号至中间直流电路，中间直流电路输出稳压后的直流电压信号至Buck－boost电路。本发明的储能系统通过将大电流分配到三相，能够减少管子冲击和减少超级电容承受的电流冲击，从而可以实现给超级电容的大电流快速充电。

【技术领域】

本发明涉及有轨电车供电技术领域，具体的，涉及一种大容量的快速充放电储能系统。

【背景技术】

有轨电车是采用电力驱动并在轨道上行驶的轻型轨道交通车辆。现有的供电技术主要是采用接触网取电和轨道取电。其中，接触网取电影响市容市貌，并且接触网的高度限制了城市建设的发展；轨道取电虽然可以采用分段循环供电或第三轨电磁式供电，这种供电的缺陷是轨道不安全，给上面通过的行人或车辆带来安全隐患，城市遭遇恶劣天气出现积水或内涝的情况下还会导致交通的中断或设备的损坏。

随着城市轨道交通及新型储能器件超级电容技术的发展，以超级电容储能有轨汽车为代表的新一代节能与环保有轨电车是城市轨道交通发展的必然趋势已经成为普遍共识。充电设备为有轨电车的超级电容储能装置提供能量补给，是新型有轨电车的重要基础支撑系统。大功率充电技术的发展对有轨电车的发展具有决定性的影响。

在有轨电车线路上各车站设置充电设备，利用有轨电车停站乘客上下车时间，通过充电设备为车载超级电容储能装置提供快速充电，因此需要充电功率大、充电时间短的有轨电车大功率充电设备。所以，如何在满足其特性要求的情况下对超级电容进行快速充电成为了一个亟待解决的重要问题。

【发明内容】

为了克服现有技术的不足，本发明的主要目的是提供一种大容量的快速充放电储能系统，该储能系统通过将大电流分配到三相，能够减少管子冲击和减少超级电容承受的电流冲击，从而可以实现给超级电容的大电流快速充电。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的一种大容量的快速充放电储能系统包括三相四线电源、快速充电装置以及至少两个储能单元，三相四线电源用于输出三相四线电源信号至快速充电装置，快速充电装置用于同时为至少两个储能单元提供低压充电信号；快速充电装置包括PWM整流电路、中间直流电路以及Buck－boost电路，PWM整流电路输出直流电压信号至中间直流电路，中间直流电路输出稳压后的直流电压信号至Buck－boost电路；PWM整流电路包括至少三个LCL滤波电路以及至少三个单相逆变电路，一个LCL滤波电路的第一输出端与一个单相逆变电路的输入端电连接，Buck－boost电路包括至少两组三相桥式逆变电路，第一组三相桥式逆变电路与第一个储能单元电连接，第二组三相桥式逆变电路与第二个储能单元电连接。

进一步的方案是，第一个LCL滤波电路包括第一电感、第二电感以及第一电容，第一电感的第一端连接至三相四线电源的A相，第一电容的第一端连接至第一电感的第二端和第二电感的第一端之间，第一电容的第二端连接至三相四线电源的零线；第二个LCL滤波电路包括第三电感、第四电感以及第二电容，第三电感的第一端连接至三相四线电源的B相，第二电容的第一端连接至第三电感的第二端和第四电感的第一端之间，第二电容的第二端连接至三相四线电源的零线；第三个LCL滤波电路包括第五电感、第六电感以及第三电容，第五电感的第一端连接至三相四线电源的C相，第三电容的第一端连接至第五电感的第二端和第六电感的第一端之间，第三电容的第二端连接至三相四线电源的零线。