[发明专利]制动能量回收和应急牵引储能系统、供电系统及控制方法

权利要求书

1.一种制动能量回收和应急牵引储能系统，其特征在于，包括：

变流单元，包括第一变流单元和第二变流单元，所述第一变流单元和第二变流单元均设有与高压电源的HV接口连接的直流输入输出接口；

电池模组，通过第一开关K1与第一变流单元连接；

电容模组，通过第二开关K2与第二变流单元连接；

车辆运行再生制动过程时，再生制动功率为P3，闭合第二开关K2，第二变流单元工作，若再生制动功率P3≥电容模组充放电额定功率P2，电容模组以电容模组充放电额定功率P2充电，若再生制动功率P3＜电容模组充放电额定功率P2，电容模组以再生制动功率P3充电；同时，若电池模组存储能量E3＜电池模组存储最大能量E1，且再生制动功率P3≥电容模组充放电额定功率P2，则闭合第一开关K1，第一变流单元工作，电池模组以功率P3-P2充电，若电池模组存储能量E3＜电池模组存储最大能量E1，且再生制动功率P3＜电容模组充放电额定功率P2，则断开第一开关K1，第一变流单元及电池模组不工作。

2.如权利要求1所述的制动能量回收和应急牵引储能系统，还包括控制单元，所述控制单元与所述第一变流单元和所述第二变流单元进行通信，所述控制单元设有能量分配模块，用于对电池模组与电容模组进行能量分配。

3.如权利要求2所述的制动能量回收和应急牵引储能系统，其特征在于，所述变流单元、电池模组和电容模组均安装于城轨车辆车体底部。

4.如权利要求2所述的制动能量回收和应急牵引储能系统，其特征在于，所述变流单元、电池模组和电容模组均安装于城轨车辆车体顶部。

5.如权利要求2所述的制动能量回收和应急牵引储能系统，其特征在于，电池模组的电池采用钛酸锂电池，电容模组为超级电容模组。

6.如权利要求2至5任意一项所述的制动能量回收和应急牵引储能系统，其特征在于，所述第一变流单元为DC/DC转换器，用于在电池模组的电压低于工作电压时，将高压电源输出的DC1500V电压转换为电池模组的充电电压给电池模组充电，在接触网1500V失电时，给高压电源供电。

7.如权利要求2至5任意一项所述的制动能量回收和应急牵引储能系统，其特征在于，所述第二变流单元为DC/DC转换器，用于在车辆处于制动状态时，将DC1500V电压转换为DC500V-DC800V电压，给电容模组充电，在车辆处于牵引状态时，将电容模组储存的DC500V-DC800V电压转换为DC1500V电压，传输给高压电源。

8.一种供电系统，其特征在于，包括：

高压电源，设有HV接口以及与接触网1500V+、接触网1500V-连接的输入接口；

充电机，设有与接触网1500V+、接触网1500V-连接的输入接口以及与车辆DC110V母线连接的输出接口，将DC1500V转换为DC110V；

辅助逆变器SIV，设有与接触网1500V+、接触网1500V-连接的输入接口以及与车辆AC380V母线连接的输出接口，将DC1500V转换为AC380V；

以及如权利要求1至7任意一项所述的制动能量回收和应急牵引储能系统。

9.如权利要求8所述的供电系统，其特征在于，还包括DC110V蓄电池组，DC110V蓄电池组的输出接口与车辆DC110V母线连接。

10.如权利要求8或9任意一项所述的供电系统，其特征在于，所述高压电源为车辆牵引供电的开关电源，高压电源的输出接口与牵引逆变器VVVF连接。