基于超级电容的储能型再生制动能量回收方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于超级电容的储能型城轨再生制动能量回收方法及系统，方法包括将城轨的直流牵引网通过包含两个双向斩波模块单元的斩波单元和超级电容单元相连，根据的直流牵引网配置两个双向斩波模块单元的连接方式，并根据直流网压和超级电容电压来控制超级电容单元的充放电；系统包括斩波单元、超级电容单元、斩波控制模块和直流隔离开关单元，斩波单元包含两个串联或并联的双向斩波模块单元，双向斩波模块单元包括一个或者一个以上并联连接的双向DC/DC斩波模块。本发明能够将城轨再生制动能量回收和反馈，能够通用于常见的DC1500V/DC750V两种直流牵引网，具有通用性强、可靠性高、稳定性好、生产成本低、灵活度高的优点。

主权项

一种基于超级电容的储能型城轨再生制动能量回收方法，其特征在于步骤包括：1）将城轨的直流牵引网通过包含两个双向斩波模块单元（10）的斩波单元（1）和超级电容单元（2）相连，根据的直流牵引网配置两个双向斩波模块单元（10）的连接方式，当直流牵引网为DC1500V时，将两个双向斩波模块单元（10）配置为串联，当直流牵引网为DC750V时，将两个双向斩波模块单元（10）配置为并联；初始化设置直流牵引网的充电电压门槛值V_C1、放电电压门槛值V_F1以及超级电容单元（2）的充电上限电压V_C2、放电下限电压V_F2；2）实时监测直流网压V₁、超级电容电压V₂、直流母线空载电压V₁₀，其中直流网压V₁是指直流牵引网的电压，超级电容电压V₂是指超级电容单元（2）的电压，直流母线空载电压V₁₀是指直流牵引网直流母线上无负载电流时的电压；当直流网压V₁发生变化且确定该变化为列车牵引、制动而引起的网压变化时，当直流网压V₁同时大于或等于直流母线空载电压V₁₀及充电电压门槛值V_C1时，跳转执行步骤3）；当直流网压V₁同时小于或等于直流母线空载电压V₁₀及放电电压门槛值V_F1时，跳转执行步骤4）；3）判断超级电容电压V₂小于充电上限电压V_C2是否成立，如果不成立则跳转执行步骤2）；如果成立，则将直流牵引网的再生制动能量通过两个双向斩波模块单元（10）为超级电容单元（2）充电，且在充电过程中监测直流网压V₁和超级电容电压V₂，如果直流网压V₁小于或等于充电电压门槛值V_C1或超级电容电压V₂大于或等于充电上限电压V_C2，则停止为超级电容单元（2）充电并跳转执行步骤2）；4）判断超级电容电压V₂大于放电下限电压V_F2是否成立，如果不成立则跳转执行步骤2）；如果成立，则将超级电容单元（2）放电并通过两个双向斩波模块单元（10）为直流牵引网提供电压补偿，且在放电过程中监测直流网压V₁和超级电容电压V₂，如果直流网压V₁大于或等于放电电压门槛值V_F1或超级电容电压V₂小于或等于放电下限电压V_F2，则停止超级电容单元（2）放电并跳转执行步骤2）。