中铁电气化局-有轨电车超级电容成套充电系统

中国中铁电气化局集团
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二、超级电容
常
用 超 级
恒流充 恒压充
电
电
电
容
器 充 电 模
恒功率 充电
恒流转 恒压充
电
式
恒流转恒压充电的优点：
当较大电流充电时能节 省充电时间，后期采用恒压 充电时，可解决超级电容单 体间的均压问题。
中铁电气化局集团
有轨电车超级电容成套充电系统
城铁公司 罗金 2019年11月
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汇报主要内容
一、研发背景 二、超级电容 三、系统构成 四、关键技术 五、成果应用
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一、背景
有轨电车是一种历史悠久的公共交通工具， 现在仍然有不少城市保留有轨电车，并且在技术 上不断改进。
பைடு நூலகம்
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特 节能、低碳、运力大 点 共享路权、投资小、环境影响小
上海有轨电车（1908年）
法国.巴黎有轨电车
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五、应用
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五、应用
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回流母线
成套充电装置 的控制系统
控制器
监控器
三、系统构成
有 轨 电 车 进 站 成 套 充 电 设 备
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站 台 全 景
设 备 区
四、关键技术
充电控制
载波移相控制技术 自适应PI控制技术 短路故障电流恒定控制技术 恒压—内阻电流控制技术
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—— 提供绿色智能轨道交通产品和服务 为品质生活提速
汇报完毕 谢谢聆听
一、背景
有 轨 电 车 主 要 供 电 制 式
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二、超级电容
超级电容器组一般由大量的超级电 容串并联组，优点包括： ➢ 功率密度非常高 ➢ 充电速度快 ➢ 使用寿命长 ➢ 工作温度范围大 ➢ 可靠性高 ➢ 对环境无污染等
四、关键技术
充电控制
载波移相控制技术 自适应PI控制技术 短路故障电流恒定控制技术 恒压—内阻电流控制技术
充电策略
装置启停充电策略 上下行充电逻辑策略 燃弧抑制充电策略
可靠性
多模块冗余运行 无人值守模式
正 常 充 电
上 下 行 同 时 禁 止
跃 站 状 态 充 电
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充电时间可以在曲线的任意点结束。
三、系统构成
变流装置1
整流变压器 PCC
变流装置2 变流装置3
变流装置4
输出隔离装置 正汇流 母线
负汇流 母线
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车辆进出站 检测装置
输出至上行 接触网
输出至下行 接触网
充电策略
装置启停充电策略 上下行充电逻辑策略 燃弧抑制充电策略
可靠性
多模块冗余运行 无人值守模式
——
载波移相控制 （前）
自适应PI 电恒 流压 控 制 技内 术阻
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（后）
短路故障电流
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四、关键技术
充电控制
载波移相控制技术 自适应PI控制技术 短路故障电流恒定控制技术 恒压—内阻电流控制技术
充电策略
装置启停充电策略 上下行充电逻辑策略 燃弧抑制充电策略
可靠性
多模块冗余运行 无人值守模式
五、应用
2016 年 由 中 国 电 机 工 程 学 会 组 织
2
名 国际
院 士
先进
、7 成
名 教 授 级 高
果 水 平 评 价
工
参
加
评
审
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五、应用
2016年该产品成功中标武汉T1、T2有轨电车项目。 2017年该项目荣获中国铁路工程总公司科学技术奖特等奖 。
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恒
Io
1800A
流
转
恒
压
模
式
充
V
900V
电
Vo
过
程
Vc
250V
t1
t2
充电过程如右图所示：
➢0-t1阶段，工作在大电流恒流充电状态；
➢t1-t2阶段，工作在恒压充电状态。
当电流降至0，充电自然结束；