CN104691367A - 一种储能式轨道交通车辆的充电控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种储能式轨道车辆的充电控制系统，该充电控制系统包括供电控制装置，供电控制装置包括进站检测单元、出站检测单元和切换单元。进站检测单元用于当储能式轨道车辆驶入车站时输出进站信号；出站检测单元用于当储能式轨道车辆驶出所述车站时输出出站信号；切换单元用于根据进站信号控制车站的供电设备向导电轨输送电能，还用于根据出站信号控制供电设备停止向导电轨供电。由于充电控制系统的供电控制装置能够自动检测储能式轨道车辆的进站和出站，并根据检测结果通过切换单元控制供电设施开始或停止向导电轨供电，从而能够替代操作人员对供电设施进行操作，进而能够解决人工操作方式因主观性较强而容易造成的误操作的问题。

Description

一种储能式轨道交通车辆的充电控制系统

技术领域

本申请涉及轨道交通技术领域，更具体地说，涉及一种储能式轨道交通车辆的充电控制系统。

背景技术

储能式轨道交通车辆的充电特点是大电流快速充电，当储能式轨道交通车辆进入站台时利用大电流快速充电达到短时间内向储能装置输送大量电能的目的。目前的充电程序是当储能式交通车辆进入站台后，站台人员通过声光信号通知充电操作人员，充电操作人员在接到声光信号后控制连接供电设备向导电轨输出电能，与导电轨连接的储能式轨道交通车辆的受电装置开始接收电能，当储能式轨道交通车辆离站时，站台人员再利用声光信号通知充电操作人员关闭供电设备。由于上述充电程序需要依靠操作人员进行人工操作，而人工操作的主观性较强，因此容易造成误操作，并且人工操作的工作效率也较低。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种储能式轨道交通车辆的充电控制系统，用于自动控制充电设备向车站内的导电轨输电或断电，以解决人工操作方法因主观性较强而容易造成误操作的问题。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种储能式轨道车辆的充电控制系统，包括供电控制装置，所述供电控制装置包括：

进站检测单元，用于当所述储能式轨道车辆驶入车站、其受电器与车站的导电轨接触时输出进站信号；

出站检测单元，用于当所述储能式轨道车辆驶出所述车站、所述受电器距离所述导电轨的末端为预设长度时输出出站信号；

切换单元，用于根据所述进站信号控制所述车站的供电设备向所述导电轨输送电能，还用于根据所述出站信号控制所述供电设备停止向所述导电轨供电。

优选的，所述进站检测单元包括：

电压传感器，与所述导电轨相连接，用于对所述导电轨的电压进行检测，并根据检测结果输出所述进站信号。

优选的，所述出站检测单元包括：

第一轮缘检测传感器，设置在所述车站的轨道的出站端，用于当所述储能式轨道车辆的第一个车辆经过时输出所述出站信号；

所述第一轮缘检测传感器与所述导电轨的末端之间的距离比所述第一个车轮与所述受电器之间的距离少所述预设长度。

优选的，所述第一轮缘检测传感器设置在位于所述轨道上的传感器基座上；

所述传感器基座包括：

设置在所述轨道的地面上的水泥底座；

设置在所述水泥底座上的橡胶垫；

设置在所述橡胶垫上、且通过螺栓与所述水泥底座相连接的卡件；

所述卡件用于卡装所述第一轮缘检测传感器。

优选的，所述预设长度为5米。

优选的，还包括运行模式判断装置，用于根据所述出站信号检测经过所述车站的轨道的出站端的车轮数量，并根据所述车轮数量判断所述储能式轨道交通车辆的运行模式；

所述运行模式包括正常模式和救援模式。

优选的，所述运行模式判断装置包括：

第二轮缘检测传感器，设置在所述出站端，用于对经过的车轮的轮缘进行检测，并根据经过的轮缘的数量输出脉冲；

模式判定单元，用于根据所述脉冲的数量判断所述运行模式。

优选的，所述模式确定单元用于：

当所述脉冲的数量为8时判定所述运行模式为所述正常模式；

当所述脉冲的数量为12或16时判定所述运行模式为所述救援模式。

优选的，还包括充电电流控制装置，用于根据充电时的电压上升斜率控制所述供电装置的输出电流。

优选的，所述充电电流控制装置包括：

电流传感器，用于获取供电装置的输出电流；

上升斜率计算单元，用于根据所述输出电流和所述储能式轨道车辆的电能储存装置的总容量计算所述电压上升斜率；

电流控制单元，用于根据所述电压上升斜率与所述预设电压上升斜率的比值控制所述输出电流。

从上述技术方案可以看出，本申请提供了一种储能式轨道车辆的充电控制系统，该充电控制系统包括供电控制装置，供电控制装置包括进站检测单元、出站检测单元和切换单元。进站检测单元用于当储能式轨道车辆驶入车站时输出进站信号；出站检测单元用于当储能式轨道车辆驶出所述车站时输出出站信号；切换单元用于根据进站信号控制车站的供电设备向导电轨输送电能，还用于根据出站信号控制供电设备停止向导电轨供电。由于充电控制系统的供电控制装置能够自动检测储能式轨道车辆的进站和出站，并根据检测结果通过切换单元控制供电设施开始或停止向导电轨供电，从而能够替代操作人员对供电设施进行操作，进而能够解决人工操作方式因主观性较强而容易造成的误操作的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种储能式轨道车辆的充电控制系统的示意图；

图2为本申请提供的一种第一轮缘检测传感器的基座的结构图；

图3为本申请另一实施例提供的一种储能式轨道车辆的充电控制系统的示意图；

图4为本申请又一实施例提供的一种储能式轨道车辆的充电控制系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例提供的一种储能式轨道车辆的充电控制系统的示意图。

如图1所示，本实施例提供的充电控制系统包括用于根据储能式轨道车辆的位置控制供电装置开始或停止向车站的导电轨供电的供电控制装置10。该供电控制装置10由进站检测单元11、出站检测单元12和切换单元13组成。

进站检测单元11设置在车站的轨道的进站端，用于当储能式轨道车辆驶入站台、该车辆上的受电器与车站的导电轨相接触时输出进站信号。该进站信号其实是接触轨的电压信号，进站检测单元11包括电压传感器(未示出)。在车辆进站前导电轨上没有电压，其电压为零，当车辆进站后，受流器与导电轨相接触，受流器与车辆上的电能储存装置相连接，导电轨的电压此时与该电能储存装置的电压相同。与导电轨相连接的电压传感器即利用导电轨的电压输出进站信号。

出站检测单元12用于当该储能式轨道车辆驶出车站、受电器距离导电轨的末端有预设长度时输出出站信号。

切换单元13设置在车站的供电设备中，并分别与进站检测单元11、出站检测单元13相连接，当接收到进展信号时控制供电设备向导电轨输出电能，当接收到出站信号时控制该供电设备停止向导电轨输出电能。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种储能式轨道车辆的充电控制系统，该充电控制系统包括供电控制装置，供电控制装置包括进站检测单元、出站检测单元和切换单元。进站检测单元用于当储能式轨道车辆驶入车站时输出进站信号；出站检测单元用于当储能式轨道车辆驶出所述车站时输出出站信号；切换单元用于根据进站信号控制车站的供电设备向导电轨输送电能，还用于根据出站信号控制供电设备停止向导电轨供电。由于充电控制系统的供电控制装置能够自动检测储能式轨道车辆的进站和出站，并根据检测结果通过切换单元控制供电设施开始或停止向导电轨供电，从而能够替代操作人员对供电设施进行操作，进而能够解决人工操作方式因主观性较强而容易造成的误操作的问题。

本实施例中的出站检测单元12用于对储能式轨道车辆的车轮的轮缘进行检测，即根据检测经过该出站检测单元的车轮来输出出站信号。具体结构包括第一轮缘检测传感器121和设置在该出站端的基座122，具体结构如图2所示。

基座122包括设置在地面上的水泥底座1221，底座上设置有橡胶垫1222，橡胶垫1222上设置有卡件1224，卡件1224通过穿过橡胶垫1223的螺栓1224固定在水泥底座1221上，卡件1224用于固定该第一轮缘检测传感器121。

该第一轮缘检测传感器121所处的位置为当储能式轨道车辆的第一个前轮到达其位置时，该车辆上的受流器正好距离导电轨的末端为预设长度，预留该预设长度的作用是为停电动作预留一定的时间，从而能够避免出现拉弧。预设长度根据实际经验优选5米。

实施例二

图3为本申请另一实施例提供的一种储能式轨道车辆的充电控制系统的示意图。

如图3所示，本实施例提供的充电控制系统是在上一实施例的基础上增设了运行模式判断装置20。

由于储能式轨道车辆在不同的运行模式下的充电方法略有不同，因此需要判断其运行模式。储能式轨道车辆的运行模式包括正常模式和救援模式，正常模式下只有该储能式轨道车辆单独运行，救援模式下是利用牵引车辆或其他正常的储能式轨道车辆对其进行牵引。从上面描述来看，正常模式与救援模式的区别在于经过一个固定点的车轮数的不同。一般的储能式轨道车辆的车轮为8个，救援车辆为4个。

运行模式判断装置20包括设置在出站端的第二轮缘检测传感器21和模式判定单元22，该第二轮缘检测传感器21在每个车轮经过时发出一个脉冲；模式判定单元22用于根据脉冲数量判定运行模式。当脉冲数量为8时判定该运行模式为正常模式；当脉冲数量为12或16时判定该运行模式为救援模式。

第二轮缘检测传感器21的基本结构与前述的第一轮缘检测传感器相同。

实施例三

图4为本申请又一实施例提供的一种储能式轨道车辆的充电控制系统的示意图。

如图4所示，本实施例提供的充电控制系统是在上一实施例的基础上增设了充电电流控制装置30，用于根据充电时的电压上升斜率控制供电装置的输出电流。

本装置的意义在于，储能式轨道车辆再运行时有可能会有个别储能电源因故障而被车辆的控制系统隔离，如果依然用原定的电流对储能式轨道车辆进行充电有可能因为电流过大对其他储能电源造成损坏，为此增设本充电电流控制装置30。

充电电流控制装置30包括电流传感器31、上升斜率计算单元32和电流控制单元33。

当储能式轨道车辆进入车站，供电装置在开始对导电轨供电的开始时段输出小电流，电流传感器31及用于对该输出电流进行检测；上升斜率计算单元32用于根据该输出电流对电压上升斜率进行计算，由于I＝C·d_v/d_t，从上式可得到电压上升斜率d_v/d_t＝I/C；电流控制单元33用于根据该电压上升斜率与预设电压上升斜率的计算比值，并控制供电装置输出与最大电流成上述比值为倍数的输出电流，从而达到保护储能电源的目的。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种储能式轨道车辆的充电控制系统，其特征在于，包括供电控制装置，所述供电控制装置包括：

进站检测单元，用于当所述储能式轨道车辆驶入车站、其受电器与车站的导电轨接触时输出进站信号；

出站检测单元，用于当所述储能式轨道车辆驶出所述车站、所述受电器距离所述导电轨的末端为预设长度时输出出站信号；

切换单元，用于根据所述进站信号控制所述车站的供电设备向所述导电轨输送电能，还用于根据所述出站信号控制所述供电设备停止向所述导电轨供电。

2.如权利要求1所述的充电控制系统，其特征在于，所述进站检测单元包括：

电压传感器，与所述导电轨相连接，用于对所述导电轨的电压进行检测，并根据检测结果输出所述进站信号。

3.如权利要求1所述的充电控制系统，其特征在于，所述出站检测单元包括：

第一轮缘检测传感器，设置在所述车站的轨道的出站端，用于当所述储能式轨道车辆的第一个车辆经过时输出所述出站信号；

所述第一轮缘检测传感器与所述导电轨的末端之间的距离比所述第一个车轮与所述受电器之间的距离少所述预设长度。

4.如权利要求3所述的充电控制系统，其特征在于，所述第一轮缘检测传感器设置在位于所述轨道上的传感器基座上；

所述传感器基座包括：

设置在所述轨道的地面上的水泥底座；

设置在所述水泥底座上的橡胶垫；

设置在所述橡胶垫上、且通过螺栓与所述水泥底座相连接的卡件；

所述卡件用于卡装所述第一轮缘检测传感器。

5.如权利要求1所述的充电控制系统，其特征在于，所述预设长度为5米。

6.如权利要求1～5任一项所述的充电控制系统，其特征在于，还包括运行模式判断装置，用于根据所述出站信号检测经过所述车站的轨道的出站端的车轮数量，并根据所述车轮数量判断所述储能式轨道交通车辆的运行模式；

所述运行模式包括正常模式和救援模式。

7.如权利要求6所述的充电控制系统，其特征在于，所述运行模式判断装置包括：

第二轮缘检测传感器，设置在所述出站端，用于对经过的车轮的轮缘进行检测，并根据经过的轮缘的数量输出脉冲；

模式判定单元，用于根据所述脉冲的数量判断所述运行模式。

8.如权利要求7所述的充电控制系统，其特征在于，所述模式确定单元用于：

当所述脉冲的数量为8时判定所述运行模式为所述正常模式；

当所述脉冲的数量为12或16时判定所述运行模式为所述救援模式。

9.如权利要求6所述的充电控制系统，其特征在于，还包括充电电流控制装置，用于根据充电时的电压上升斜率控制所述供电装置的输出电流。

10.如权利要求9所述的充电控制系统，其特征在于，所述充电电流控制装置包括：

电流传感器，用于获取供电装置的输出电流；

上升斜率计算单元，用于根据所述输出电流和所述储能式轨道车辆的电能储存装置的总容量计算所述电压上升斜率；

电流控制单元，用于根据所述电压上升斜率与所述预设电压上升斜率的比值控制所述输出电流。