CN106953584A - 一种轨道交通用太阳能储能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轨道交通用太阳能储能系统。包括太阳能组件、钛酸锂电池组、DC/DC变换器、充电电气组件、放电电气组件、BMS电池管理系统、充电接口、放电接口和通讯接口。太阳能组件用于吸收太阳能并将其转化为电能，通过充电接口将电能传送给DC/DC变换器，DC/DC变换器对电能进行处理，并通过充电电气组件将处理后的电能传送给钛酸锂电池组；钛酸锂电池组通过放电电气组件和放电接口对外供电；BMS电池管理系统用于监控钛酸锂电池组状态，保证其处于健康工作状态，用于与DC/DC变换器通讯，监控其工作状态，还用于与轨道交通车辆通讯，可根据车辆要求控制系统对外供电。本发明适用性广，稳定性高，结构简单，携带方便。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能应用技术以及储能技术的交叉领域，特别是一种轨道交通用太阳能储能系统。
背景技术
轨道交通用太阳能储能系统是将太阳能应用技术与钛酸锂电池储能技术结合起来，形成独立的系统安置在露天轨道交通顶部。由于大多数轨道交通车辆应用于户外，几乎没有或很少有遮挡，这样就为利用太阳能光伏发电储能创造了很好的条件。太阳能光伏发电有着非常广阔的前景，新型环保的、可再生无任何污染的太阳能，每年辐射到我们地球表面上的能量值相当于目前全世界能源总消耗量的3.5 万倍，我们有取之不尽的源泉。利用太阳能光伏发电提供电能将会创造非常好的社会效益，同时使用钛酸锂材料的电池包适用于各种极端工况，系统应用范围广，稳定性高。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种轨道交通用太阳能储能系统。将太阳能储能系统布置在轨道交通车辆顶部，利用充足的太阳能能源，产生的电能经过处理转换后储存在钛酸锂材料的电池包中，系统包含与轨道交通车辆的对接接口，可根据需要提供电能。该发明旨在为轨道交通车辆提供辅助能源。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种轨道交通用太阳能储能系统，包括太阳能组件1、钛酸锂电池组2、DC/DC变换器3、充电电气组件4、放电电气组件5、BMS 电池管理系统(BMS：Battery ManagementSystem)6、充电接口7、放电接口8和通讯接口9；
太阳能组件1与充电接口7连接，充电接口7与DC/DC变换器 3连接，DC/DC变换器3与充电电气组件4连接，充电电气组件4 与钛酸锂电池组2连接，钛酸锂电池组2与放电电气组件5连接，放电电气组件5与放电接口8连接，DC/DC变换器3还与BMS电池管理系统6相连，BMS电池管理系统6与通讯接口9相连，同时钛酸锂电池组2还与BMS电池管理系统6连接；
所述太阳能组件1用于吸收太阳能，并将其转化为电能，通过充电接口7将电能传送给DC/DC变换器3；
所述DC/DC变换器3用于将对接收的电能进行处理，并将处理后的电能通过充电电气组件4传送给钛酸锂电池组2；
所述钛酸锂电池组2用于储存电能，并将电能通过放电电气组件 5和放电接口8对轨道交通车辆供电；
所述BMS电池管理系统6为太阳能储能系统的核心部件，用于监控钛酸锂电池组2的状态，保证钛酸锂电池组2处于健康工作状态；用于与DC/DC变换器3通讯，监控其工作状态；用于通过通讯接口 9与轨道交通车辆通讯，可根据轨道交通车辆要求控制太阳能储能系统对外供电。
在上述方案的基础上，所述DC/DC变换器3对接收的电能进行处理，是通过升压/降压原理将接收到的电能转化为符合钛酸锂电池组2工作电压范围的电能，并去除谐波。
在上述方案的基础上，所述充电电气组件4用于限制电能的流向，允许电能流入钛酸锂电池组2，不允许电能反向回流；
所述放电电气组件5用于限制电能的流向，允许电能通过放电接口8对轨道交通车辆供电，不允许电能反向回流。
在上述方案的基础上，所述充电电气组件4由接触器和单相二极管组成；放电电气组件5由接触器和单相二极管组成。
在上述方案的基础上，所述BMS电池管理系统6用于根据钛酸锂电池组2的状态控制放电电气组件5和充电电气组件4中的接触器。
在上述方案的基础上，所述钛酸锂电池组2的状态包括电池组电荷状态、单体电池电压和单体电池温度等。
本发明所述技术方案可以实现太阳能能源的有效利用，不仅减少了能源消耗，降低了废气的排放，洁净的太阳能改善了我们的生活环境，并且本发明因钛酸锂材料电池的应用，适用于各种极端工况，适用性广，稳定性高。本发明适用于多种轨道交通车俩，结构简单，携带方便。
附图说明
本发明有如下附图：
图1本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明所述的轨道交通用太阳能储能系统，包括太阳能组件1、钛酸锂电池组2、DC/DC变换器3、充电电气组件 4、放电电气组件5、BMS电池管理系统(BMS：BatteryManagement System)6、充电接口7、放电接口8和通讯接口9；
太阳能组件1与充电接口7连接，充电接口7与DC/DC变换器 3连接，DC/DC变换器3与充电电气组件4连接，充电电气组件4 与钛酸锂电池组2连接，钛酸锂电池组2与放电电气组件5连接，放电电气组件5与放电接口8连接，DC/DC变换器3还与BMS电池管理系统6相连，BMS电池管理系统6与通讯接口9相连，同时钛酸锂电池组2还与BMS电池管理系统6连接；
所述太阳能组件1用于吸收太阳能，并将其转化为电能，通过充电接口7将电能传送给DC/DC变换器3；
所述DC/DC变换器3用于将对接收的电能进行处理，并将处理后的电能通过充电电气组件4传送给钛酸锂电池组2；
所述钛酸锂电池组2用于储存电能，并将电能通过放电电气组件 5和放电接口8对轨道交通车辆供电；
所述BMS电池管理系统6为太阳能储能系统的核心部件，用于监控钛酸锂电池组2的状态，保证钛酸锂电池组2处于健康工作状态；用于与DC/DC变换器3通讯，监控其工作状态；用于通过通讯接口 9与轨道交通车辆通讯，可根据轨道交通车辆要求控制太阳能储能系统对外供电。
在上述方案的基础上，所述DC/DC变换器3对接收的电能进行处理，是通过升压/降压原理将接收到的电能转化为符合钛酸锂电池组2工作电压范围的电能，并去除谐波。
在上述方案的基础上，所述充电电气组件4用于限制电能的流向，允许电能流入钛酸锂电池组2，不允许电能反向回流；
所述放电电气组件5用于限制电能的流向，允许电能通过放电接口8对轨道交通车辆供电，不允许电能反向回流。
在上述方案的基础上，所述充电电气组件4由接触器和单相二极管组成；放电电气组件5由接触器和单相二极管组成。
在上述方案的基础上，所述BMS电池管理系统6用于根据钛酸锂电池组2的状态控制放电电气组件5和充电电气组件4中的接触器。
在上述方案的基础上，所述钛酸锂电池组2的状态包括电池组电荷状态、单体电池电压和单体电池温度等。
本发明所述的轨道交通用太阳能储能系统，使用BMS电池管理系统监控单体电池状态，并且合理控制电能的使用；使用钛酸锂材料电池，适用于各种极端工况，适用性广，稳定性高；适用于多种轨道交通车俩，结构简单，携带方便。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (6)
1.一种轨道交通用太阳能储能系统，其特征在于：包括太阳能组件(1)、钛酸锂电池组(2)、DC/DC变换器(3)、充电电气组件(4)、放电电气组件(5)、BMS电池管理系统(6)、充电接口(7)、放电接口(8)和通讯接口(9)；
太阳能组件(1)与充电接口(7)连接，充电接口(7)与DC/DC变换器(3)连接，DC/DC变换器(3)与充电电气组件(4)连接，充电电气组件(4)与钛酸锂电池组(2)连接，钛酸锂电池组(2)与放电电气组件(5)连接，放电电气组件(5)与放电接口(8)连接，DC/DC变换器(3)还与BMS电池管理系统(6)相连，BMS电池管理系统(6)与通讯接口(9)相连，同时钛酸锂电池组(2)还与BMS电池管理系统(6)连接；
所述太阳能组件(1)用于吸收太阳能，并将其转化为电能，通过充电接口(7)将电能传送给DC/DC变换器(3)；
所述DC/DC变换器(3)用于将对接收的电能进行处理，并将处理后的电能通过充电电气组件(4)传送给钛酸锂电池组(2)；
所述钛酸锂电池组(2)用于储存电能，并将电能通过放电电气组件(5)和放电接口(8)对轨道交通车辆供电；
所述BMS电池管理系统(6)用于监控钛酸锂电池组(2)的状态，保证钛酸锂电池组(2)处于健康工作状态；用于与DC/DC变换器(3)通讯，监控其工作状态；用于通过通讯接口(9)与轨道交通车辆通讯，根据轨道交通车辆的要求控制太阳能储能系统对外供电。
2.根据权利要求1所述的轨道交通用太阳能储能系统，其特征在于：所述DC/DC变换器(3)对接收的电能进行处理，是通过升压/降压原理将接收到的电能转化为符合钛酸锂电池组(2)工作电压范围的电能，并去除谐波。
3.根据权利要求1所述的轨道交通用太阳能储能系统，其特征在于：所述充电电气组件(4)由接触器和单相二极管组成；放电电气组件(5)由接触器和单相二极管组成。
4.根据权利要求3所述的轨道交通用太阳能储能系统，其特征在于：所述充电电气组件(4)用于限制电能的流向，允许电能流入钛酸锂电池组(2)，不允许电能反向回流；
所述放电电气组件(5)用于限制电能的流向，允许电能通过放电接口(8)对轨道交通车辆供电，不允许电能反向回流。
5.根据权利要求4所述的轨道交通用太阳能储能系统，其特征在于：所述BMS电池管理系统(6)用于根据钛酸锂电池组(2)的状态控制放电电气组件(5)和充电电气组件(4)中的接触器。
6.根据权利要求5所述的轨道交通用太阳能储能系统，其特征在于：所述钛酸锂电池组(2)的状态包括电池组电荷状态、单体电池电压和单体电池温度。
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