[发明专利]一种车辆地面充电系统

说明书

技术领域

本发明涉及城市轨道交通装备领域，特别是涉及一种车辆地面充电系统。

背景技术

轨道车辆是由牵引电动机驱动车轮进行工作，轨道交通由于具备能耗低、污染小、时刻准、速度快等诸多特点，已成为解决城市交通拥挤最有效的方式，在世界各国的大中型城市都有广泛的应用。由于轨道车辆是非自带能源的，所以需要从外界获取能源以驱动车辆运行。目前，轨道车辆常常采用的两种供电方式包括：接触网供电或者第三轨供电。

其中，接触网是电气化工程的主构架，是沿着铁路线上空架设的向轨道车辆供电的特殊形式的输电线路。由于接触网主架设主要包括：接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱以及基础部分。其中，接触悬挂包括：接触网导线、吊弦、承力索、连接零件以及绝缘子。支持装置包括：腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串、棒式绝缘子以及其他建筑物的特殊支持设备。等位装置包括：定位管和定位器。支柱以及基础部分包括：水泥支柱、钢柱以及支撑这些结构物的基础；可见：架设接触网需要耗费大量的接触导线、耗费大量的有色金属、耗费大量的人力财力。

第三轨供电是指在机车行走的两条轨道之外，再建设一个带电的钢轨。这个钢轨一般设于两轨之间或者其中一条轨道的外侧。轨道车辆的集电装置在带电钢轨上接触并滑行，把电力传送到机车上。第三轨的主要组成部分包括：绝缘支座、第三轨的扣件紧固部件等。可见：第三轨供电的建设也需要耗费大量资源。

基于上述技术问题，目前迫切需要提供一种新型供电方式，为轨道车辆提供电源，以保证轨道车辆的正常运行，同时，能够减少资源浪费、减少人力物力的浪费，使得轨道车辆能够得到更为广泛的利用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请实施例中提供了一种车辆地面充电系统，车辆可以在短时间内利用该充电系统给车载储能电源进行充电，该充电系统无需架设接触网、无需大量的金属材料、同时也节约了人力财力。

本发明实施例公开了如下技术方案：

一种车辆地面充电系统，包括：

变压器和第一充电机，所述变压器的输出端与第一充电机输入端相连；

所述变压器，用于将交流高压电降压为交流低压电输出给第一充电机；

所述第一充电机，用于将交流电转换为直流电输出给储能设备；

所述第一充电机包括：第一整流单元和第一降压斩波单元，所述第一整流单元与所述第一降压斩波单元并联；

所述第一整流单元是由6只整流二极管按照三相桥式不可控整流电路的形式连接构成；所述第一降压斩波单元由一个电容、两个IGBT模块和一个电感构成。

优选的，所述变压器的输入端与高压配电器的输出端通过星形接线方式或者三角形连接方式进行连接。

优选的，所述变压器的输出端通过星形连接方式或者三角形连接方式与第一充电机的输入端进行连接。

优选的，所述第一充电机包括：第一整流单元、第一降压斩波单元和第二降压斩波单元，所述第二降压斩波单元与第一降压斩波单元构造相同；所述第二降压斩波单元和第一降压斩波单元并联后与所述第一整流单元连接。

优选的，所述第一充电机包括：十二脉波整流单元、平衡电感和第一降压斩波单元；

所述十二脉波整流单元由第一整流单元和第二整流单元并联构成，所述平衡电感与所述第一整流单元和所述第二整流单元相连，并通过一个中心抽头与所述第一降压斩波单元连接；所述第一整流单元与第二整流单元构造相同。

优选的，所述第一充电机包括：十二脉波整流单元、平衡电感、第一降压斩波单元和第二降压斩波单元，其中，所述第一降压斩波单元与第二降压斩波单元构造相同；

所述十二脉波整流单元由第一整流单元和第二整流单元并联构成，所述第一整流单元与第二整流单元构造相同；

所述平衡电感分别与第一整流单元和第二整流单元相连，所述平衡电感通过一个抽头分别与第一降压斩波单元和第二降压斩波单元连接，所述第一降压斩波单元与第二降压斩波单元并联。

优选的，还包括：

第二充电机，所述第二充电机与所述第一充电机的构造相同；

所述第二充电机与所述第一充电机并联，则所述变压器，用于将交流高压电降压为交流低压电输出给第一充电机和第二充电机。

优选的，所述变压器输出的两组三相交流电源之间的相位错开30°分别输出给第一充电机和第二充电机；所述变压器的输出通过星形连接方式或者三角形连接方式与第一充电机的输入端进行连接；且所述变压器的输出通过三角形连接方式或者星形连接方式与第二充电机的输入端进行连接。

优选的，还包括：