本發明涉及軌道交通車輛驅動電源控制技術，尤指一種軌道交通用電池電容混合驅動電源系統。

背景技術：

現有軌道交通車輛的驅動供電方式大多采用接觸網供電方式，少部分采用鋰電池儲能系統供電方式，但這兩種供電方式都存在各自的問題。接觸網供電方式只適用于有網工況下，不適合城市軌道交通車輛使用，同時長距離的接觸網會產生大量的成本。鋰電池儲能系統供電方式雖為新型供電方式，但其輸出功率有限，適用工況受到制約。

因此，本發明提供了一種軌道交通用電池電容混合驅動電源系統，可應用于車輛離網工況下，采用鋰電池儲能單元與超級電容儲能單元配合輸出驅動功率，適用于所有驅動工況，滿足軌道交通車輛驅動功率大和續航里程長的要求。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種軌道交通用電池電容混合驅動電源系統，可以實現在車輛離網工況下，利用鋰電池儲能單元與超級電容儲能單元配合輸出驅動功率，達到驅動車輛行走的目的。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

一種軌道交通用電池電容混合驅動電源系統，包括：ecu能量控制單元、bms電池管理系統、cms電容管理系統、鋰電池組單元、超級電容單元、主電路接口單元、通訊接口單元和dc/dc變換器單元；

所述ecu能量控制單元為系統的核心控制單元，與內部的bms電池管理系統和cms電容管理系統相連，還與外部的通訊接口單元相連，通訊接口單元與軌道交通車輛的通訊接口相連；

所述bms電池管理系統與鋰電池組單元和dc/dc變換器單元相連，鋰電池組單元與dc/dc變換器單元相連；

所述cms電容管理系統與超級電容單元相連；超級電容單元與dc/dc變換器單元相連；dc/dc變換器單元與主電路接口單元相連；主電路接口單元與系統外部的牽引逆變器相連；

所述ecu能量控制單元用于根據外部部件指令控制bms電池管理系統和cms電容管理系統，實現鋰電池組單元和超級電容單元的充放電配合，同時將系統的實時信息反饋到外部部件；

所述bms電池管理系統用于接收ecu能量控制單元的控制指令，并監控鋰電池組單元的狀態，同時控制dc/dc變換器單元，使鋰電池組單元輸出合適的電壓和功率；

所述cms電容管理系統用于接收ecu能量控制單元的控制指令，并監控超級電容單元的狀態；

所述dc/dc變換器單元用于接收bms電池管理系統的控制指令，控制鋰電池組單元的充放電電流和輸出電壓，

所述鋰電池組單元與超級電容單元并聯輸出功率，功率分配通過ecu能量控制單元調節；

所述通訊接口單元用于實現系統與軌道交通車輛的通信；

所述主電路接口單元用于提供外部驅動電路所需的能源。

在上述方案的基礎上，所述bms電池管理系統與ecu能量控制單元之間采用can通訊方式。

在上述方案的基礎上，所述cms電容管理系統與ecu能量控制單元之間采用can通訊方式。

在上述方案的基礎上，所述dc/dc變換器單元與bms電池管理系統之間采用can通訊方式。

在上述方案的基礎上，所述鋰電池組單元和超級電容單元為儲能單元，鋰電池組單元和超級電容單元的儲存容量和輸出功率根據需求調整。

在上述方案的基礎上，所述主電路接口單元包括電路正極和電路負極。

在上述方案的基礎上，所述通訊接口單元與軌道交通車輛的通訊接口之間的通訊方式根據需求調整。

本發明所述的軌道交通用電池電容混合驅動電源系統，可以實現在車輛離網工況下，利用鋰電池儲能單元與超級電容儲能單元配合驅動車輛行走，其目的是為軌道交通車輛供電。本發明提供的電池電容混合驅動電源系統，適用于多種軌道交通車輛，結構簡單。同時，該系統結合了超級電容輸出功率大和鋰電池組續航能力強的優點，可應用于所有類型軌道交通車輛的工況。

附圖說明

本發明有如下附圖：

圖1本發明的結構圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

如圖1所示，本發明所述的一種軌道交通用電池電容混合驅動電源系統，包括：ecu能量控制單元1、bms電池管理系統單元2、cms電容管理系統單元3、鋰電池組單元4、超級電容單元5、主電路接口單元6、通訊接口單元7和dc/dc變換器單元8；

所述ecu能量控制單元1為系統的核心控制單元，與內部的bms電池管理系統2和cms電容管理系統3相連，還與外部的通訊接口單元7相連，通訊接口單元7與軌道交通車輛的通訊接口相連；

所述bms電池管理系統2與鋰電池組單元4和dc/dc變換器單元8相連，鋰電池組單元4與dc/dc變換器單元8相連；

所述cms電容管理系統3與超級電容單元5相連；超級電容單元5與dc/dc變換器單元8相連；dc/dc變換器單元8與主電路接口單元6相連；主電路接口單元6與系統外部的牽引逆變器相連；

所述ecu能量控制單元1用于根據外部部件指令控制bms電池管理系統2和cms電容管理系統3，實現鋰電池組單元4和超級電容單元5的充放電配合，同時將系統的實時信息反饋到外部部件；

所述bms電池管理系統2用于接收ecu能量控制單元1的控制指令，并監控鋰電池組單元4的狀態，同時控制dc/dc變換器單元8，使鋰電池組單元4輸出合適的電壓和功率；

所述cms電容管理系統3用于接收ecu能量控制單元1的控制指令，并監控超級電容單元5的狀態；

所述dc/dc變換器單元8用于接收bms電池管理系統2的控制指令，控制鋰電池組單元4的充放電電流和輸出電壓；

所述鋰電池組單元與超級電容單元并聯輸出功率，功率分配通過ecu能量控制單元調節；

所述通訊接口單元7用于實現系統與軌道交通車輛的通信；

所述主電路接口單元6用于提供外部驅動電路所需的能源。

在上述方案的基礎上，所述bms電池管理系統2與ecu能量控制單元1之間采用can通訊方式。

在上述方案的基礎上，所述cms電容管理系統3與ecu能量控制單元1之間采用can通訊方式。

在上述方案的基礎上，所述dc/dc變換器單元8與bms電池管理系統2之間采用can通訊方式。

在上述方案的基礎上，所述鋰電池組單元4和超級電容單元5為儲能單元，鋰電池組單元4和超級電容單元5的儲存能量和輸出功率根據需求調整。

在上述方案的基礎上，所述主電路接口單元6包括電路正極和電路負極。

在上述方案的基礎上，所述通訊接口單元7與軌道交通車輛的通訊接口之間的通訊方式根據需求調整。

本發明所述的軌道交通用電池電容混合驅動電源系統，可用于完全離網的軌道交通車輛驅動牽引，也可用于短時離網的軌道交通車輛應急牽引；所述系統中超級電容單元的主要作用為提供輸出功率，尤其是啟動功率；所述系統中鋰電池單元的主要作用為提供車輛續航所需能量；所述系統適用于安裝在車輛車頂、車底和車廂內等。

本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。