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原文传递一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统

专利名称：	一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统
摘要：	本发明公开一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，包括光伏板水冷板、蓄电池水冷板、主散热器、废排风散热器和供暖散热器，在夏季工况下，由光伏板水冷板、蓄电池水冷板、主散热器和废排风散热器参与系统工作；在冬季工况下，由光伏板水冷板、蓄电池水冷板、废排风散热器和供暖散热器参与系统工作。本发明通过将光伏储能发电系统结合车辆本身特性进行系统的改进，从而能够有效实现储能热管理和光伏电池发电系统能量的综合利用和能效提升，提高整车系统能源利用率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	中车唐山机车车辆有限公司
发明人：	孔繁冰;刘斌;李明;刘楠;王伟;戴朝华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-10-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201911016223.6
公开号：	CN110626212A
代理机构：	成都帝鹏知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	李华
分类号：	B60L58/26(2019.01);B;B60;B60L;B60L58
申请人地址：	064000 河北省唐山市丰润区厂前路3号
主权项：	1.一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，其特征在于，包括光伏板水冷板、蓄电池水冷板、主散热器、废排风散热器和供暖散热器，所述光伏板水冷板、蓄电池水冷板、废主散热器和供暖散热器通过水管路并联连接，且并联的入水端汇总连接至水泵，并联后的出水端相互连接；在所述光伏板水冷板的水管路上设置有光伏水冷调节阀M1，在所述蓄电池水冷板的水管路上设置有蓄电水冷调节阀M2，在所述主散热器的水管路上设置有主散热调节阀M3，在所述废排风散热器的水管路上设置有废排风散热调节阀M4，在所述供暖散热器的水管路上设置有供暖散热调节阀M5；在夏季工况下，由光伏板水冷板、蓄电池水冷板、主散热器和废排风散热器参与系统工作；利用主散热器和废排风散热器对光伏板水冷板和蓄电池水冷板里面的水循环降温；通过调节各调节阀开度的大小，通过水泵调节水流量的大小，以及调节主散热器风机转速，降低光伏板和蓄电池的工作温度；在冬季工况下，由光伏板水冷板、蓄电池水冷板、废排风散热器和供暖散热器参与系统工作；将光伏板水冷板里的水来循环利用光伏板工作时产生的废热，通过车厢内的供暖散热器利用光伏板工作时产生的废热为车厢辅助加温，通过车厢内的废排风散热器加热蓄电池水冷板为储能系统加热保温。 2.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，其特征在于，在所述蓄电水冷调节阀后段的蓄电池水冷板的水管路上引出有调节支管Ⅰ，在所述废排风散热调节阀后段的废排风散热器的水管路上引出有调节支管Ⅱ，所述调节支管Ⅰ和调节支管Ⅱ汇总连接至水泵；在所述调节支管Ⅰ上设置有调节阀门M6，在所述调节支管Ⅱ上设置有调节阀门M7。 3.根据权利要求2所述的一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，其特征在于，还包括：在所述光伏板水冷板的进出口设有温度传感器T1和温度传感器T2，在所述蓄电池水冷板进出口设有温度传感器T3和温度传感器T4，在主散热器处设有温度传感器T5，在废排风散热器处设有温度传感器T6，在主散热器、废排风散热器和供暖散热器出口汇流后设温度传感器T7，在蓄电池上设置的温度传感器Tb，在车厢内设置的环境温度传感器Tc，以及中控器，各个温度传感器的信号端均连接至中控器，所述中控器还与各个调节阀的控制端、水泵控制端以及主散热器中风机控制端相互通讯连接。 4.根据权利要求3所述的一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，其特征在于，在夏季工况下，打开光伏水冷调节阀M1、蓄电水冷调节阀M2、主散热调节阀M3和调节阀门M7，关闭废排风散热调节阀M4、供暖散热调节阀M5和调节阀门M6；利用主散热器和废排风散热器对光伏板水冷板和蓄电池水冷板里面的水循环降温；通过调节各调节阀开度的大小，通过水泵调节水流量的大小，以及调节主散热器风机转速，降低光伏板和蓄电池的工作温度。 5.根据权利要求4所述的一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，其特征在于，在所述夏季工况下的控制策略为：通过各处温度传感器的检测温度从而通过控制器调节通过调节各调节阀开度的大小，通过水泵调节水流量的大小，以及调节主散热器风机转速；如果T1-T2＞△Tmax1，△Tmax1为预设的光伏最大温度差值，则调大阀门M1的开度；如果阀门M1开度到最大，则控制水泵调大水流量；如果T3-T4＞△Tmax2，△Tmax2为预设的蓄电最大温度差值，则调大阀门M2的开度；如果阀门M2开度到最大，则控制水泵调大水流量；如果T7＞Tmax3，Tmax3为预设的温度上界值，则调大主散热器风机转速，否则调小主散热器风机转速；如果T7＜Tmax4，Tmax4为预设的温度下界值，则关闭主散热器风机；调节阀门M3和M7开度，分配主散热器和废排风散热器水流量，使T7最低。 6.根据权利要求5所述的一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，其特征在于，所述△Tmax1取值为5℃，所述△Tmax2取值为5℃，所述Tmax3取值为40℃，所述Tmax4取值为25℃。 7.根据权利要求3所述的一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，其特征在于，在冬季工况下，打开光伏水冷调节阀M1、废排风散热调节阀M4、供暖散热调节阀M5和调节阀门M6，关闭蓄电水冷调节阀M2、主散热调节阀M3和调节阀门M7；将光伏板水冷板里的水来循环利用光伏板工作时产生的废热，通过车厢内的供暖散热器利用光伏板工作时产生的废热为车厢辅助加温，通过车厢内的废排风散热器加热蓄电池水冷板为储能系统加热保温。 8.根据权利要求7所述的一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，其特征在于，在所述冬季工况下的控制策略为：通过各处温度传感器的检测温度从而通过控制器调节通过调节各调节阀开度的大小，将光伏板水冷板里的水来循环利用光伏板工作时产生的废热，通过车厢内的供暖散热器利用光伏板工作时产生的废热为车厢辅助加温，通过车厢内的废排风散热器加热蓄电池水冷板为储能系统加热保温；如果T1＞Tb且Tb＜Tmin1，Tmin1为预设的蓄电池最低工作温度值，则用光伏板工作产生的废热加热蓄电池，关闭蓄电水冷调节阀M2、主散热调节阀M3和调节阀门M7，打开光伏水冷调节阀M1，调节阀门M6；如果T1＞Tc且Tc＜Tmin2，Tmin2为预设的人体舒适最低温度值，则用光伏板工作产生的废热为车厢加温，关闭蓄电水冷调节阀M2、主散热调节阀M3和调节阀门M7，打开光伏水冷调节阀M1，调节供暖散热调节阀M5；如果Tc-T6＞△Tmax3且Tb＜Tmin1，△Tmax3为预设的环境最大温度差值，则由车厢废排风散热器加热储能电池水冷板，为储能系统加热保温，提高储能系统性能，关闭蓄电水冷调节阀M2、主散热调节阀M3和调节阀门M7，打开光伏水冷调节阀M1、废排风散热调节阀M4，调节供暖散热调节阀M5和调节阀门M6；如果通过上述调节，仍然出现储能电池温度Tb＜Tmin1，则光伏发电为储能系统进行电加热保温，关闭蓄电水冷调节阀M2、主散热调节阀M3和调节阀门M7，打开光伏水冷调节阀M1、废排风散热调节阀M4，调节阀门M6，同时打开蓄电池电加热系统。 9.根据权利要求8所述的一种轨道交通车辆储能与光伏发电的热量综合利用系统，其特征在于，所述Tmin1取值为10℃，所述Tmin2取值为15℃，所述△Tmax3取值为5℃。
所属类别：	发明专利