M6米乐一种再生制动能量回馈装置及供电系统pdf本发明公开了一种再生制动能量回馈装置及供电系统，在轨道车辆制动时将轨道车辆的直流母线的第一直流电压通过M个第一能馈变流器变换为直流电网所需的第二直流电压、通过N个第二能馈变流器和N个电网变压器变换为交流电网所需的第二交流电压。由此可见，本发明不仅可以实现将再生制动能量回馈至不同电压等级的交流电网，还可以回馈至不同电压等级的直流电网，再生制动能量的回馈形式更加地灵活、可拓展性更强。

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 113964812 A (43)申请公布日 2022.01.21 (21)申请号 3.3 (22)申请日 2021.11.12 (71)申请人 重庆中车时代电气技术有限公司 地址 401120 重庆市渝北区双凤桥街道长 凯路333号 (72)发明人 王飞鹏苏亮亮王雄袁超 尹维恒匡明霞熊超陈涛 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 王晓芬 (51) Int.C l. H02J 1/10 (2006.01) H02J 3/38 (2006.01) B60L 7/10 (2006.01) 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 (54)发明名称 一种再生制动能量回馈装置及供电系统 (57)摘要 本发明公开了一种再生制动能量回馈装置 及供电系统，在轨道车辆制动时将轨道车辆的直 流母线的第一直流电压通过M个第一能馈变流器 变换为直流电网所需的第二直流电压、通过N个 第二能馈变流器和N个电网变压器变换为交流电 网所需的第二交流电压。由此可见，本发明不仅 可以实现将再生制动能量回馈至不同电压等级 的交流电网，还可以回馈至不同电压等级的直流 电网，再生制动能量的回馈形式更加地灵活、可 拓展性更强。 A 2 1 8 4 6 9 3 1 1 N C CN 113964812 A 权利要求书 1/2页 1.一种再生制动能量回馈装置，其特征在于，包括： M个第一能馈变流器，M个所述第一能馈变流器的输入端与轨道车辆的直流母线连接，M 个所述第一能馈变流器的输出端与M个直流电网端口连接，用于将所述直流母线的第一直 流电压变换为直流电网所需的第二直流电压，并通过M个所述直流电网端口将所述第二直 流电压回馈至与所述直流电网端口一一对应的所述直流电网，M为正整数； N个第二能馈变流器，N个所述第二能馈变流器的输入端与轨道车辆的直流母线连接， 用于将所述直流母线的第一直流电压变换为第一交流电压； N个电网变压器，N个所述电网变压器的输入端分别一一对应与N个所述第二能馈变流 器的输出端连接、N个所述电网变压器的输出端分别一一对应与N个交流电网端口连接，用 于将所述第一交流电压变换为交流电网所需的第二交流电压，并通过N个所述交流电网端 口将所述第二交流电压回馈至与所述交流电网端口一一对应的所述交流电网，N为正整数。 2.如权利要求1所述的再生制动能量回馈装置，其特征在于，所述第一能馈变流器包 括： 输入端作为所述第一能馈变流器的输入端的第一H桥逆变模块，用于对所述直流母线 的所述第一直流电压进行逆变，得到第三交流电压； 第一谐振模块，所述第一谐振模块与第一隔离变压器的原边绕组串联且串联后的电路 与所述第一H桥逆变模块的输出端连接，用于产生谐振； 所述第一隔离变压器，用于对所述第三交流电压进行电气隔离； 输入端与所述第一隔离变压器的副边绕组连接、输出端作为所述第一能馈变流器的输 出端的第一H桥整流模块，用于对所述第三交流电压进行整流，得到所述第二直流电压。 3.如权利要求1所述的再生制动能量回馈装置，其特征在于，所述第二能馈变流器包 括： 输入端作为所述第二能馈变流器的输入端的第二H桥逆变模块，用于对所述直流母线 的所述第一直流电压进行逆变，得到第四交流电压； 第二谐振模块，所述第二谐振模块与第二隔离变压器的原边绕组串联且串联后的电路 与所述第二H桥逆变模块的输出端连接，用于产生谐振； 所述第二隔离变压器，用于对所述第四交流电压进行电气隔离； 第二电容； 输入端与所述第二隔离变压器的副边绕组连接、输出端通过所述第二电容与四象限模 块的输入端连接的第二H桥整流模块，用于对所述第四交流电压进行整流，得到所述第三直 流电压； 输出端作为所述第二能馈变流器的输出端的所述四象限模块，用于对所述第三直流电 压进行逆变，得到所述第一交流电压。 4.如权利要求3所述的再生制动能量回馈装置，其特征在于，所述第二谐振模块包括谐 振电感和谐振电容，所述谐振电感和所述谐振电容串联。 5.如权利要求3所述的再生制动能量回馈装置，其特征在于，所述第二能馈变流器还包 括电抗器，所述电抗器的输入端与所述四象限模块的输出端连接、所述电抗器的输出端与 所述电网变压器连接，用于对所述第一交流电压进行滤波。 6.如权利要求3所述的再生制动能量回馈装置，其特征在于，还包括预充电模块，所述 2 2 CN 113964812 A 权利要求书 2/2页 预充电模块设置于所述电网变压器和所述第二能馈变流器之间，用于对所述第二电容进行 预充电。 7.如权利要求6所述的再生制动能量回馈装置，其特征在于，所述预充电模块包括电 阻、第一断路器及第二断路器； 所述第一断路器与所述电阻串联后与所述第二断路器并联，且并联后的两端中的一端 作为所述预充电模块的输入端，另一端作为所述预充电模块的输出端； 所述第一断路器用于在所述第二电容预充电开始时导通，预充电完成后断开； 所述第二断路器用于在所述第二电容预充电开始时断开，预充电完成后导通。 8.如权利要求1至7任一项所述的再生制动能量回馈装置，其特征在于，还包括： M个第三能馈变流器，M个所述第三能馈变流器一一对应与M个所述第一能馈变流器并 联，用于将所述直流母线的第一直流电压变换为所述直流电网所需的所述第二直流电压， 并通过M个所述直流电网端口将所述第二直流电压回馈至与所述直流电网端口一一对应的 所述直流电网，M为正整数。 9.如权利要求1至7任一项所述的再生制动能量回馈装置，其特征在于，还包括： N个第四能馈变流器，N个所述第四能馈变流器一一对应与N个所述第二能馈变流器并 联，用于将所述直流母线的所述第一直流电压变换为所述第一交流电压。 10.一种供电系统，其特征在于，包括牵引变压器和整流器，所述牵引变压器与轨道车 辆的供电电网连接，所述整流器分别与所述牵引变压器和轨道车辆的直流母线连接，所述 供电系统还包括如权利要求1至9任一项所述的再生制动能量回馈装置。 3 3 CN 113964812 A 说明书 1/8页 一种再生制动能量回馈装置及供电系统 技术领域 [0001] 本发明涉及轨道交通技术领域，特别是涉及一种再生制动能量回馈装置及供电系 统。 背景技术 [0002] 随着轨道交通的不断发展，当轨道车辆的牵引电机处于制动工况，产生大量的再 生制动能量，如能加以回收利用，有极高的经济价值和环保价值。现有技术中与牵引电机连 接的直流母线的电压会通过再生制动能量回馈装置回馈至交流电网，具体的，再生制动能 量回馈装置包括能馈变流器和能馈变压器，能馈变流器将直流母线的直流电压进行逆变， 得到第一交流电压，再通过能馈变压器将第一交流电压进行升压，得到第二交流电压，之后 将第二交流电压回馈至交流电网。但是现有的再生制动能量回馈装置的回馈形式单一、可 拓展性差。 发明内容 [0003] 本发明的目的是提供一种再生制动能量回馈装置及供电系统，不仅可以实现将再 生制动能量回馈至不同电压等级的交流电网，还可以回馈至不同电压等级的直流电网，再 生制动能量的回馈形式更加地灵活、可拓展性更强。 [0004] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种再生制动能量回馈装置，包括： [0005] M个第一能馈变流器，M个所述第一能馈变流器的输入端与轨道车辆的直流母线连 接，M个所述第一能馈变流器的输出端与M个直流电网端口连接，用于将所述直流母线的第 一直流电压变换为直流电网所需的第二直流电压，并通过M个所述直流电网端口将所述第 二直流电压回馈至与所述直流电网端口一一对应的所述直流电网，M为正整数； [0006] N个第二能馈变流器，N个所述第二能馈变流器的输入端与轨道车辆的直流母线连 接，用于将所述直流母线的第一直流电压变换为第一交流电压； [0007] N个电网变压器，N个所述电网变压器的输入端分别一一对应与N个所述第二能馈 变流器的输出端连接、N个所述电网变压器的输出端分别一一对应与N个交流电网端口连 接，用于将所述第一交流电压变换为交流电网所需的第二交流电压，并通过N个所述交流电 网端口将所述第二交流电压回馈至与所述交流电网端口一一对应的所述交流电网，N为正 整数。 [0008] 优选的，所述第一能馈变流器包括： [0009] 输入端作为所述第一能馈变流器的输入端的第一H桥逆变模块，用于对所述直流 母线的所述第一直流电压进行逆变，得到第三交流电压； [0010] 第一谐振模块，所述第一谐振模块与第一隔离变压器的原边绕组串联且串联后的 电路与所述第一H桥逆变模块的输出端连接，用于产生谐振； [0011] 所述第一隔离变压器，用于对所述第三交流电压进行电气隔离； [0012] 输入端与所述第一隔离变压器的副边绕组连接、输出端作为所述第一能馈变流器 4 4 CN 113964812 A 说明书 2/8页 的输出端的第一H桥整流模块，用于对所述第三交流电压进行整流，得到所述第二直流电 压。 [0013] 优选的，所述第二能馈变流器包括： [0014] 输入端作为所述第二能馈变流器的输入端的第二H桥逆变模块，用于对所述直流 母线的所述第一直流电压进行逆变，得到第四交流电压； [0015] 第二谐振模块，所述第二谐振模块与第二隔离变压器的原边绕组串联且串联后的 电路与所述第二H桥逆变模块的输出端连接，用于产生谐振； [0016] 所述第二隔离变压器，用于对所述第四交流电压进行电气隔离； [0017] 第二电容； [0018] 输入端与所述第二隔离变压器的副边绕组连接、输出端通过所述第二电容与四象 限模块的输入端连接的第二H桥整流模块，用于对所述第四交流电压进行整流，得到所述第 三直流电压； [0019] 输出端作为所述第二能馈变流器的输出端的所述四象限模块，用于对所述第三直 流电压进行逆变，得到所述第一交流电压。 [0020] 优选的，所述第二谐振模块包括谐振电感和谐振电容，所述谐振电感和所述谐振 电容串联。 [0021] 优选的，所述第二能馈变流器还包括电抗器，所述电抗器的输入端与所述四象限 模块的输出端连接、所述电抗器的输出端与所述电网变压器连接，用于对所述第一交流电 压进行滤波。 [0022] 优选的，还包括预充电模块米乐m6官网登录入口，所述预充电模块设置于所述电网变压器和所述第二 能馈变流器之间，用于对所述第二电容进行预充电。 [0023] 优选的，所述预充电模块包括电阻、第一断路器及第二断路器； [0024] 所述第一断路器与所述电阻串联后与所述第二断路器并联，且并联后的两端中的 一端作为所述预充电模块的输入端，另一端作为所述预充电模块的输出端； [0025] 所述第一断路器用于在所述第二电容预充电开始时导通，预充电完成后断开； [0026] 所述第二断路器用于在所述第二电容预充电开始时断开，预充电完成后导通。 [0027] 优选的，还包括： [0028] M个第三能馈变流器，M个所述第三能馈变流器一一对应与M个所述第一能馈变流 器并联，用于将所述直流母线的第一直流电压变换为所述直流电网所需的所述第二直流电 压，并通过M个所述直流电网端口将所述第二直流电压回馈至与所述直流电网端口一一对 应的所述直流电网，M为正整数。 [0029] 优选的，还包括： [0030] N个第四能馈变流器，N个所述第四能馈变流器一一对应与N个所述第二能馈变流 器并联，用于将所述直流母线的所述第一直流电压变换为所述第一交流电压。 [0031] 为解决上述技术问题，本发明还提供了一种供电系统，包括牵引变压器和整流器， 所述牵引变压器与轨道车辆的供电电网连接，所述整流器分别与所述牵引变压器和轨道车 辆的直流母线连接，所述供电系统还包括上述的再生制动能量回馈装置。 [0032] 本发明公开了一种再生制动能量回馈装置及供电系统，包括M个第一能馈变流器， 可以将轨道车辆的直流母线的第一直流电压变换为直流电网所需的第二直流电压，并通过 5 5 CN 113964812 A 说明书 3/8页 M个直流电网端口将第二直流电压回馈至与直流电网端口一一对应的直流电网，M为正整 数；N个第二能馈变流器和N个电网变压器，N个第二能馈变流器可以将轨道车辆的直流母线 的第一直流电压变换为第一交流电压，之后N个电网变压器将第一交流电压变换为交流电 网所需的第二交流电压，并通过N个交流电网端口将第二交流电压回馈至与交流电网端口 一一对应的交流电网米乐m6官网登录入口，N为正整数。 [0033] 本申请中，在轨道车辆制动时将轨道车辆的直流母线的第一直流电压通过M个第 一能馈变流器变换为直流电网所需的第二直流电压、通过N个第二能馈变流器和N个电网变 压器变换为交流电网所需的第二交流电压，不仅可以实现将再生制动能量回馈至不同电压 等级的交流电网，还可以回馈至不同电压等级的直流电网，再生制动能量的回馈形式更加 地灵活、可拓展性更强。 附图说明 [0034] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所 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发明的一些实施 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。 [0035] 图1为本发明提供的一种再生制动能量回馈装置的结构示意图； [0036] 图2为本发明提供的另一种再生制动能量回馈装置的结构示意图； [0037] 图3为本发明提供的一种第二能馈变流器的部分结构示意图； [0038] 图4为本发明提供的一种供电系统的结构示意图。 具体实施方式 [0039] 本发明的核心是提供一种再生制动能量回馈装置及供电系统，不仅可以实现将再 生制动能量回馈至不同电压等级的交流电网，还可以回馈至不同电压等级的直流电网，再 生制动能量的回馈形式更加地灵活、可拓展性更强。 [0040] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0041] 请参照图1，图1为本申请提供的一种再生制动能量回馈装置的结构示意图。 [0042] 本发明提供了一种再生制动能量回馈装置，包括： [0043] M个第一能馈变流器1，M个第一能馈变流器1的输入端与轨道车辆的直流母线连 接，M个第一能馈变流器1的输出端与M个直流电网端口连接，用于将直流母线的第一直流电 压变换为直流电网所需的第二直流电压，并通过M个直流电网端口将第二直流电压回馈至 与直流电网端口一一对应的直流电网，M为正整数； [0044] N个第二能馈变流器2，N个第二能馈变流器2的输入端与轨道车辆的直流母线连 接，用于将直流母线的第一直流电压变换为第一交流电压； [0045] N个电网变压器3，N个电网变压器3的输入端分别一一对应与N个第二能馈变流器2 的输出端连接、N个电网变压器3的输出端分别一一对应与N个交流电网端口连接，用于将第 6 6 CN 113964812 A 说明书 4/8页 一交流电压变换为交流电网所需的第二交流电压，并通过N个交流电网端口将第二交流电 压回馈至与交流电网端口一一对应的交流电网，N为正整数米乐m6官网登录入口。 [0046] 考虑到当轨道车辆的牵引电机处于制动工况时，轨道车辆的直流母线的第一直流 电压抬高，当第一直流电压超过预设电压阈值时，能馈系统启动，通过再生制动能量回馈装 置进行能量回馈至电网，但是现有的再生制动能量回馈装置通过能馈变流器和能馈变压器 仅能将再生制动的能量回馈至交流电网，回馈形式单一、可拓展性差。 [0047] 为解决上述技术问题，本申请中再生制动能量回馈装置，包括M个第一能馈变流器 1、N个第二能馈变流器2和N个电网变压器3。其中，M个第一能馈变流器1可以对轨道车辆的 直流母线的第一直流电压进行DC‑DC(Direct current‑Direct current，直流‑直流)变换， 得到第二直流电压，并通过M个直流电网端口将第二直流电压回馈至与直流电网端口一一 对应的直流电网，M为正整数。N个第二能馈变流器2可以对轨道车辆的直流母线的第一直流 电压进行DC‑AC(Direct current‑Alternating Current，直流‑交流)变换，得到第一交流 电压，然后经过N个电网变压器3对第一交流电压进行AC‑AC(Alternating  Current‑ Alternating Current，交流‑交流)变换，得到交流电网所需的第二交流电压，并通过N个交 流电网端口将第二交流电压回馈至与交流电网端口一一对应的交流电网，N为正整数。本申 请中，在轨道车辆制动时将轨道车辆的直流母线的第一直流电压通过M个第一能馈变流器1 变换为直流电网所需的第二直流电压、通过N个第二能馈变流器2和N个电网变压器3变换为 交流电网所需的第二交流电压，并通过与M个第一能馈变流器1一一对应的直流电网端口、 与N个电网变压器3一一对应的交流电网端口，不仅可以实现将再生制动能量回馈至不同电 压等级的交流电网，还可以回馈至不同电压等级的直流电网，例如1180V交流电网、400V交 流电网、900V直流电网或1800V直流电网，形成了端口丰富的智能配电网，能量流动更加灵 活，可促进可再生能源的整合，使得绿色能源的接入更加方便。 [0048] 此外，再生制动能量回馈装置还具有性能优越、体积小、功率密度高的优点，智慧 程度更高，可满足多种应用环境，既能满足现有城轨供电产品的改造，适合城轨供电产品的 使用，又能适应新建项目的需求，还可以预留绿色智慧能源系统接口，有效管理绿色能源的 接入。即可以承担车站配电系统的相关供电任务，又能与公共电网灵活的进行能量交互，其 内部不同供电系统间的也能进行能量交互。 [0049] 请参照图2，图2为本申请提供的另一种再生制动能量回馈装置的结构示意图。 [0050] 例如，直流电网端口可以与交流电网的第二能馈变流器2连接，直流电网的能量来 源，一方面在轨道车辆的牵引电机处于制动工况下，可以通过第一能馈变流器1将轨道车辆 的直流母线的再生制动能量回馈至直流电网，另一方面在轨道车辆的牵引电机处于制动工 况下，也可以为首先轨道车辆的直流母线的再生制动能量回馈至交流电网，之后在轨道车 辆的牵引电机处于牵引工况下，可以将交流电网能量传输至直流电网。 [0051] 另外，当轨道车辆牵引导致直流母线的第一直流电压降低并低于预设电压阈值 时，再生制动能量回馈装置也可以工作在整流状态，与原有的牵引系统协同工作，保持直流 母线的第一直流电压稳定。 [0052] 电网变压器3可以但不仅限为12脉波整流变压器，实现与牵引支路复用变压器，当 然也可以设置独立于牵引支路的变压器。 [0053] 直流电网可以但不仅限为接入储能、光伏等新能源系统。 7 7 CN 113964812 A 说明书 5/8页 [0054] 本申请的再生制动能量回馈装置可以通过选择高电压等级、高开关频率的器件， 例如选择3300V电压等级的器件，IGCT(Integrated Gate‑Commutated Thyristor，集成门 极换流晶闸管)的开关频率选用5‑6kHz，实现高频化，也减小装置的体积和重量，实现整体 装置的小型化，本申请在此不作特别的限定。 [0055] 综上，本申请的再生制动能量回馈装置，不仅可以实现将再生制动能量回馈至不 同电压等级的交流电网，还可以回馈至不同电压等级的直流电网，再生制动能量的回馈形 式更加地灵活、可拓展性更强。 [0056] 在上述实施例的基础上： [0057] 作为一种优选的实施例，第一能馈变流器1包括： [0058] 输入端作为第一能馈变流器1的输入端的第一H桥逆变模块11，用于对直流母线的 第一直流电压进行逆变，得到第三交流电压； [0059] 第一谐振模块12，第一谐振模块12与第一隔离变压器13的原边绕组串联且串联后 的电路与第一H桥逆变模块11的输出端连接，用于产生谐振； [0060] 第一隔离变压器13，用于对第三交流电压进行电气隔离； [0061] 输入端与第一隔离变压器13的副边绕组连接、输出端作为第一能馈变流器1的输 出端的第一H桥整流模块14，用于对第三交流电压进行整流，得到第二直流电压。 [0062] 为了降低再生制动能量回馈装置的器件在能量回馈中的损耗，在本实施例中，第 一能馈变流器1包括第一H桥逆变模块11、第一谐振模块12、第一隔离变压器13及第一H桥整 流模块14。第一H桥逆变模块11对直流母线的第一直流电压进行逆变，得到第三交流电压。 第一谐振模块12产生谐振，实现器件的软开关，可以大幅度地降低器件的开关损耗，确保器 件的开关电压不会过高，从而实现高频化，此外也可以减小整体装置的散热压力。第一隔离 变压器13对第三交流电压进行电气隔离，提高了装置的可靠性。第一H桥整流模块14对第三 交流电压进行整流，得到第二直流电压，以便将第二直流电压回馈至直流电网。综上，本实 施例的第一能馈变流器1具备软开关、能量双向流动、高效率、高功率密度等优点，提高了电 压的正弦度，降低了波形畸变率，降低了再生制动能量回馈装置的器件在能量回馈中的损 耗，实现了高频化。 [0063] 此外，第一隔离变压器13可以但不仅限为高频隔离变压器，因变压器的原边拓扑 为高压系统，电位较高，高频隔离变压器可以起到电气隔离的作用；另外，在工程应用中，通 过选用高频隔离变压器可以提高能量的传输效率，减小了整体装置的体积和重量，减小了 能源转换损耗，减小线路损耗，能量传输距离更远，减小变压器的励磁损耗，同时也可以抑 制装置内部的环流。 [0064] 请参照图3，图3为本申请提供的一种第二能馈变流器的部分结构示意图。 [0065] 作为一种优选的实施例，第二能馈变流器2包括： [0066] 输入端作为第二能馈变流器2的输入端的第二H桥逆变模块21，用于对直流母线的 第一直流电压进行逆变，得到第四交流电压； [0067] 第二谐振模块22，第二谐振模块22与第二隔离变压器23的原边绕组串联且串联后 的电路与第二H桥逆变模块21的输出端连接，用于产生谐振； [0068] 第二隔离变压器23，用于对第四交流电压进行电气隔离； [0069] 第二电容； 8 8 CN 113964812 A 说明书 6/8页 [0070] 输入端与第二隔离变压器23的副边绕组连接、输出端通过第二电容与四象限模块 25的输入端连接的第二H桥整流模块24，用于对第四交流电压进行整流，得到第三直流电 压； [0071] 输出端作为第二能馈变流器2的输出端的四象限模块25，用于对第三直流电压进 行逆变，得到第一交流电压。 [0072] 为了提升再生制动能量回馈的效率，在本实例中，第二能馈变流器2包括第二H桥 逆变模块21、第二谐振模块22、第二隔离变压器23、第二电容、第二H桥整流模块24及四象限 模块25。具体的，第二H桥逆变模块21对直流母线的第一直流电压进行逆变，得到第四交流 电压。第二谐振模块22可以在再生制动能量回馈装置的器件的开关过程前、后引入谐振，实 现器件的软开关，确保器件在零电压或零电流下实现导通或关断，从而使器件的开关损耗 减少至最小，实现高频化，也减小了整体装置的散热压力。第二隔离变压器23对第四交流电 压进行电气隔离，提高了装置的可靠性。第二H桥整流模块24对第四交流电压进行整流，得 到第三直流电压。四象限模块25可以将第三直流电压维持在固定电压值，例如1800V，同时 对第三直流电压进行逆变，得到第一交流电压，以便将第一交流电压回馈至交流电网，综 上，本实施例的方案实现了有功无功的独立控制，且回馈的电能质量优越，提升了整体装置 的功率密度和再生制动能量回馈的效率，且通过高频化实现了整体装置的小型化。 [0073] 此外，第二隔离变压器23可以但不仅限为高频隔离变压器，提高变压器的工作频 率可以在不增加绕组电流密度的情况下减小其体积和重量，可起到抑制环流的隔离作用， 降低了整体装置的占地空间。 [0074] 四象限模块25也可以实现能量的双向流动，不仅能满足制动能量的传输需求，还 能在直流母线的第一直流电压降低时满足牵引能量的传输需求，本申请在此不做特别的限 定。 [0075] 作为一种优选的实施例，第二谐振模块22包括谐振电感和谐振电容，谐振电感和 谐振电容串联。 [0076] 为了实现提高再生制动能量的转换效率，在本实施例中，第二谐振模块22选用LC 谐振模块，谐振电感Lr和谐振电容Cr，构成LC谐振模块，谐振电感Lr、谐振电容Cr与变压器 原边的漏感Lm形成LLC谐振，整体电路结构简单，进一步降低了器件的开关损耗，减小了整 体装置的散热压力的同时达到高频化和高能量转换效率的目的。例如，可以使得器件的开 关频率达到2kHz以上。 [0077] 请参照图4，图4为本申请提供的一种供电系统的结构示意图。 [0078] 作为一种优选的实施例，第二能馈变流器2还包括电抗器4，电抗器4的输入端与四 象限模块25的输出端连接、电抗器4的输出端与电网变压器3连接，用于对第一交流电压进 行滤波。 [0079] 为了提升再生制动能量回馈的质量，在本实施例中，第二能馈变流器2还可以包括 电抗器4，可以对第一交流电压进行滤波，防止高电压所产生的高次谐波对交流电网造成污 染，通过电抗器4可以对谐波进行治理，提升再生制动能量回馈的质量。 [0080] 作为一种优选的实施例，还包括预充电模块5，预充电模块5设置于电网变压器3和 第二能馈变流器2之间，用于对第二电容进行预充电。 [0081] 考虑到电网变压器3在合闸的瞬间，电网变压器3的励磁涌流过大，可能会对第二 9 9 CN 113964812 A 说明书 7/8页 能馈变流器2造成影响，在本实施例中，再生制动能量回馈装置还包括预充电模块5，可以对 第二能馈变流器2的第二电容进行预充电，实现对能量的存储，在第二电容预充电结束后， 励磁涌流消退，从而实现抑制励磁涌流对第二能馈变流器2造成的影响，且电路结构简单， 整体装置的损耗较小。 [0082] 作为一种优选的实施例，预充电模块5包括电阻、第一断路器及第二断路器； [0083] 第一断路器与电阻串联后与第二断路器并联，且并联后的两端中的一端作为预充 电模块5的输入端，另一端作为预充电模块5的输出端； [0084] 第一断路器用于在第二电容预充电开始时导通，预充电完成后断开； [0085] 第二断路器用于在第二电容预充电开始时断开，预充电完成后导通。 [0086] 在本实施例中，预充电模块5可以选用电阻、第一断路器及第二断路器，第一断路 器在第二电容预充电开始时导通，预充电完成后断开，第二断路器在第二电容预充电开始 时断开，预充电完成后导通，整体电路结构简单，操作便捷，灵活性强，实现了抑制电网变压 器3在合闸瞬间的励磁涌流对第二能馈变流器2造成的影响，提高了整体装置的稳定性和可 靠性。 [0087] 作为一种优选的实施例，还包括： [0088] M个第三能馈变流器，M个第三能馈变流器一一对应与M个第一能馈变流器1并联， 用于将直流母线的第一直流电压变换为直流电网所需的第二直流电压，并通过M个直流电 网端口将第二直流电压回馈至与直流电网端口一一对应的直流电网，M为正整数。 [0089] 考虑到在城市轨道交通运行的轨道车辆的功率和数量的增加，要求再生制动能量 回馈装置在大功率条件下运行。显然，第一能馈变流器1的容量已经远不能满足需求，在本 实施例中，再生制动能量回馈装置还可以包括M个第三能馈变流器，采用M个第三能馈变流 器一一对应与M个第一能馈变流器1并联的方式，可以将直流母线的第一直流电压变换为直 流电网所需的第二直流电压，并通过M个直流电网端口将第二直流电压回馈至与直流电网 端口一一对应的直流电网，不仅提高了整体装置的功率等级，且能馈变流器并联间互为冗 余，提高了装置的灵活性与可靠性。 [0090] 作为一种优选的实施例，还包括： [0091] N个第四能馈变流器6，N个第四能馈变流器6一一对应与N个第二能馈变流器2并 联，用于将直流母线的第一直流电压变换为第一交流电压。 [0092] 为了能够将轨道车辆产生的再生制动能量最大程度地回馈至交流电网，在本实施 例中，再生制动能量回馈装置还可以包括N个第四能馈变流器6，可以将直流母线的第一直 流电压变换为第一交流电压，通过一一对应与N个第二能馈变流器2并联的方式，可以扩充 第二能馈变流器2的功率，实现了大功率地将再生制动能量回馈至交流电网。 [0093] 本发明还提供了一种供电系统，包括牵引变压器和整流器7，牵引变压器与轨道车 辆的供电电网连接，整流器7分别与牵引变压器和轨道车辆的直流母线连接，供电系统还包 括上述的再生制动能量回馈装置。 [0094] 此外，电网变压器3与牵引变压器可以复用，实现牵引支路与制动支路的连接，当 轨道车辆的直流母线的第一电压降低并低于预设电压阈值时，再生制动能量回馈装置的能 量不仅可以回馈至交流电网还可以协助牵引支路工作，保持直流母线的第一直流电压稳 定，本申请在此不做特别的限定。 10 10 CN 113964812 A 说明书 8/8页 [0095] 牵引变压器可以但不仅限为12脉波整流变压器，整流器7可以但不仅限为二极管 整流机组。 [0096] 关于供电系统的工作原理、工作方式的更多内容，可以参照上述实施例的相关描 述，这里不再赘述。 [0097] 需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一 个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之 间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在 涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些 要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设 备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除 在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。 [0098] 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发明。 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发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明 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。 11 11 CN 113964812 A 说明书附图 1/3页 图1 图2 12 12 CN 113964812 A 说明书附图 2/3页 图3 13 13 CN 113964812 A 说明书附图 3/3页 图4 14 14

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