蓄电列车、蓄电方法和控制器与流程

1.本发明涉及电网调峰技术领域，尤其涉及一种蓄电列车、蓄电方法和控制器。


背景技术：

2.对于利用风能、太阳能等绿色能源进行发电的方式，由于其发电时间受气象条件影响极大，无法灵活地控制发电时间，且在利用上述绿色能源进行发电时电网未必有足够的容量来容纳其产生的电能，因此会导致利用上述绿色能源所产生的电能无法储存，从而导致电能浪费。现有技术中，往往通过建立大型抽水蓄能电站的方式实现对利用上述绿色能源所产生的、且电网暂时无法接纳的电能进行储存蓄电，并在电网能够或需要接纳电能时，向电网传输其蓄积的电能。但是，上述蓄电方式需要耗费较大的工程量来建立蓄能电站，成本较高。且抽水蓄能电站的系统复杂、设备较多、技术含量高，因此对抽水蓄能电站进行维护的工作量和成本较高，且风能、太阳能等绿色能源丰富的地区往往缺乏水资源，从而导致抽水蓄能电站所用的水往往需要从较远的水源地获取，进一步增加了成本并提高了蓄电难度。综上所述，现有的蓄电方式，其蓄电成本和难度较高，从而导致蓄电的效率较低。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的在于提供一种蓄电列车，以解决现有的蓄电方式的蓄电成本和难度较高，从而导致蓄电的效率较低的问题。本发明的另一个目的在于提供一种蓄电方法。本发明的再一个目的在于提供一种控制器。本发明的还一个目的在于提供一种计算机设备。本发明的还一个目的在于提供一种可读介质。
4.为了达到以上目的，本发明的一方面公开了一种蓄电列车，所述蓄电列车包括：
5.与输电线路电连接且设置于轨道上的电动发电车体，所述电动发电车体包括电动发电车厢和设置于所述电动发电车厢的电动发电装置；
6.其中，当所述电动发电车体沿所述轨道的上坡方向前进时，所述电动发电装置用于基于所述输电线路传输的第一电能驱动所述电动发电车体行驶；
7.当所述电动发电车体沿所述轨道的下坡方向前进时，所述电动发电装置还用于将所述电动发电车体的动能转化为第二电能，并将所述第二电能传输至所述输电线路。
8.可选的，所述电动发电装置包括电动发电机、与所述电动发电机连接的变速箱和与所述变速箱连接的电动发电车轮；
9.所述电动发电机用于基于所述输电线路传输的第一电能驱动所述变速箱运转，以使所述变速箱带动所述电动发电车轮转动以带动所述电动发电车体沿所述轨道的上坡方向前进；
10.所述电动发电车轮用于在所述电动发电车体沿所述轨道的下坡方向前进时带动所述变速箱运转，以使所述变速箱带动所述电动发电机运转以发电产生所述第二电能并将所述第二电能传输至所述输电线路。
11.可选的，所述电动发电车体通过第一输电弓与所述输电线路连接。
12.可选的，所述电动发电车体还包括与所述电动发电机连接的控速装置，用于检测所述电动发电机的转速并基于预设的安全转速控制所述电动发电机的转速。
13.可选的，所述控速装置包括制动装置、与所述制动装置连接的转速控制器和分别与所述转速控制器和所述电动发电机电连接的转速传感器；
14.所述转速传感器用于检测所述电动发电机的转速，并将所述电动发电机的转速传输到所述转速控制器，所述转速控制器用于在所述电动发电机的转速超过所述预设的安全转速时，通过所述制动装置控制所述电动发电机的转速。
15.可选的，还包括与所述输电线路电连接的蓄电车体组，所述蓄电车体组包括变压车体和与所述变压车体连接的多个蓄电车体；
16.所述变压车体包括变压车厢和设置于所述变压车厢的变压器；
17.所述变压器用于在所述蓄电车体组充电时将输电线路传输的第三电能进行降压得到第四电能，并将所述第四电能传输至所述蓄电车体；
18.所述变压器还用于在所述蓄电车体组放电时将所述蓄电车体传输的第五电能进行升压得到第六电能，并将所述第六电能传输至所述输电线路；
19.所述蓄电车体包括蓄电车厢、设置于所述蓄电车厢的电池组和与所述电池组电连接的充放电回路；
20.所述充放电回路用于在所述蓄电车体组充电时将所述第四电能传输至所述电池组；
21.所述充放电回路还用于在所述蓄电车体组放电时将所述电池组释放的所述第五电能传输至所述变压车体。
22.可选的，所述变压车体与所述输电线路电连接。
23.可选的，所述变压车体通过第二输电弓与所述输电线路电连接。
24.可选的，所述充放电回路包括与所述变压车体连接的交流母线、分别与所述交流母线和所述电池组电连接的充电回路、分别与所述交流母线和所述电池组电连接的放电回路；
25.其中，所述充电回路用于在所述蓄电车体组充电时从所述交流母线获取所述第四电能并将所述第四电能传输至所述电池组；
26.所述放电回路用于在所述蓄电车体组放电时将所述第五电能通过所述交流母线传输至所述变压车体。
27.可选的，所述充电回路包括充电开关和与所述充电开关电连接的整流器，所述放电回路包括放电开关和与所述放电开关电连接的逆变器。
28.可选的，所述充电回路通过直流母线与所述电池组电连接；所述放电回路通过所述直流母线与所述电池组电连接。
29.为了达到以上目的，本发明的另一方面公开了一种如上所述的蓄电列车的蓄电方法，所述方法包括：
30.判断预设的电力负荷指令是蓄电指令还是发电指令；
31.若是蓄电指令，基于所述电力负荷指令生成上坡指令，将所述上坡指令发送至所述电动发电装置，以使所述电动发电装置基于所述输电线路传输的第一电能驱动所述电动发电车体沿所述轨道的上坡方向前进，以将输电线路传输的第一电能转化为所述电动发电
车体的动能，从而将所述电动发电车体的动能转化为所述电动发电车体的势能，以完成蓄电；
32.若是发电指令，基于所述电力负荷指令生成下坡指令，将所述下坡指令发送至所述电动发电车体，以使所述电动发电车体沿所述轨道的下坡方向前进，以带动所述电动发电装置运转以将所述电动发电车体的势能转化为所述电动发电车体的动能，从而将所述电动发电车体的动能转化为第二电能，并将所述第二电能传输至所述输电线路。
33.为了达到以上目的，本发明的再一方面公开了一种如上所述的蓄电列车的控制器，所述控制器包括：
34.判断模块，用于判断预设的电力负荷指令是蓄电指令还是发电指令；
35.上坡指令发送模块，用于若是蓄电指令，基于所述电力负荷指令生成上坡指令，将所述上坡指令发送至所述电动发电装置，以使所述电动发电装置基于所述输电线路传输的第一电能驱动所述电动发电车体沿所述轨道的上坡方向前进，以将输电线路传输的第一电能转化为所述电动发电车体的动能，从而将所述电动发电车体的动能转化为所述电动发电车体的势能，以完成蓄电；
36.下坡指令发送模块，用于若是发电指令，基于所述电力负荷指令生成下坡指令，将所述下坡指令发送至所述电动发电车体，以使所述电动发电车体沿所述轨道的下坡方向前进，以带动所述电动发电装置运转以将所述电动发电车体的势能转化为所述电动发电车体的动能，从而将所述电动发电车体的动能转化为第二电能，并将所述第二电能传输至所述输电线路。
37.本发明还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法。
38.本发明还公开了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述方法。
39.本发明提供的蓄电列车、蓄电方法和控制器，通过使蓄电列车包括与输电线路电连接且设置于轨道上的电动发电车体，所述电动发电车体包括电动发电车厢和设置于所述电动发电车厢的电动发电装置，能够使蓄电列车的结构较为简单，在建造时无需耗费巨大的工程量和成本，且能降低维护成本和难度，并且无需依赖绿色能源所在地所匮乏的水资源进行蓄电，从而还能够降低蓄电难度。通过当所述电动发电车体沿所述轨道的上坡方向前进时，所述电动发电装置用于基于所述输电线路传输的第一电能驱动所述电动发电车体行驶，能够在需要蓄电时将电能以较高的效率转化为蓄电列车的动能，从而以较高的效率将蓄电列车的动能转化为蓄电列车的势能以完成蓄电，其无需一系列复杂的操作且能源转化效率高，进一步降低了蓄电的难度；通过当所述电动发电车体沿所述轨道的下坡方向前进时，所述电动发电装置还用于将所述电动发电车体的动能转化为第二电能，并将所述第二电能传输至所述输电线路，能够在需要发电时以较高的效率将蓄电列车的势能转化为蓄电列车的动能，从而以较高的效率将蓄电列车的动能转化为电能以完成发电，其发电时也无需一系列复杂的操作，且发电的速度较快，难度较低，效率较高。综上所述，本发明提供的蓄电列车、蓄电方法和控制器，能够降低蓄电成本和难度，从而提高蓄电的效率。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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。
41.图1示出了本发明实施例的一种可选的蓄电列车的整体示意图；
42.图2示出了本发明实施例的一种可选的电动发电装置和控速装置的结构示意图；
43.图3示出了本发明实施例的一种可选的蓄电列车的结构示意图；
44.图4示出了本发明实施例的一种可选的充放电回路的结构示意图；
45.图5示出了本发明实施例的一种的蓄电方法的流程示意图；
46.图6示出了本发明实施例的一种控制器的模块示意图；
47.图7示出适于用来实现本发明实施例的计算机设备的结构示意图。
48.附图标记说明：1、输电线路，2、电动发电车体，3、电动发电机，4、变速箱，5、电动发电车轮，6、第一输电弓，7、制动装置，8、转速控制器，9、转速传感器，10、变压车体，11、蓄电车体，12、变压车厢，13、变压器，14、蓄电车厢，15、电池组，16、充放电回路，17、第二输电弓，18、交流母线，19、蓄电池，20、充电开关，21、整流器，22、放电开关，23、逆变器，24、直流母线。
具体实施方式
49.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，所描述的实施例仅仅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。
50.关于本文中所使用的“第一”、“第二”、
……
等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
51.关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
52.关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。
53.需要说明的是，本发明技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
54.本发明实施例公开了一种蓄电列车，如图1所示，该蓄电列车包括与输电线路1电连接且设置于轨道上的电动发电车体2，所述电动发电车体2包括电动发电车厢和设置于所述电动发电车厢的电动发电装置；
55.其中，当所述电动发电车体2沿所述轨道的上坡方向前进时，所述电动发电装置用于基于所述输电线路1传输的第一电能驱动所述电动发电车体2行驶；
56.当所述电动发电车体2沿所述轨道的下坡方向前进时，所述电动发电装置还用于将所述电动发电车体2的动能转化为第二电能，并将所述第二电能传输至所述输电线路1。
57.示例性的，所述输电线路1包括但不限于输电线路杆塔、输电线路变压装置和连接所述输电线路杆塔与所述输电线路变压装置的输电线；所述输电线路杆塔用于支撑所述输
电线，所述输电线路变压装置用于将传入所述输电线路1的电能或由所述输电线路1传出的电能进行变压。其中，所述输电线路变压装置可以为但不限于升压变压器，所述输电线可以为但不限于6.3kv三相输电线路或10.5kv三相输电线路等。所述输电线路变压装置以及输电线路杆塔的数量和具体设置位置，可由本领域技术人员根据实际情况确定，本发明实施例对此并不构成限制，例如，所述输电线路杆塔至少分别设置于轨道所在的坡道的坡底和坡顶。需要说明的是，对于输电线路1的具体结构和设置方式，可由本领域技术人员根据实际情况确定，上述说明仅为举例，对此并不构成限制。
58.示例性的，所述轨道所在的坡道的坡度(可以为但不限于坡道高度除以坡道水平长度后的比值乘以100后的值)可以为但不限于小于或等于30度，优选为30度(即坡道高度除以坡道水平长度后的值为0.03)。需要说明的是，对于所述轨道的具体设置，可由本领域根据实际情况确定，上述说明仅为举例，对此并不构成限制。优选的，所述坡道的水平长度可以为但不限于8000m，所述坡道的高度可以为但不限于240m。
59.示例性的，所述蓄电列车可以为但不限于基于铁路敞篷货运列车改装的封闭货车，所述铁路敞篷货运列车的车型可以为但不限于c80c车型或c80d车型等，优选为c80c车型(单节列车自重20.2吨，载重80吨，商业运行速度100km/h，车长10米)。需要说明的是，对于所述蓄电列车的基础车型，可由本领域技术人员根据实际情况确定，上述说明仅为举例，对此并不构成限制。
60.本发明提供的蓄电列车、蓄电方法和控制器，通过使蓄电列车包括与输电线路1电连接且设置于轨道上的电动发电车体2，所述电动发电车体2包括电动发电车厢和设置于所述电动发电车厢的电动发电装置，能够使蓄电列车的结构较为简单，在建造时无需耗费巨大的工程量和成本，且能降低维护成本和难度，并且无需依赖绿色能源所在地所匮乏的水资源进行蓄电，从而还能够降低蓄电难度。通过当所述电动发电车体2沿所述轨道的上坡方向前进时，所述电动发电装置用于基于所述输电线路1传输的第一电能驱动所述电动发电车体2行驶，能够在需要蓄电时将电能以较高的效率转化为蓄电列车的动能，从而以较高的效率将蓄电列车的动能转化为蓄电列车的势能以完成蓄电，其无需一系列复杂的操作且能源转化效率高，进一步降低了蓄电的难度；通过当所述电动发电车体2沿所述轨道的下坡方向前进时，所述电动发电装置还用于将所述电动发电车体2的动能转化为第二电能，并将所述第二电能传输至所述输电线路1，能够在需要发电时以较高的效率将蓄电列车的势能转化为蓄电列车的动能，从而以较高的效率将蓄电列车的动能转化为电能以完成发电，其发电时也无需一系列复杂的操作，且发电的速度较快，难度较低，效率较高。综上所述，本发明提供的蓄电列车、蓄电方法和控制器，能够降低蓄电成本和难度，从而提高蓄电的效率。
61.在一个可选的实施方式中，如图2所示，所述电动发电装置包括电动发电机3、与所述电动发电机3连接的变速箱4和与所述变速箱4连接的电动发电车轮5；
62.所述电动发电机3用于基于所述输电线路1传输的第一电能驱动所述变速箱4运转，以使所述变速箱4带动所述电动发电车轮5转动以带动所述电动发电车体2沿所述轨道的上坡方向前进；
63.所述电动发电车轮5用于在所述电动发电车体2沿所述轨道的下坡方向前进时带动所述变速箱4运转，以使所述变速箱4带动所述电动发电机3运转以发电产生所述第二电能并将所述第二电能传输至所述输电线路1。
64.示例性的，所述电动发电机(motor generator)3具体为同时具有发电机与电动机两种功能的电机，可以为但不限于电动机-发动机组。所述电动发电机3可以通过但不限于电线或电缆等与所述电动发电车厢有线连接，且所述电动发电车厢与所述输电线路1可以有线连接。需要说明的是，对于所述电动发电机3的具体型号以及在电动发电车厢中的具体设置方式等，可由本领域技术人员根据实际情况确定，上述说明仅为举例，对此并不构成限制。
65.示例性的，所述变速箱4与所述电动发电机3可以通过但不限于齿轮连接或同轴连接等方式连接。需要说明的是，对于所述变速箱4与所述电动发电机3的连接关系，可由本领域技术人员根据实际情况确定，上述说明仅为举例，对此并不构成限制。
66.示例性的，所述电动发电车轮5与所述变速箱4可以通过但不限于齿轮连接或同轴连接等方式连接。需要说明的是，对于所述电动发电车轮5与所述变速箱4的连接关系，可由本领域技术人员根据实际情况确定，上述说明仅为举例，对此并不构成限制。
67.示例性的，所述电动发电车轮5和变速箱4的设置数量和具体设置位置等，可由本领域技术人员根据实际情况确定，本发明实施例对此并不做出限制。
68.通过使所述电动发电装置包括电动发电机3、与所述电动发电机3连接的变速箱4和与所述变速箱4连接的电动发电车轮5，能够提高电动发电装置的相关传动效率，从而减少蓄电及发电过程中的电能损失，提高蓄电及发电的效率。
69.在一个可选的实施方式中，如图1所示，所述电动发电车体2通过第一输电弓6与所述输电线路1连接。
70.示例性的，所述第一输电弓6可以为但不限于双向输电弓。
71.通过使所述电动发电车体2通过第一输电弓6与所述输电线路1连接，能够在进一步减少电能传输损失的基础上，使电动发电车体2与输电线路1连接所涉及的部件的结构较简单、成本较低且便于安装、拆卸和维护，从而在进一步提高蓄电及发电的效率的同时还能够进一步减少蓄电成本。
72.在一个可选的实施方式中，所述电动发电车体2还包括与所述电动发电机3连接的控速装置，用于检测所述电动发电机3的转速并基于预设的安全转速控制所述电动发电机3的转速。
73.示例性的，所述安全转速可由本领域技术人员根据实际情况确定，本发明实施例对此并不做出限制。
74.通过使所述电动发电车体2还包括与所述电动发电机3连接的控速装置，能够使蓄电列车在蓄电或发电时的运行速度不会超过安全速度，从而能够减少蓄电列车在运行时出现脱轨、撞车或过载等事故的概率，进而提高了蓄电安全性。
75.在一个可选的实施方式中，如图2所示，所述控速装置包括制动装置7、与所述制动装置7连接的转速控制器8和分别与所述转速控制器8和所述电动发电机3电连接的转速传感器9；
76.所述转速传感器9用于检测所述电动发电机3的转速，并将所述电动发电机3的转速传输到所述转速控制器8，所述转速控制器8用于在所述电动发电机3的转速超过所述预设的安全转速时，通过所述制动装置7控制所述电动发电机3的转速。
77.示例性的，所述制动装置7可以为但不限于电空制动装置(electric-air brake)。
所述制动装置7可以为但不限于与所述电动发电车轮5及其他列车车轮连接、与电动发电机3连接或与所述变速箱4连接。所述制动装置7在控制转速时可以作用但不限于所述电动发电车轮5及其他列车车轮、电动发电机3或变速箱4等以降低列车的速度。需要说明的是，对于所述制动装置7的具体设置方式和具体作用方式等，可由本领域技术人员根据实际情况确定，上述说明仅为举例，对此并不构成限制。
78.示例性的，所述转速控制器8可以通过但不限于信号电缆等与所述制动装置7有线电连接，也可以与所述制动装置7无线连接。其中，所述转速控制器8可以为但不限于转速控制计算机或调速器等。需要说明的是，对于所述转速控制器8的具体设置方式，可由本领域技术人员根据实际情况确定，上述说明仅为举例，对此并不构成限制。
79.示例性的，所述转速传感器9可以通过但不限于信号电缆等分别与所述转速控制器8和电动发电机3有线电连接，也可以分别与所述转速控制器8和电动发电机3无线连接。其中，所述转速传感器9可以为但不限于包括多只转速测量探头的转速探头组，一个转速探头组中转速测量探头的数量优选为3个。
80.通过使控速装置包括制动装置7、与所述制动装置7连接的转速控制器8和分别与所述转速控制器8和所述电动发电机3电连接的转速传感器9，能够提高确定转速的准确性和转速超速时的制动反应速度，从而提高转速控制的准确性，进而能够更加减少蓄电列车在运行时出现脱轨、撞车或过载等事故的概率，更加提高了蓄电安全性。
81.在一个优选的实施方式中，所述转速测量探头的数量为3个，在控制转速时，分别获取三个转速测量探头所采集的当前转速，并选取这三个当前转速的中间值作为确认转速。通过一减法器将确认转速和安全转速做减法操作得到减法结果，将减法结果发送至转速控制器8，以使转速控制器8基于所述减法结果生成对应的转速控制指令，并将所述转速控制指令发送至制动装置7以使所述制动装置7基于所述转速控制指令进行制动，以控制所述电动发电机3的转速在所述安全转速以下。也可以理解为判断当前转速是否大于所述安全转速，若是，所述转速控制器8通过所述制动装置7控制所述电动发电机3的转速以使所述电动发电机3的转速降到安全转速以下。该优选实施方式能够进一步提高确定转速的准确性，从而进一步提高转速控制的准确性，进而进一步减少蓄电列车在运行时出现脱轨、撞车或过载等事故的概率，进一步提高了蓄电安全性。
82.在一个可选的实施方式中，如图1和图3所示，还包括与所述输电线路1电连接的蓄电车体组，所述蓄电车体组包括变压车体10和与所述变压车体10连接的多个蓄电车体11；
83.所述变压车体10包括变压车厢12和设置于所述变压车厢12的变压器13；
84.所述变压器13用于在所述蓄电车体组充电时将输电线路1传输的第三电能进行降压得到第四电能，并将所述第四电能传输至所述蓄电车体11；
85.所述变压器13还用于在所述蓄电车体组放电时将所述蓄电车体11传输的第五电能进行升压得到第六电能，并将所述第六电能传输至所述输电线路1；
86.所述蓄电车体11包括蓄电车厢14、设置于所述蓄电车厢14的电池组15和与所述电池组15电连接的充放电回路16；
87.所述充放电回路16用于在所述蓄电车体组充电时将所述第四电能传输至所述电池组15；
88.所述充放电回路16还用于在所述蓄电车体组放电时将所述电池组15释放的所述
第五电能传输至所述变压车体10。
89.示例性的，所述蓄电车体11的数量可由本领域技术人员根据实际情况确定，本发明实施例对此并不做出限制，例如，所述蓄电车体11的数量优选为99。多个蓄电车体11之间通过但不限于交流电柔性连接电缆等实现有线电连接，还可以通过车钩等实现固定性连接。需要说明的是，对于所述蓄电车体11的具体设置方式，可由本领域技术人员根据实际情况确定，上述说明仅为举例，对此并不构成限制。
90.示例性的，所述变压车体10和所述蓄电车体11之间，通过但不限于交流电柔性连接电缆等实现有线电连接，还可以通过车钩等实现固定性连接。需要说明的是，对于所述变压车体10和所述蓄电车体11之间的具体设置方式，可由本领域技术人员根据实际情况确定，上述说明仅为举例，对此并不构成限制。
91.优选的，还可以通过但不限于交流电柔性连接电缆或其他电线等将所述电动发电机3和所述充放电回路16或变压器13进行跨车厢的有线电连接，以使电动发电机3还能在列车上坡时将输电线路1传输的多余的电能传输至电池组15，从而进一步减少蓄电时的电能损失。
92.示例性的，所述变压器13可以为但不限于升压变压器，所述变压器13可以为但不限于与所述变压车厢12通过电线或电缆等实现有线电连接。
93.示例性的，所述充放电回路16可以为但不限于与所述蓄电车厢14通过电线或电缆等实现有线电连接。
94.示例性的，所述电池组15的具体设置位置，可由本领域技术人员根据实际情况确定，本发明实施例对此并不做出限制。
95.示例性的，如图4所示，所述电池组15可以包括但不限于输出并联的多组子电池组，其中，所述子电池组的数量可以为但不限于100。其中，所述子电池组可以包括但不限于串联的多个蓄电池19，一个子电池组中包括的蓄电池19的数量可以为但不限于17。其中，所述蓄电池19可以为但不限于三元锂电池、磷酸铁锂电池或铅酸蓄电池等，优选为铅酸蓄电池，所述铅酸蓄电池可以为但不限于gfm阀控密封型铅酸蓄电池。其中，单个gfm阀控密封型铅酸蓄电池在15分钟内的输出恒功率为510w，则在子电池组的数量为100且一个子电池组中包括的蓄电池19的数量为17时，一个蓄电车体11在15分钟内的输出恒功率为100*17*510w＝867kw，由此可见，该蓄电车体11的蓄电容量和放电量非常大，蓄电效率很高。需要说明的是，对于所述电池组15的具体设置方式，可由本领域技术人员根据实际情况确定，本发明实施例对此并不做出限制。
96.通过上述设置，能够大幅度提高蓄电列车的蓄电容量和发电量，从而大幅度提高蓄电的效率。
97.在一个可选的实施方式中，所述变压车体10与所述输电线路1电连接。
98.示例性的，所述电连接的方式为有线连接。
99.示例性的，所述变压车体10的变压车厢12与所述输电线路1电连接。
100.通过使所述变压车体10与所述输电线路1电连接，能够使只有经过变压车体10降压过的电能才能传输至蓄电车体11，从而减少蓄电车体11因电压过高而出现过载、着火或爆炸等事故，提高蓄电安全性，并使只有经过变压车体10升压过的电能才能传输至输电线路1，提高了电能通过输电线路1的传输效率。
101.在一个可选的实施方式中，如图1和图3所示，所述变压车体10通过第二输电弓17与所述输电线路1电连接。
102.示例性的，所述第二输电弓17可以为但不限于双向输电弓。
103.通过使所述变压车体10通过第二输电弓17与所述输电线路1电连接，能够在进一步减少电能传输损失的基础上，使变压车体10与输电线路1连接所涉及的部件的结构较简单、成本较低且便于安装、拆卸和维护，从而在进一步提高蓄电及发电的效率的同时还能够进一步减少蓄电成本。
104.在一个可选的实施方式中，如图3和图4所示，所述充放电回路16包括与所述变压车体10连接的交流母线18、分别与所述交流母线18和所述电池组15电连接的充电回路、分别与所述交流母线18和所述电池组15电连接的放电回路；
105.其中，所述充电回路用于在所述蓄电车体组充电时从所述交流母线18获取所述第四电能并将所述第四电能传输至所述电池组15；
106.所述放电回路用于在所述蓄电车体组放电时将所述第五电能通过所述交流母线18传输至所述变压车体10。
107.示例性的，所述交流母线18可以为但不限于220v交流母线18。
108.示例性的，所述交流母线18有线连接于所述蓄电车厢14，而由于多个蓄电车厢14之间有线电连接，且与变压车体10相邻的蓄电车体11的蓄电车厢14和变压车体10之间有线电连接，因此，能够实现交流母线18和变压车体10的电连接。需要说明的是，对于所述交流母线18的具体设置方式，可由本领域技术人员根据实际情况确定，本发明实施例对此并不做出限制。
109.示例性的，上述电连接的方式为有线连接。
110.通过上述设置，能够实现将充电回路和放电回路分开设置，从而在进一步减少蓄电和发电时的电能损失的基础上，还能够减少充放电回路16发生短路、过载或断路等故障的概率，进而进一步提高蓄电和发电的效率及稳定性。
111.在一个可选的实施方式中，如图4所示，所述充电回路包括充电开关20和与所述充电开关20电连接的整流器21，所述放电回路包括放电开关22和与所述放电开关22电连接的逆变器23。
112.示例性的，所述充电开关20可以为但不限于空气开关，所述充电开关20通过但不限于电线等与所述整流器21有线电连接。
113.示例性的，所述放电开关22可以为但不限于空气开关，所述放电开关22通过但不限于电线等与所述逆变器23有线电连接。所述逆变器23可以为但不限于dc/ac逆变器。
114.通过上述设置，能够进一步减少充电和放电过程中发生故障的概率，从而提高充电和放电的稳定性，进而进一步提高蓄电列车蓄电和发电的安全性。
115.在一个可选的实施方式中，所述充电回路通过直流母线24与所述电池组15电连接；所述放电回路通过所述直流母线24与所述电池组15电连接。
116.示例性的，所述直流母线24可以为但不限于220v直流母线。
117.通过使所述充电回路通过直流母线24与所述电池组15电连接；所述放电回路通过所述直流母线24与所述电池组15电连接，能够减少电池组15和充电回路之间传输电能时的电能损失，且设置直流母线24能够实现无需单独设置每个充放电回路16和每个对应的电池
组15之间的衔接结构，从而能够降低成本和工程量，进而能够降低蓄电成本和难度，并提高蓄电的效率。
118.假设蓄电列车由100节基于铁路敞篷货运列车改装的封闭货车组成，一节货车的长度为10米，一列蓄电列车长度约1000米；总重为货车自重加载重，一列蓄电列车重量约为10020吨。铁轨铺设长度应根据当地地形地貌确定，本发明实施例设计为在30度坡度的山坡上修筑水平长度为8000米的蓄电列车轨道，蓄电列车将可提升240米的高度。
119.根据能量公式w＝fs可知一列重量约为10020吨的蓄电列车在垂直高度提升240米所获得的能量约为：
120.w＝10000
×
1000kg
×
9.8n/kg
×
240m＝2.352
×
10
10j121.假设蓄电列车的运行速度为100km/h，可知列车在轨道的运行速度为27.8m/s，按照坡度为30度计算，列车由坡顶放至坡下的垂直下降速度约为0.83m/s，根据功率公式p＝w/t＝fv，则列车车头(电动发电车体)安装的电动发电机的最高功率为：
122.p＝10000
×
1000kg
×
9.8n/kg
×
0.83m/s＝81.34mw
123.大约持续的发电时间：
124.t＝240m/(0.83m/s)＝288s
125.合计发电电量约为：
126.81.34mw
×
288s＝6507.2kwh
127.由此可知本发明实施例的蓄电列车一次蓄积或发出的电能可相当于一台81.34mw的发电机组连续工作约5分钟所发出的电能，因此，本发明实施例的蓄电列车，还能够大幅度提高电网蓄积风能、太阳能等绿色能源产生的电能的能力。
128.基于相同原理，本发明实施例公开了一种上述蓄电列车的蓄电方法，如图5所示，该方法包括如下步骤：
129.s501：判断预设的电力负荷指令是蓄电指令还是发电指令。
130.若是蓄电指令，执行步骤s502：
131.基于所述电力负荷指令生成上坡指令，将所述上坡指令发送至所述电动发电装置，以使所述电动发电装置基于所述输电线路传输的第一电能驱动所述电动发电车体沿所述轨道的上坡方向前进，以将输电线路传输的第一电能转化为所述电动发电车体的动能，从而将所述电动发电车体的动能转化为所述电动发电车体的势能，以完成蓄电。
132.若是发电指令，执行步骤s503：
133.基于所述电力负荷指令生成下坡指令，将所述下坡指令发送至所述电动发电车体，以使所述电动发电车体沿所述轨道的下坡方向前进，以带动所述电动发电装置运转以将所述电动发电车体的势能转化为所述电动发电车体的动能，从而将所述电动发电车体的动能转化为第二电能，并将所述第二电能传输至所述输电线路。
134.示例性的，所述电力负荷指令可以为但不限于由电网调峰发电系统或人工基于相关电网调度的负荷-调度要求及当前电网情况所确定的，优选为电网调峰发电系统的自动发电系统(agc)基于电网调度系统发来的负荷需求信号与本地实际储存的电量比较后自动确定的。需要说明的是，对于所述电力负荷指令的具体确定方式，可由本领域技术人员根据实际情况确定，上述说明仅为举例，对此并不构成限制。
135.示例性的，所述基于所述电力负荷指令生成上坡指令，具体可以为但不限于通过
人工方式根据电力负荷指令的具体格式和内容，进行对应的编写、输入或转译等生成对应的上坡指令，或通过电网调峰或电网调度的相关现有系统、软件或程序等实现以电力负荷指令为输入，进行一系列判定、计算、转码等处理后生成得到对应的上坡指令。需要说明的是，对于所述基于所述电力负荷指令生成上坡指令的具体实现方式，可由本领域技术人员根据实际情况确定，上述说明仅为举例，对此并不构成限制。
136.示例性的，将所述上坡指令发送至所述电动发电装置，可以通过但不限于有线信号传输或无线信号传输的方式实现。
137.示例性的，所述基于所述电力负荷指令生成下坡指令，具体可以为但不限于通过人工方式根据电力负荷指令的具体格式和内容，进行对应的编写、输入或转译等生成对应的下坡指令，或通过电网调峰或电网调度的相关现有系统、软件或程序等实现以电力负荷指令为输入，进行一系列判定、计算、转码等处理后生成得到对应的下坡指令。需要说明的是，对于所述基于所述电力负荷指令生成下坡指令的具体实现方式，可由本领域技术人员根据实际情况确定，上述说明仅为举例，对此并不构成限制。
138.示例性的，将所述下坡指令发送至所述电动发电车体，可以通过但不限于有线信号传输或无线信号传输的方式实现，其中，所述电动发电车体中的控速装置还可以用于在所述电动发电车体位于坡顶时，对所述电动发电车体进行锁止以使所述电动发电车体停放于轨道上，并用于接收所述下坡指令且在接收到下坡指令后解除锁止以使所述电动发电车体开始沿所述轨道的下坡方向前进。需要说明的是，对于将所述下坡指令发送至所述电动发电车体，以使所述电动发电车体沿所述轨道的下坡方向前进的具体实现方式，可由本领域技术人员根据实际情况确定，上述说明仅为举例，对此并不构成限制。
139.示例性的，所述判断预设的电力负荷指令是蓄电指令还是发电指令，可以由人工或程序等通过但不限于判断所述电力负荷指令中的相关标记实现。需要说明的是，对于步骤s501的具体实现方式，可由本领域技术人员根据实际情况确定，上述说明仅为举例，对此并不构成限制。
140.通过步骤s501至步骤s503，能够降低蓄电成本和难度从而提高蓄电的效率的基础上，减少从接收电力负荷指令到开始进行对应的蓄电或发电操作的响应时间，从而能够及时在电网需要时进行对应的蓄电或发电操作，进而更好地满足电网调度相关的蓄电和发电的需求。
141.在一个优选的实施方式中，在所述电力负荷指令为蓄电指令时，还基于电力负荷指令生成充电指令，将所述充电指令发送至所述蓄电车体组，以使所述蓄电车体组将所述输电线路传输的第三电能进行降压得到第四电能，并将所述第四电能储存至所述电池组，以另一种方式进行蓄电。
142.在所述电力负荷指令为发电指令时，还基于所述电力负荷指令生成放电指令，将所述放电指令发送至所述蓄电车体组，以使所述蓄电车体组将所述电池组储存的第五电能进行升压得到第六电能，并将所述第六电能传输至所述输电线路。
143.通过上述步骤，能够大幅度提高蓄电和发电的电量，从而更好地满足电网调度有关的蓄电和发电的需求。
144.基于相同原理，本发明实施例公开了一种上述蓄电列车的控制器600，如图6所示，该控制器600包括：
145.判断模块601，用于判断预设的电力负荷指令是蓄电指令还是发电指令；
146.上坡指令发送模块602，用于若是蓄电指令，基于所述电力负荷指令生成上坡指令，将所述上坡指令发送至所述电动发电装置，以使所述电动发电装置基于所述输电线路传输的第一电能驱动所述电动发电车体沿所述轨道的上坡方向前进，以将输电线路传输的第一电能转化为所述电动发电车体的动能，从而将所述电动发电车体的动能转化为所述电动发电车体的势能，以完成蓄电；
147.下坡指令发送模块603，用于若是发电指令，基于所述电力负荷指令生成下坡指令，将所述下坡指令发送至所述电动发电车体，以使所述电动发电车体沿所述轨道的下坡方向前进，以带动所述电动发电装置运转以将所述电动发电车体的势能转化为所述电动发电车体的动能，从而将所述电动发电车体的动能转化为第二电能，并将所述第二电能传输至所述输电线路。
148.由于该控制器600解决问题的原理与以上方法类似，因此本控制器600的实施可以参见以上的方法的实施，在此不再赘述。
149.上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机设备，具体的，计算机设备例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
150.在一个典型的实例中计算机设备具体包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法。
151.下面参考图7，其示出了适于用来实现本技术实施例的计算机设备700的结构示意图。
152.如图7所示，计算机设备700包括中央处理单元(cpu)701，其可以根据存储在只读存储器(rom)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(ram))703中的程序而执行各种适当的工作和处理。在ram703中，还存储有系统700操作所需的各种程序和数据。cpu701、rom702、以及ram703通过总线704彼此相连。输入/输出(i/o)接口705也连接至总线704。
153.以下部件连接至i/o接口705：包括键盘、鼠标等的输入部分706；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶反馈器(lcd)等以及扬声器等的输出部分707；包括硬盘等的存储部分708；以及包括诸如lan卡，调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至i/o接口705。可拆卸介质711，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器710上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装如存储部分708。
154.特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包括用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质711被安装。
155.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法
或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
156.为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本技术时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
157.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
158.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
159.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
160.还需要说明的是，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、商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、商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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
161.本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
162.本技术可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本技术，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
163.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部
分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
164.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。