[发明专利]一种列车供电系统的测试装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及列车供电系统技术领域，特别涉及一种列车供电系统的测试装置和方法。

背景技术

目前，我国铁道部为促进铁路节能降耗、提高运输效益，大规模取消发电车，推广电力机车的DC600V列车供电系统。电力机车列车供电系统已在包括交直电力机车(SS7C/SS7D/SS7E/SS8/SS9/SS9G等)和交流传动电力机车(HXD3C/HXD3D)等电力机车上大规模使用。

列车供电系统作为客运电力机车上的一种变流装置，将额定单相交流860V整流成直流DC600V输出，为旅客列车的空调、通风机、照明等设备提供工作电源。其系统的稳定性，直接影响着旅客乘坐的舒适度。因此在对列车进行日常维护时，通常需要对列车的供电系统进行测试以确定其是否能够正常工作，满足列车设备对电力的需求。

下面针对该供电系统介绍一种目前使用最普遍的测试列车供电系统的方法。

参考图1，该图为现有技术中的测试列车供电系统的示意图。

现有技术中将被测试的电力机车放置于指定铁路股道，如图1所示，机车上的列车供电系统103输出接口与地面负载试验系统连接。负载试验系统中包括若干个大功率电阻102，控制模块101通过控制接触器或电子开关的通断进而控制大功率电阻102的投入或切除，从而实现不同阻值转换。如完成25％(100kW)、50％(200kW)、75％(300kW)、100％(400kW)功率下的负荷试验，检查列车供电系统输出电压是否满足DC600V±30V。

但该方法存在若干问题：列车供电系统的实际负载为客车车厢DC600V逆变器，而现有方法采用直接接电阻进行测试，不能真实地反映列车供电系统的性能；所使用的功率电阻不能连续调节阻值大小，只能通过电阻切换提供几种固定阻值、模拟几种特定负载工况，不能实现任意负载大小和负载连续变化两种情况下的测试；电阻测试法中需要若干具有分断大电流能力的直流接触器，成本非常高，且接触器带载分断时容易拉弧造成损坏。

综上所述，现有技术不能反映实际列车真实的性能，不能实现负载任意变化情况下的测试，且成本高，不稳定安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种列车供电系统的测试装置和方法。

本发明实施例提供一种列车供电系统的测试装置，包括：驱动控制单元、逆变模块、交流电压传感器和交流电流传感器；

所述逆变模块的输入接口与列车供电系统的输出接口相连接，在逆变模块的交流侧回路上设置有交流电压传感器和交流电流传感器，所述逆变模块的驱动控制单元通过控制线路分别与逆变模块、交流电压传感器、交流电流传感器相连接；

所述驱动控制单元，用于向逆变模块发送控制信号，以控制所述逆变模块将所述列车供电系统输出的直流电逆变为具有指定的电压和频率的交流电；还用于采集所述交流侧回路上交流电压传感器的交流电压信号和所述交流电流传感器的交流电流信号，由所述交流电压信号和交流电流信号获得逆变模块的输出功率，以测试所述列车供电系统的供电性能。

优选地，在所述逆变模块的直流侧回路上还设置有直流电压传感器和直流电流传感器，

所述驱动控制单元，还用于采集所述直流电压传感器的直流电压信号和所述直流电流传感器的直流电流信号；由所述直流电压信号判断所述直流侧回路是否过压，以及由所述直流电流信号判断所述直流侧回路是否过流；当过压或者过流时，对直流侧回路进行保护。

优选地，在所述直流侧回路上还设置有接触器，所述驱动控制单元判断所述直流侧回路过压或者过流时，向所述接触器发出断开接触器的指令，所述接触器断开所述逆变模块与列车供电系统的电源连接。

优选地，所述逆变模块的逆变功率大于或等于列车供电系统的最大输出功率。

优选地，所述逆变模块将列车供电系统输出的直流电源逆变为单相交流电源。

优选地，所述逆变模块将列车供电系统输出的直流电源逆变为三相交流电源。

优选地，所述驱动控制单元为工控机、PC机、嵌入式操作系统控制模块或嵌入式操作系统控制机箱。

优选地，还包括功率负载设备，所述逆变模块的输出端连接所述功率负载设备；

所述功率负载设备为电阻、感性阻抗、容性阻抗或电动机。

优选地，所述逆变模块将逆变后的交流电直接反馈给交流电网。

本发明实施例还提供一种基于上述装置的测试列车供电系统的方法，

所述驱动控制单元向所述逆变模块发送控制指令，所述控制指令中携带所述逆变模块需要输出的功率参数；