[发明专利]一种储能装置供电的动车组牵引系统

说明书

技术领域

本发明涉及动车组牵引系统，尤其涉及一种接储能装置供电的动车组电力牵引系统。

背景技术

牵引系统是动车组传动系统的核心，肩负着为列车提供行驶动力的任务。传统的动车组牵引系统主要为单一的电力牵引，采用接触网供电模式，只能运行在电气化铁路上。或者为单一的内燃机车牵引，运行在非电气化铁路上，而根据我国铁路规划，截至2012年底，我国电气化铁路占全国铁路线路的53%；根据《中长期铁路网规划》，预计2020年，电气化铁路将占全国铁路线路的60%，非电气化铁路仍将长期占有很大比例。所有单一电力牵引的动车组无法满足在非电气化铁路上运行，并且在电气化路段发生故障或者车辆本身高压系统发生故障时，单一电力牵引的动车组将受到影响。

另外，在目前非电气化路段，传统集中供电的列车采用热动力源即内燃机车集中供电牵引的方式，在制动过程中，制动能量主要通过制动电阻的方式消耗，造成能源的巨大浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种由储能装置供电的动车组牵引系统，在无接触网的情况下能正常运行的同时，实现能量的循环利用，且无任何污染，还能够为传统动车组提供应急救援、以及具有战备等作用。

为实现上述目的，本发明提供一种储能装置供电的动车组牵引系统，其特征在于：主要包括储能装置、牵引变流器、牵引电机，储能装置直接与牵引变流器相连，牵引变流器与牵引电机连接。

牵引变流器包括储能装置接口、预充电装置、四象限整流器、中间直流环节、牵引逆变器、双向DC/DC斩波器、过压抑制电路、牵引电机接口和辅助变流器接口，所述储能装置接口与所述双向DC/DC斩波器连接，且并联在所述四象限整流器的输出端直流母线上，所述中间直流环节并联在所述四象限整流器的输出端直流母线上，所述四象限整流器的输出端与所述牵引逆变器的输入端连接，所述牵引逆变器的输出端用于与所述牵引电机接口连接，所述过压抑制电路并联在所述四象限整流器的输出端直流母线上，所述辅助变流器接口并联在所述四象限整流器的输出端直流母线上，所述预充电装置设置在所述储能装置接口与所述DC/DC斩波器之间的电路上。

预充电装置包括主接触器、预充电接触器和预充电电阻；所述主接触器用于控制主电路的通断，所述预充电接触器用于控制预充电装置向所述支撑电容预充电。

所述双向DC/DC斩波器包括两个IGBT功率器件和一个电抗器，所述两个IGBT功率器件连接后与电抗器连接。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果：

1）采用新能源的牵引系统。

2）绿色环保，实现“零”排放。

3）制动能量通过储能装置进行吸收，实现了能量的循环利用，体现节能理念。

4）采用与既有动车组一致的结构方式，大大减少了设计成本。

5）由于采用了储能装置，该动车组不仅具有非电气化路段的运行能力，在特殊的雨雪天气或接触网受损时有应急救援和战备功能，还可以作为移动电源使用。 

附图说明

图1为本发明实施方式主电路原理图；

图2为牵引变流器组成框图；

图3为牵引变流器主电路原理图。

具体实施方式

参照图1，本发明实施方式主要包括储能装置、牵引变流器、牵引电机，储能装置直接与牵引变流器相连，牵引变流器与牵引电机连接。

参照图2、图3，1.牵引电机接口2.辅助变流器接口3.储能装置接口4.预充电装置5.四象限整流器6.中间直流环节7.牵引逆变器8.双向DC/DC斩波器9.过压抑制电路