[发明专利]一种电动车组应急牵引供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动车组牵引传动与控制领域，具体涉及一种电动车组的应急牵引供电系统。

背景技术

电动车组在运行过程中，因供电系统故障、无电区走行、特殊天气等多种原因可能会造成电动车组停电。在停电状态下，电动车组只能停在线路上等待救援，救援期间，电动车组依靠其自身的蓄电池提供紧急情况下的控制、应急照明和应急通风用电，但是现有蓄电池容量无法满足长时间控制、应急照明和应急通风需求，当发生停电故障时，易因车厢内高温、缺氧等因素造成现场混乱，存在安全隐患。

发明内容

本发明实施例提供了一种电动车组应急牵引供电系统，以在正常工况下、应急工况下及求援回送工况下均能实现电能双向流动，维持电动车组的正常或应急运行。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种电动车组应急牵引供电系统，该电动车组应急牵引供电系统包括：

牵引变压器，通过受电弓等高压电器连接接触网，用于从接触网取电降压；

两个整流器，分别连接至所述牵引变压器，用于将所述牵引变压器的次边绕组交流电整流成中间直流环节的电压；

两个逆变器，连接至中间直流环节，用于从所述中间直流环节取电，并逆变成三相交流电，以控制电机旋转；

双向辅助变流器，连接至中间直流环节，用于从所述中间直流环节取电，并逆变成三相交流电，或从双向充电机取电后，升压整流成中间直流环节的电压；

双向充电机，通过辅助负载供电母线连接至所述双向辅助变流器，用于从所述双向辅助变流器获取三相交流电，并将三相交流电降压降直流电，给与其连接的钛酸锂电池及直流负载供电，或用于从钛酸锂电池取电，升压逆变成三相交流电，给所述双向辅助变流器供电；

辅助负载，连接至所述双向辅助变流器，用于通过辅助负载供电母线(3AC380V母线)从所述双向辅助变流器或所述双向充电机获取三相交流电。

一实施例中，在牵引状态下，所述牵引变压器通过受电弓等高压电器从所述接触网取电降压，所述整流器将所述牵引变压器的次边绕组交流电整流成中间直流环节的电压；所述逆变器从所述中间直流环节取电后，逆变成三相交流电控制与其连接的电机旋转；所述双向辅助变流器从所述中间直流环节取电后，逆变成三相交流电给所述辅助负载供电，所述双向充电机将所述双向辅助变流器逆变得到的三相交流电整流降压成直流电压后给所述直流负载及钛酸锂电池供电。

一实施例中，在无外部高压自走行状态下，所述双向充电机将钛酸锂电池的直流电压逆变成三相交流电给所述双向辅助变流器和辅助负载供电母线；所述双向辅助变流器将所述双向充电机逆变得到的三相交流电整流成所述中间直流环节所需的直流电压；所述逆变器从所述中间直流环节获取直流电压后，逆变成三相交流电控制牵引电机旋转；所述辅助负载和直流负载进入应急工作模式，维持设定负载工作。

一实施例中，所述设定负载包括：冷却系统、控制系统、紧急通风、紧急照明设备。

一实施例中，在救援回送状态下，所述双向充电机将锂电池的直流电源逆变成三相交流电给所述双向辅助变流器和辅助负载母线提供输入；所述双向辅助变流器将三相交流电整流成中间直流环节所需的直流电压；所述逆变器从所述中间直流环节取电后，供与其连接的电机励磁，并在励磁完成后，控制该电机发电，维持中间直流环节电压；所述双向辅助变流器从中间直流环节取电后，给所述辅助负载和双向充电机供电。

一实施例中，所述中间直流环节包括：LC滤波装置，直流支撑电容，接地检测电路及过电压保护电路，所述LC滤波装置，直流支撑电容，接地检测电路及过电压保护电路均并联连接于中间电压正负两端。

一实施例中，所述LC滤波装置由电感和第一电容构成。

一实施例中，所述直流支撑电容由多个第二电容组成电容组，用于滤波和能量缓冲。

一实施例中，所述接地检测电路由第一电阻、第二电阻及第三电容构成，用于设备接地检测。

一实施例中，所述过电压保护电路由晶体管及第三电阻构成，通过所述晶体管的开通与关断，维持中间电压。

利用本发明实施例的电动车组应急牵引供电系统，可以在正常工况下、应急工况下及求援回送工况下均能实现电能双向流动，维持电动车组的正常或应急运行。克服了现有技术中在停电等故障状态下需救援，电池容量无法满足长时间应急照明和应急通风需求的问题，以及因车厢内高温、缺氧等因素造成现场混乱等的安全问题。

附图说明