[发明专利]轨道交通车辆及其内电融合动力系统与控制方法

说明书

本发明公开了一种轨道交通车辆及其内电融合动力系统与控制方法，包括电力机车和内燃机车，电力机车每个变流器柜的输出端分别与牵引电机、辅助变压器连接；辅助变压器的输出端通过第五接触器开关与列车供电柜的输出端连接；每个列车供电柜的输出端分别与第一插座、第二插座的第一端连接；第二插座的第一端通过线缆与对应变流器柜中的其中一个四象限模块的输入端连接；在线缆上还设有线路电抗器和第一接触器开关，第一接触器线圈的得失电由挂载车厢所需电源来控制；内燃机车的辅助逆变器的输出端与所述第一插座、第二插座的第二端连接；本发明在不额外增加内燃机车的情况下，解决了无电区且大坡度情况下，单台内燃机车无法启动的问题。

技术领域

本发明属于轨道交通车辆技术领域，尤其涉及一种轨道交通车辆及其内电融合动力系统与控制方法。

背景技术

目前，国内某些区段或者特殊运用环境下，需要电力机车与重联机车重联使用，正常情况下采用电力机车牵引，但是有些无弓网区段，则需采用内燃机车进行牵引，而在坡度较大路段，内燃机车牵引列车启动时无法提供足够的牵引力(不能满足启动车辆要求)，导致无法单独启动列车。针对这种工况，通常需要额外增加内燃机车提供充足的牵引力或动力来实现无弓网且坡度较大路段列车的正常启动(即一台电力机车+两台内燃机车)，但是这种方式会造成内燃机车的使用浪费和成本增加，因为仅在无弓网且坡度较大区段需要增加内燃机车，在无弓网且平直或坡度较小区段并不需要额外增加内燃机车，同时内燃机车的牵引力功率无法得到充分利用。

内燃机车具有功率大、牵引力小的特点，虽然一台内燃机车无法提供充足的牵引力或动力来单独启动车辆，但是内燃机车可以为电力机车补充充足的牵引力功率，由电力机车来提供额外的牵引力，使列车在无弓网且坡度较大路段正常启动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨道交通车辆及其内电融合动力系统与控制方法，以解决在无弓网且坡度较大区段，一台内燃机车无法单独启动列车，需采用增加内燃机车的方式来启动导致车辆配置浪费、成本增加的问题。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种轨道交通车辆内电融合动力系统，所述轨道交通车辆包括电力机车和内燃机车，所述电力机车的牵引系统包括依次连接的接触网、受电弓和牵引变压器；所述牵引变压器的二次侧绕组分别与多个变流器柜、多个列车供电柜连接；每个所述变流器柜的输出端分别与牵引电机、辅助变压器连接；所述辅助变压器的输出端通过第五接触器开关与列车供电柜的输出端连接；每个所述列车供电柜的输出端分别与第一插座、第二插座的第一端连接；所述第一插座的第一端与所述第二插座的第一端连接，其特征在是：

所述第二插座的第一端通过线缆与对应变流器柜中的其中一个四象限模块的输入端连接；在所述线缆上还设有线路电抗器和第一接触器开关，第一接触器线圈的得失电由变流器控制单元根据挂载车厢所需电源来控制，第五接触器线圈的得失电由供电控制单元根据内燃机车辅助逆变器的输出电压来控制；所述内燃机车的辅助逆变器的输出端与所述第一插座、第二插座的第二端连接。

本发明所述内电融合动力系统，当内燃机车无法单独启动列车时，变流器控制单元根据挂载车厢所需电源控制第一接触器线圈得失电，进而控制第一接触器开关关闭或断开，供电控制单元根据内燃机车辅助逆变器的输出电压控制第五接触器线圈得失电，进而控制第五接触器开关关闭或断开，内燃机车辅助逆变器的输出电压通过不同路径为牵引电机提供电源，电力机车的牵引系统输出额外的牵引力，实现列车正常启动。

进一步地，每个所述变流器柜均包括第一四象限模块、第二四象限模块、第三四象限模块、第一逆变器模块、第二逆变器模块、第三逆变器模块以及辅助逆变器；所述第一四象限模块、第二四象限模块和第三四象限模块的输入端分别与所述牵引变压器的二次侧绕组连接；所述第一四象限模块、第二四象限模块和第三四象限模块的输出端汇成一路后分别与第一逆变器模块、第二逆变器模块、第三逆变器模块和辅助逆变器的输入端连接；所述第一逆变器模块的输出端与第一牵引电机连接；所述第二逆变器模块的输出端与第二牵引电机连接；所述第三逆变器模块的输出端与第三牵引电机连接；所述辅助逆变器的输出端与辅助变压器连接；