一种双源制供电系统及双源制电力工程车技术方案

本发明专利技术公开了一种双源制供电系统及双源制电力工程车，包括接触网供电主电路、牵引蓄电池供电主电路、整流模块、逆变模块、辅助逆变模块、用于接收接触网供电指令或蓄电池供电指令的供电切换装置及控制器。双源制供电系统不会排放污染气体，从而满足城市轨道的低排放环保要求。而且，双源制供电系统可适用于接触网与牵引蓄电池两种供电模式，并可利用供电切换装置的切换指令及控制器实现两种供电模式的自动切换。因此，在有电区时，本申请可选择接触网供电模式(满足国铁供电制式，交流‑直流‑交流的供电系统)，较为省电、效率较高；而在进入无电区时，本申请可切换至牵引蓄电池供电模式，电力工程车仍可正常工作，可靠性较高。

【技术实现步骤摘要】
一种双源制供电系统及双源制电力工程车
本专利技术涉及轨道交通电力牵引工程车领域，特别是涉及一种双源制供电系统及双源制电力工程车。
技术介绍
随着轨道交通的发展，市域铁路(也称市域轨道交通，即站间距、速度目标等介于国家铁路和城市轨道交通之间的一种交通制式)应用越来越广泛，而作为市域铁路维护和检修、市域车辆救援的电力工程车也逐渐发展起来。现有技术中，有的电力工程车采用内燃机车，但是，内燃机车采用柴油机作为动力，能量利用率较低，且向作业环境中排放大量污染气体，从而危害到作业人员的健康，且无法满足城市轨道的低排放环保要求。有的电力工程车采用电源的供电方式(直流-交流的供电系统)，但是，直流-交流的供电系统较为费电、效率较低，而且，上述两种供电方式均无法满足国铁供电制式。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双源制供电系统及双源制电力工程车，不会排放污染气体，从而满足城市轨道的低排放环保要求；而且，本申请的双源制供电系统可适用于接触网与牵引蓄电池两种供电模式，并可实现两种供电模式的自动切换。因此，在有电区时，本申请可选择接触网供电模式(满足国铁供电制式，交流-直流-交流的供电系统)，较为省电、效率较高；而在进入无电区时，本申请可切换至牵引蓄电池供电模式，电力工程车仍可正常工作，可靠性较高。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种双源制供电系统，包括接触网供电主电路、与所述接触网供电主电路不同时供电的牵引蓄电池供电主电路、整流模块、逆变模块、辅助逆变模块、用于接收接触网供电指令或蓄电池供电指令的供电切换装置及控制器；其中：所述供电切换装置的输出端与所述控制器连接，所述整流模块的输入端与所述接触网供电主电路的输出端连接，所述整流模块的输出端分别与所述逆变模块的输入端、所述辅助逆变模块的输入端及所述牵引蓄电池供电主电路的输出端及充电端连接，所述逆变模块的输出端与电力工程车的牵引电机连接，所述逆变模块还与所述电力工程车的制动电阻连接，所述辅助逆变模块的输出端与所述电力工程车的辅助负载连接；所述控制器用于在接收到所述接触网供电指令后控制所述接触网供电主电路开始为所述牵引电机供电，且接通所述牵引蓄电池供电主电路中的充电线路，利用接触网的电能为牵引蓄电池充电；在接收到所述蓄电池供电指令后切断所述充电线路，并接通所述牵引蓄电池供电主电路中的供电线路以为所述牵引电机供电。优选地，所述接触网供电主电路包括用于在自身升弓完成时第一端接入接触网的受电弓、真空断路器及牵引变压器；所述接触网供电主电路的输出端包括输出正端和输出负端，所述整流模块的输入端包括与所述接触网供电主电路的输出端一一对应连接的输入正端和输入负端；其中：所述受电弓的第二端与所述真空断路器的第一端连接，所述真空断路器的第二端与所述牵引变压器的输入正端连接，所述牵引变压器的输入负端接地，所述牵引变压器的输出正端和输出负端对应作为所述接触网供电主电路的输出正端和输出负端；则所述控制器具体用于在接收到所述接触网供电指令后，控制所述受电弓升弓和所述真空断路器闭合，以便于所述接触网供电主电路为所述牵引电机供电。优选地，所述接触网供电主电路还包括第一避雷器和第二避雷器；其中：所述第一避雷器的第一端分别与所述受电弓的第二端和所述真空断路器的第一端连接，所述第一避雷器的第二端接地，所述第二避雷器的第一端分别与所述真空断路器的第二端和所述牵引变压器的输入正端连接，所述第二避雷器的第二端接地。优选地，所述接触网供电主电路还包括：第一端与所述真空断路器的第一端连接、第二端与所述真空断路器的第二端连接、接地端接地的高压接地开关。优选地，所述接触网供电主电路还包括高压电压互感器、原边电流互感器及回流互感器；其中：所述高压电压互感器的第一端与所述真空断路器的第一端连接，所述高压电压互感器的第二端接地，所述原边电流互感器的第一端与所述真空断路器的第二端连接，所述原边电流互感器的第二端与所述牵引变压器的输入正端连接，所述回流互感器的第一端与所述牵引变压器的输入负端，所述回流互感器的第二端接地；所述控制器还用于根据所述高压电压互感器、原边电流互感器及回流互感器检测的电压值及电流值判定所述接触网供电主电路的工作状况，以在所述接触网供电主电路故障时及时切断所述真空断路器。优选地，所述牵引变压器的输出端包括两对输出正端和输出负端，则所述整流模块包括两个整流子模块，所述逆变模块包括与两个所述整流子模块一一连接的两个逆变子模块，所述牵引蓄电池供电主电路的充电端包括充电正端和充电负端；其中：所述整流子模块的输入正端与所述牵引变压器的输出正端对应连接，所述整流子模块的输入负端与所述牵引变压器的输出负端对应连接，其中一个整流子模块的输出正端分别与所述牵引蓄电池供电主电路的充电正端及输出端连接，该整流子模块的输出负端分别与所述牵引蓄电池供电主电路的充电负端连接。优选地，该双源制供电系统还包括设于所述牵引变压器的输出正端和所述整流子模块的输入正端之间的充电回路；所述充电回路包括第一开关、限流电阻及第二开关；其中：所述第一开关的第一端分别与所述第二开关的第一端和所述牵引变压器的输出正端连接，所述第一开关的第二端与所述限流电阻的第一端连接，所述限流电阻的第二端分别与所述第二开关的第二端和所述整流子模块的输入正端连接；所述控制器还用于在控制所述受电弓升弓和所述真空断路器闭合时控制所述第一开关闭合，并在预设时间后控制所述第一开关断开且控制所述第二开关闭合，以便于所述充电回路完成对应整流子模块中电容的预充电。优选地，所述牵引蓄电池供电主电路包括第三开关、牵引蓄电池充电机、直流高速断路器、第一二极管、接触器、继电器开关、牵引蓄电池、第二二极管及第四开关；其中：所述第三开关的第一端作为所述牵引蓄电池供电主电路的充电正端，所述第三开关的第二端与所述牵引蓄电池充电机的输入正端连接，所述牵引蓄电池充电机的输入负端作为所述牵引蓄电池供电主电路的充电负端，所述牵引蓄电池充电机的输出正端与所述直流高速断路器的第一端连接，所述直流高速断路器的第二端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极分别与所述第二二极管的阳极和所述接触器的第一端连接，所述第二二极管的阴极与所述第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端作为所述牵引蓄电池供电主电路的输出端，所述接触器的第二端与所述继电器开关的第一端连接，所述继电器开关的第二端与所述牵引蓄电池的正极连接，所述牵引蓄电池的负极与所述继电器开关的第三端连接，所述继电器开关的第四端与所述牵引蓄电池充电机的输出负端连接。优选地，所述供电切换装置具体为机械式供电切换开关。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种双源制电力工程车，包括上述任一种双源制供电系统。本专利技术提供了一种双源制供电系统，包括接触网供电主电路、与接触网供电主电路不同时供电的牵引蓄电池供电主电路、整流模块、逆变模块、辅助逆变模块、用于接收接触网供电指令或蓄电池供电指令的供电切换装置及控制器；其中：供电切换装置的输出端与控制器连接，整流模块的输入端与接触网供电主电路的输出端连接，整流模块的输出端分别与逆变模块的输入端、辅助逆变模块的输入端及牵引蓄电池供电主电路的输出端及充电端连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双源制供电系统，其特征在于，包括接触网供电主电路、与所述接触网供电主电路不同时供电的牵引蓄电池供电主电路、整流模块、逆变模块、辅助逆变模块、用于接收接触网供电指令或蓄电池供电指令的供电切换装置及控制器；其中：所述供电切换装置的输出端与所述控制器连接，所述整流模块的输入端与所述接触网供电主电路的输出端连接，所述整流模块的输出端分别与所述逆变模块的输入端、所述辅助逆变模块的输入端及所述牵引蓄电池供电主电路的输出端及充电端连接，所述逆变模块的输出端与电力工程车的牵引电机连接，所述逆变模块还与所述电力工程车的制动电阻连接，所述辅助逆变模块的输出端与所述电力工程车的辅助负载连接；所述控制器用于在接收到所述接触网供电指令后控制所述接触网供电主电路开始为所述牵引电机供电，且接通所述牵引蓄电池供电主电路中的充电线路，利用接触网的电能为牵引蓄电池充电；在接收到所述蓄电池供电指令后切断所述充电线路，并接通所述牵引蓄电池供电主电路中的供电线路以为所述牵引电机供电。

【技术特征摘要】
1.一种双源制供电系统，其特征在于，包括接触网供电主电路、与所述接触网供电主电路不同时供电的牵引蓄电池供电主电路、整流模块、逆变模块、辅助逆变模块、用于接收接触网供电指令或蓄电池供电指令的供电切换装置及控制器；其中：所述供电切换装置的输出端与所述控制器连接，所述整流模块的输入端与所述接触网供电主电路的输出端连接，所述整流模块的输出端分别与所述逆变模块的输入端、所述辅助逆变模块的输入端及所述牵引蓄电池供电主电路的输出端及充电端连接，所述逆变模块的输出端与电力工程车的牵引电机连接，所述逆变模块还与所述电力工程车的制动电阻连接，所述辅助逆变模块的输出端与所述电力工程车的辅助负载连接；所述控制器用于在接收到所述接触网供电指令后控制所述接触网供电主电路开始为所述牵引电机供电，且接通所述牵引蓄电池供电主电路中的充电线路，利用接触网的电能为牵引蓄电池充电；在接收到所述蓄电池供电指令后切断所述充电线路，并接通所述牵引蓄电池供电主电路中的供电线路以为所述牵引电机供电。2.如权利要求1所述的双源制供电系统，其特征在于，所述接触网供电主电路包括用于在自身升弓完成时第一端接入接触网的受电弓、真空断路器及牵引变压器；所述接触网供电主电路的输出端包括输出正端和输出负端，所述整流模块的输入端包括与所述接触网供电主电路的输出端一一对应连接的输入正端和输入负端；其中：所述受电弓的第二端与所述真空断路器的第一端连接，所述真空断路器的第二端与所述牵引变压器的输入正端连接，所述牵引变压器的输入负端接地，所述牵引变压器的输出正端和输出负端对应作为所述接触网供电主电路的输出正端和输出负端；则所述控制器具体用于在接收到所述接触网供电指令后，控制所述受电弓升弓和所述真空断路器闭合，以便于所述接触网供电主电路为所述牵引电机供电。3.如权利要求2所述的双源制供电系统，其特征在于，所述接触网供电主电路还包括第一避雷器和第二避雷器；其中：所述第一避雷器的第一端分别与所述受电弓的第二端和所述真空断路器的第一端连接，所述第一避雷器的第二端接地，所述第二避雷器的第一端分别与所述真空断路器的第二端和所述牵引变压器的输入正端连接，所述第二避雷器的第二端接地。4.如权利要求3所述的双源制供电系统，其特征在于，所述接触网供电主电路还包括：第一端与所述真空断路器的第一端连接、第二端与所述真空断路器的第二端连接、接地端接地的高压接地开关。5.如权利要求4所述的双源制供电系统，其特征在于，所述接触网供电主电路还包括高压电压互感器、原边电流互感器及回流互感器；其中：所述高压电压互感器的第一端与所述真空断路器的第一端连接，所述高压电压互感器的第二端接地，所述原边电流互感器的第一端与所述真空断路器的第二端连接，所述原边电流互感器的第二端与所述牵引变压器的输入正端连接，所述回流互感器的第一端与所述牵引变压器的输入负端，所述回流...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈安俊，张鹏，刘世杰，顾新东，谭本旭，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43