一种电动车组应急牵引供电系统技术方案

一种电动车组应急牵引供电系统，包括：牵引变压器，用于对接触网高压电降压；两个整流器，用于将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，用于从中间直流环节取电，并逆变成三相交流电；双向辅助变流器，用于从中间直流环节取电，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；辅助负载，用于通过辅助负载供电母线从双向辅助变流器或双向充电机获取三相交流电；双向充电机，用于从双向辅助变流器三相交流电输出侧获取三相交流电，并将三相交流电降压整流成直流电，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，给辅助变流器供电。

Emergency traction power supply system for electric vehicle set

A set of emergency electric traction power supply system, including traction transformer for high-voltage electric contact pressure; two rectifier, for traction transformer secondary winding AC into DC link voltage of the inverter; two, to take power from the DC link, and reverse into three-phase alternating current; bidirectional auxiliary converter, used to take power from the DC link, and reverse into the three-phase alternating current, or to take power from the bidirectional charger, boost rectifier DC link voltage; auxiliary load for three-phase alternating current from the bidirectional auxiliary converter or bidirectional charger through the auxiliary power supply bus load; bidirectional charger for three-phase alternating current from bidirectional auxiliary converter the three-phase AC output side, and the three-phase AC into DC step-down rectifier, connected to titanium The lithium acid battery and the DC load power supply are also used for power generation from the lithium titanate battery, and the voltage boost is reversed into three-phase alternating current to supply the auxiliary converter.

【技术实现步骤摘要】
一种电动车组应急牵引供电系统
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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。利用本专利技术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。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的电动车组应急牵引供电系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例的电动车组应急牵引供电系统在正常牵引状态下的电能走向示意图；图3为本专利技术实施例的电动车组应急牵引供电系统在无外部高压自走行状态下的电能走向示意图图4为本专利技术实施例的电动车组应急牵引供电系统在救援回送状态下的电能走向示意图；图5为本专利技术实施例的中间直流环节105的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例的电动车组应急牵引供电系统的结构示意图，如图1所示，该电动车组应急牵引供电系统100包括：牵引变压器101，通过受电弓等高压电器连接接触网102，用于从接触网102取电降压。两个整流器103，分别连接至牵引变压器101，用于将牵引变压器101的次边绕组交流电整流成中间直流环节105的电压，或从中间直流环节105取电，逆变成单相交流电通过牵引变压器101反馈给接触网102。一实施例中，整流器103为四象限整流器。两个逆变器104，连接至中间直流环节105，用于从中间直流环节105取电，然后逆变成三相交流电，以控制与其连接的电机M旋转，或从电机M处取电，整流成中间直流环节105的电压。双向辅助变流器106，连接至中间直流环节105，用于从中间直流环节105取电，然后逆变成三相交流电，给辅助负载107和双向充电机108供电，或从双向充电机108取电，升压整流成直流电，给中间直流环节105供电。双向充电机108，通过辅助负载供电母线(3AC380V母线)111连接至双向辅助变流器106，用于从双向辅助变流器106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109及直流负载110供电；或从与其连接的钛酸锂电池109取电，升压逆变成三相交流电，给双向辅助变流器106供电。辅助负载107，通过辅助负载供电母线(3AC380V母线)111连接至双向辅助变流器106和双向充电机108，用于从双向辅助变流器106或者双向充电机108处获取三相交流电。图1中，左侧的虚线框中100与右侧的虚线框中100均为电动车组应急牵引供电系统。本专利技术实施例的电动车组应急牵引供电系统可以在正常牵引状态下工作，图2为本专利技术实施例的电动车组应急牵引供电系统在正常牵引状态下的电能走向示意图。如图2的箭头走向所示，在牵引状态下，在正常牵引状态下，电动车组可以从接触网取电，通过电动车组应急牵引供电系统给钛酸锂电池充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车组应急牵引供电系统，其特征在于，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，升压整流成所述中间直流环节的电压；所述双向充电机，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，或用于从所述钛酸锂电池取电，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。

【技术特征摘要】
1.一种电动车组应急牵引供电系统，其特征在于，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，升压整流成所述中间直流环节的电压；所述双向充电机，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，或用于从所述钛酸锂电池取电，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。2.根据权利要求1所述的电动车组应急牵引供电系统，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的电动车组应急牵引供电系统，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋永丰，陆阳，王志峰，黄金，李杰波，高翔，陈波，周毅，王雅婷，陈亮，余俊，贾冰，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院，中国铁道科学研究院机车车辆研究所，北京纵横机电技术开发公司，
类型：发明
国别省市：北京,11