一种电力机车车载供电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电力机车车载供电系统，包括车载电源装置和用于在电力机车处于接触网动车时断开、处于无接触网动车时闭合的电源开关；车载电源装置及电源开关均设于电力机车上；其中：车载电源装置的输入正端与电力机车的蓄电池的输出正端连接，车载电源装置的输入负端与蓄电池的输出负端连接，车载电源装置的输出端与电源开关的第一端连接，电源开关的第二端与电力机车上用于连接地面电源的插座并联；车载电源装置用于在电源开关断开时通过蓄电池为自身充电；在电源开关闭合时为电力机车提供其移动所需的电能。可见，本申请的车载供电系统利于电力机车的整备和维护检修工作，且提高了电力机车的可使用性。

【技术实现步骤摘要】
一种电力机车车载供电系统
本专利技术涉及轨道交通领域，特别是涉及一种电力机车车载供电系统。
技术介绍
目前，电力机车有两种供电方式：接触网供电和地面电源供电。一般来说，在配置有25KV接触网的场所，电力机车采用接触网供电，此时电力机车处于“接触网动车”的机车模式；在没有配置25KV接触网但配置有地面电源的场所，比如库房，电力机车采用地面电源供电，此时电力机车处于“无接触网动车”的机车模式。但是，在地面电源供电的情况下，机车人员需要将电力机车的供电端通过较长的电源线路连接至地面电源，导致供电不够方便，不利于电力机车的整备和维护检修工作。而且，在既没有配置25KV接触网也没有配置地面电源的场所，电力机车无法移动，只能依靠其它车辆带动电力机车移动，从而降低了电力机车的可使用性。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电力机车车载供电系统，利于电力机车的整备和维护检修工作，且提高了电力机车的可使用性。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电力机车车载供电系统，包括车载电源装置和用于在电力机车处于接触网动车时断开、处于无接触网动车时闭合的电源开关；所述车载电源装置及所述电源开关均设于所述电力机车上；其中：所述车载电源装置的输入正端与所述电力机车的蓄电池的输出正端连接，所述车载电源装置的输入负端与所述蓄电池的输出负端连接，所述车载电源装置的输出端与所述电源开关的第一端连接，所述电源开关的第二端与所述电力机车上用于连接地面电源的插座并联；所述车载电源装置用于在所述电源开关断开时通过所述蓄电池为自身充电；在所述电源开关闭合时为所述电力机车提供其移动所需的电能。优选地，当所述电力机车的供电模式为交流供电模式时，所述车载电源装置具体为车载交流电源装置，所述电源开关具体为三相开关，所述插座具体为三相插座。优选地，所述电力机车车载供电系统还包括相序继电器和三相供电接触器；其中：所述相序继电器的输出端与所述电力机车上的中央控制单元CCU连接；所述三相供电接触器的第一端分别与所述三相开关的第二端和所述三相插座连接，所述三相供电接触器的第二端与所述电力机车上的辅助变压器的原边连接，所述辅助变压器的副边与所述电力机车的牵引变流器连接；所述相序继电器用于在所述电源开关闭合后检测所述车载交流电源装置的相序，并在其相序正确时生成相序正确信号；所述CCU用于在接收到所述相序正确信号后控制所述三相供电接触器闭合，以使所述车载电源装置为所述电力机车提供其移动所需的电能。优选地，所述车载交流电源装置包括第一控制模块、第一储能元件、第二储能元件、用于对自身输入的直流电源进行功率转换以为所述第一储能元件充电的第一电源模块、用于对自身输入的直流电源进行功率转换以为所述第二储能元件充电的第二电源模块及用于将自身输入的直流电源转化为所述电力机车所需的交流电源的第三电源模块；其中：所述第一电源模块的输入正端作为所述车载交流电源装置的输入正端，所述第一电源模块的输入负端作为所述车载交流电源装置的输入负端，所述第一电源模块的输出正端分别与所述第一储能元件的第一端和所述第二电源模块的输入正端连接，所述第一电源模块的输出负端分别与所述第一储能元件的第二端和所述第二电源模块的输入负端连接，所述第二电源模块的输出正端分别与所述第二储能元件的第一端和所述第三电源模块的输入正端连接，所述第二电源模块的输出负端分别与所述第二储能元件的第二端和所述第三电源模块的输入负端连接，所述第三电源模块的输出端作为所述车载交流电源装置的输出端；所述第一控制模块用于控制所述第一电源模块、所述第二电源模块及所述第三电源模块的功率转换，以实现为所述第一储能元件和所述第二储能元件充电，并最终实现为所述电力机车提供其所需的交流电源。优选地，所述第一储能元件包括锂电池，所述第二储能元件包括超级电容模组。优选地，当所述电力机车的供电模式为直流供电模式时，所述车载电源装置具体为车载直流电源装置，所述电源开关具体为单相电开关，所述插座具体为单相电插座。优选地，所述电力机车车载供电系统还包括：第一端与所述单相电插座连接、第二端分别与所述单相电开关的第二端和所述电力机车的牵引变流器连接，用于在所述单相电开关闭合时断开的单相供电接触器。优选地，所述车载直流电源装置包括第二控制模块、第三储能元件、第四储能元件、用于对自身输入的直流电源进行功率转换以为所述第三储能元件充电的第四电源模块、用于对自身输入的直流电源进行功率转换以为所述第四储能元件充电的第五电源模块及用于将自身输入的直流电源转化为所述电力机车所需的直流电源的第六电源模块；其中：所述第四电源模块的输入正端作为所述车载直流电源装置的输入正端，所述第四电源模块的输入负端作为所述车载直流电源装置的输入负端，所述第四电源模块的输出正端分别与所述第三储能元件的第一端和所述第五电源模块的输入正端连接，所述第四电源模块的输出负端分别与所述第三储能元件的第二端和所述第五电源模块的输入负端连接，所述第五电源模块的输出正端分别与所述第四储能元件的第一端和所述第六电源模块的输入正端连接，所述第五电源模块的输出负端分别与所述第四储能元件的第二端和所述第六电源模块的输入负端连接，所述第六电源模块的输出端作为所述车载直流电源装置的输出端；所述第二控制模块用于控制所述第四电源模块、所述第五电源模块及所述第六电源模块的功率转换，以实现为所述第三储能元件和所述第四储能元件充电，并最终实现为所述电力机车提供其所需的直流电源。优选地，所述第三储能元件包括锂电池，所述第四储能元件包括超级电容模组。本专利技术提供了一种电力机车车载供电系统，包括车载电源装置和用于在电力机车处于接触网动车时断开、处于无接触网动车时闭合的电源开关；车载电源装置及电源开关均设于电力机车上；其中：车载电源装置的输入正端与电力机车的蓄电池的输出正端连接，车载电源装置的输入负端与蓄电池的输出负端连接，车载电源装置的输出端与电源开关的第一端连接，电源开关的第二端与电力机车上用于连接地面电源的插座并联；车载电源装置用于在电源开关断开时通过蓄电池为自身充电；在电源开关闭合时为电力机车提供其移动所需的电能。可见，在没有配置25KV接触网的场所，若电力机车需移动，则可以闭合电源开关，由车载电源装置(不供电时可储能)供电。由于车载电源装置及电源开关均设于电力机车上，闭合电源开关较为方便，利于电力机车的整备和维护检修工作。而且，在既没有配置25KV接触网也没有配置地面电源的场所，电力机车仍可借助车载电源装置短时移动，从而提高了电力机车的可使用性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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为本专利技术提供的一种电力机车车载供电系统的结构示意图；图2为本专利技术提供的一种采用车载交流电源装置的电力机车的动车示意图；图3为本专利技术提供的一种车载交流电源装置的结构示意图；图4为本专利技术提供的一种采用车载直流电源装置的电力机车的动车示意图；图5为本专利技术提供的一种车载直流电源装置的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力机车车载供电系统，其特征在于，包括车载电源装置和用于在电力机车处于接触网动车时断开、处于无接触网动车时闭合的电源开关；所述车载电源装置及所述电源开关均设于所述电力机车上；其中：所述车载电源装置的输入正端与所述电力机车的蓄电池的输出正端连接，所述车载电源装置的输入负端与所述蓄电池的输出负端连接，所述车载电源装置的输出端与所述电源开关的第一端连接，所述电源开关的第二端与所述电力机车上用于连接地面电源的插座并联；所述车载电源装置用于在所述电源开关断开时通过所述蓄电池为自身充电；在所述电源开关闭合时为所述电力机车提供其移动所需的电能。

【技术特征摘要】
1.一种电力机车车载供电系统，其特征在于，包括车载电源装置和用于在电力机车处于接触网动车时断开、处于无接触网动车时闭合的电源开关；所述车载电源装置及所述电源开关均设于所述电力机车上；其中：所述车载电源装置的输入正端与所述电力机车的蓄电池的输出正端连接，所述车载电源装置的输入负端与所述蓄电池的输出负端连接，所述车载电源装置的输出端与所述电源开关的第一端连接，所述电源开关的第二端与所述电力机车上用于连接地面电源的插座并联；所述车载电源装置用于在所述电源开关断开时通过所述蓄电池为自身充电；在所述电源开关闭合时为所述电力机车提供其移动所需的电能。2.如权利要求1所述的电力机车车载供电系统，其特征在于，当所述电力机车的供电模式为交流供电模式时，所述车载电源装置具体为车载交流电源装置，所述电源开关具体为三相开关，所述插座具体为三相插座。3.如权利要求2所述的电力机车车载供电系统，其特征在于，所述电力机车车载供电系统还包括相序继电器和三相供电接触器；其中：所述相序继电器的输出端与所述电力机车上的中央控制单元CCU连接；所述三相供电接触器的第一端分别与所述三相开关的第二端和所述三相插座连接，所述三相供电接触器的第二端与所述电力机车上的辅助变压器的原边连接，所述辅助变压器的副边与所述电力机车的牵引变流器连接；所述相序继电器用于在所述电源开关闭合后检测所述车载交流电源装置的相序，并在其相序正确时生成相序正确信号；所述CCU用于在接收到所述相序正确信号后控制所述三相供电接触器闭合，以使所述车载电源装置为所述电力机车提供其移动所需的电能。4.如权利要求2-3任一项所述的电力机车车载供电系统，其特征在于，所述车载交流电源装置包括第一控制模块、第一储能元件、第二储能元件、用于对自身输入的直流电源进行功率转换以为所述第一储能元件充电的第一电源模块、用于对自身输入的直流电源进行功率转换以为所述第二储能元件充电的第二电源模块及用于将自身输入的直流电源转化为所述电力机车所需的交流电源的第三电源模块；其中：所述第一电源模块的输入正端作为所述车载交流电源装置的输入正端，所述第一电源模块的输入负端作为所述车载交流电源装置的输入负端，所述第一电源模块的输出正端分别与所述第一储能元件的第一端和所述第二电源模块的输入正端连接，所述第一电源模块的输出负端分别与所述第一储能元件的第二端和所述第二电源模块的输入负端连接，所述第二电源模块的输出正端分别与所述第二储能元件的第一端和所述第三电源模块的输入正...

【专利技术属性】
技术研发人员：温中建，王位，康明明，陈勇，李顺，
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