一种机车双动力供电模式无缝切换方法技术

本发明专利技术公开一种机车双动力供电模式无缝切换方法，调节初始供电源和/或切换供电源的输出电压，使初始供电源的输出电压低于切换供电源，并且初始供电源的电压值高于第一逆变器和第二逆变器的工作电压，保持第一逆变器和第二逆变器呈正常运行状态；接通切换供电源，由切换供电源和初始供电源同时与支撑电容导通，由电压值较高的切换供电源充电，而初始供电源基本不再供电；当支撑电容的电压值稳定后，切断初始供电源，完成不同动力源之间的切换。本发明专利技术通过调节两种不同供电源之间的电压差实现动力源的改变，在任意时刻至少一个动力源对支撑电容充电，保持第一逆变器和第二逆变器处于运行状态，在切换动力时不必停机，实现无缝切换。

A Seamless Switching Method for Double Power Supply Mode of Locomotive

【技术实现步骤摘要】
一种机车双动力供电模式无缝切换方法
本专利技术涉及机车供电
，更进一步涉及一种机车双动力供电模式无缝切换方法。
技术介绍
在双动力机车中，变流器具有两种动力来源，即柴油机供电和接触网供电，双动力机车运行时使用任意一种动力源作为动力输入，双动力机车需要面对动力源切换的问题。如图1所示，为双动力机车的主电路原理图；第一逆变器INV1和第二逆变器INV2分别对两个牵引电机M供电；当电路由接触网供电时，接触网通过四象限模块QC1对支撑电容Cd充电，由四象限模块QC1调节支撑电容Cd的电压；当电路由柴油机供电时，柴油机通过先闭合励磁接触器KM4，再通过励磁控制单元调节柴油机输出电压，并通过不可控整流模块CON1将交流电转换为直流电，对支撑电容Cd充电。目前，双动力机车切换动力源之前，必须先停机，封锁第一逆变器INV1和第二逆变器INV2的输出，整体停机后再启动另一种动力源。当由接触网供电模式切换至柴油机供电模式时，必须先封锁第一逆变器INV1和第二逆变器INV2的输出，然后断开主断MCB，降下受电弓；之后启动柴油机给中间回路供电，当中间支撑电容Cd两端电压重新达到目标电压时，才能重新投入第一逆变器INV1和第二逆变器INV2。当由柴油机供电模式切换至接触网供电模式时，必须先封锁第一逆变器INV1和第二逆变器INV2的输出，然后断开励磁接触器KM4，停止柴油机；之后升起受电弓，闭合主断MCB，待四象限QC1启动后，中间支撑电容Cd两端电压Ud达到目标电压附近，才能重新投入第一逆变器INV1和第二逆变器INV2。传统的切换过程必须短时停机，待动力源切换完毕后机车才能重新作业，机车必须停止才能完成动力源切换，无法实现连续作业。
技术实现思路
本专利技术提供一种机车双动力供电模式无缝切换方法，在不停机的状态下完成不同动力源之间的切换，实现无缝切换，具体方案如下：一种机车双动力供电模式无缝切换方法，包括：调节初始供电源和/或切换供电源的输出电压，使所述初始供电源的输出电压低于所述切换供电源，并且所述初始供电源的电压值高于第一逆变器和第二逆变器的工作电压；接通所述切换供电源，由所述切换供电源和所述初始供电源同时与支撑电容导通；当所述支撑电容的电压值稳定后，切断所述初始供电源。可选地，切断所述初始供电源后，调节所述切换供电源的电压值，使所述支撑电容的电压值稳定在正常工作电压。可选地，当所述初始供电源为柴油机，所述切换供电源为接触网时，降低所述柴油机的输出电压、使其低于所述正常工作电压，保持所述接触网的输出电压等于所述正常工作电压；当所述初始供电源为接触网，所述切换供电源为柴油机时，保持所述接触网的输出电压等于所述正常工作电压，提升所述柴油机的输出电压，使其高于所述正常工作电压。可选地，当所述初始供电源为柴油机，所述切换供电源为接触网时：通过励磁控制单元调节励磁占空比，降低所述柴油机的输出电压至柴换电目标值(Ud-N)V(Ud为所述正常工作电压，N为正数)，使所述支撑电容的中间电压达到所述柴换电目标值，并检测所述支撑电容的中间电压是否稳定在所述柴换电目标值；若是，则升起受电弓，并检测所述受电弓是否正常升起；若是，则闭合主断，并检测所述主断是否正常闭合；若是，则启动四象限模块，并检测所述四象限模块是否正常启动；若是，则通过所述四象限模块控制所述支撑电容的中间电压，使所述支撑电容的中间电压达到所述正常工作电压，并检测所述支撑电容的电压是否达到所述正常工作电压；若是，则断开所述柴油机的所述励磁接触器，并检测所述励磁接触器是否正常断开；若是，则停止所述柴油机，并检测所述柴油机是否正常停止；若是，则结束。可选地，启动四象限模块之时，先闭合预充电接触器，通过预充电电阻和所述四象限模块的IBGT并联的二极管对所述支撑电容进行预充电；当所述支撑电容两端的电压达到闭合门槛电压时，再闭合与所述预充电接触器及所述预充电电阻并联的短接接触器。可选地，当所述初始供电源为接触网，所述切换供电源为柴油机时：限制四象限模块的回馈功率，使其远小于所述柴油机的发电功率；启动所述柴油机，并检测所述柴油机是否正常启动；若是，则闭合励磁接触器，并检测所述励磁接触器是否正常闭合；若是，则通过励磁控制单元调节励磁占空比，提升所述柴油机的输出电压至电换柴目标值(Ud+N)V(Ud为所述正常工作电压，N为正数)，使所述支撑电容的中间电压达到所述电换柴目标值，并检测所述支撑电容的中间电压是否稳定在所述电换柴目标值；若是，则停止所述四象限模块，并检测所述四象限模块是否停机；若是，则断开主断，并检测所述主断是否正常断开；若是，则降下受电弓，并检测所述受电弓是否正常下降；若是，则通过励磁控制单元调节励磁占空比，使所述支撑电容的中间电压稳定在所述正常工作电压。可选地，若任一判断过程结果为否，则结束切换操作。本专利技术提供了一种机车双动力供电模式无缝切换方法，包括以下步骤：调节初始供电源和/或切换供电源的输出电压，使初始供电源的输出电压低于切换供电源，并且初始供电源的电压值高于第一逆变器和第二逆变器的工作电压，此时仅有初始供电源对支撑电容充电，依然能够保持第一逆变器和第二逆变器呈正常运行状态，此时切换供电源尚未接通，不对第一逆变器和第二逆变器提供动力；接通切换供电源，由切换供电源和初始供电源同时与支撑电容导通，但是由于切换供电源的输出电压大于初始供电源，因此支撑电容由电压值较高的切换供电源充电，而初始供电源基本不再供电；当支撑电容的电压值稳定后，切断初始供电源，完成不同动力源之间的切换。本专利技术通过调节两种不同供电源之间的电压差实现动力源的改变，在任意时刻至少一个动力源对支撑电容充电，保持第一逆变器和第二逆变器处于运行状态，在切换动力时不必停机，实现无缝切换。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为双动力机车的主电路原理图；图2为接触网供电模式切换至柴油机供电模式的流程图；图3为接触网供电模式切换至柴油机供电模式的流程图。具体实施方式本专利技术的核心在于提供一种机车双动力供电模式无缝切换方法，在不停机的状态下完成不同动力源之间的切换，实现无缝切换。为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本专利技术的机车双动力供电模式无缝切换方法进行详细的介绍说明。本专利技术提供了一种机车双动力供电模式无缝切换方法，包括以下步骤：调节初始供电源和/或切换供电源的输出电压，使初始供电源的输出电压低于切换供电源，并且初始供电源的电压值高于第一逆变器INV1和第二逆变器INV2的工作电压；可单独调节初始供电源或切换供电源中的任意一个，也可同时调节初始供电源和切换供电源，使原本处于供电状态的初始供电源的电压值低于需要切换的切换供电源的电压值；此时仅有初始供电源对支撑电容Cd充电，依然能够保持第一逆变器INV1和第二逆变器INV2处于正常运行状态，此时切换供电源尚未接通，不对第一逆变器INV1和第二逆变器INV2提供动力。接通切换供电源，由切换供电源和初始本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机车双动力供电模式无缝切换方法，其特征在于，包括：调节初始供电源和/或切换供电源的输出电压，使所述初始供电源的输出电压低于所述切换供电源，并且所述初始供电源的电压值高于第一逆变器和第二逆变器的工作电压；接通所述切换供电源，由所述切换供电源和所述初始供电源同时与支撑电容导通；当所述支撑电容的电压值稳定后，切断所述初始供电源。

【技术特征摘要】
1.一种机车双动力供电模式无缝切换方法，其特征在于，包括：调节初始供电源和/或切换供电源的输出电压，使所述初始供电源的输出电压低于所述切换供电源，并且所述初始供电源的电压值高于第一逆变器和第二逆变器的工作电压；接通所述切换供电源，由所述切换供电源和所述初始供电源同时与支撑电容导通；当所述支撑电容的电压值稳定后，切断所述初始供电源。2.根据权利要求1所述的机车双动力供电模式无缝切换方法，其特征在于，切断所述初始供电源后，调节所述切换供电源的电压值，使所述支撑电容的电压值稳定在正常工作电压。3.根据权利要求2所述的机车双动力供电模式无缝切换方法，其特征在于，当所述初始供电源为柴油机，所述切换供电源为接触网时，降低所述柴油机的输出电压、使其低于所述正常工作电压，保持所述接触网的输出电压等于所述正常工作电压；当所述初始供电源为接触网，所述切换供电源为柴油机时，保持所述接触网的输出电压等于所述正常工作电压，提升所述柴油机的输出电压，使其高于所述正常工作电压。4.根据权利要求3所述的机车双动力供电模式无缝切换方法，其特征在于，当所述初始供电源为柴油机，所述切换供电源为接触网时：通过励磁控制单元调节励磁占空比，降低所述柴油机的输出电压至柴换电目标值(Ud-N)V(Ud为所述正常工作电压，N为正数)，使所述支撑电容的中间电压达到所述柴换电目标值，并检测所述支撑电容的中间电压是否稳定在所述柴换电目标值；若是，则升起受电弓，并检测所述受电弓是否正常升起；若是，则闭合主断，并检测所述主断是否正常闭合；若是，则启动四象限模块，并检测所述四象限模块是否正常启动；若是，则通过所述四象限模块控制所述支撑电容的...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭辉，李学明，蒋奉兵，廖亮，梁兴元，刘毅，袁靖，黄凯，谭永光，黄明明，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43