一种电力机车及其牵引电路制造技术

本申请公开了一种电力机车的牵引电路，包括：牵引变压器；第一及第二蓄电池；蓄电池充电机在充电模式时，为第一及第二蓄电池充电，蓄电池模式时，将第二蓄电池的输出电流逆变为恒压恒频负载供电；第一供电电路主体在接触网供电模式时，转换接触网的电能为第一牵引电机以及变压变频负载供电；在蓄电池模式时，转换第一蓄电池的电能为第一牵引电机以及变压变频负载供电；第二供电电路主体在接触网供电模式时，转换接触网的电能为第二牵引电机及恒压恒频负载供电；在蓄电池模式时，转换第二蓄电池的电能为第二牵引电机供电。应用本申请的方案，有利于降低成本保障电路的可靠性，提高能源转换利用率。本申请还公开了一种电力机车，具有相应效果。

An electric locomotive and its traction circuit

【技术实现步骤摘要】
一种电力机车及其牵引电路
本专利技术涉及轨道交通
，特别是涉及一种电力机车及其牵引电路。
技术介绍
传统的电力机车供电形式单一，严重依赖接触网供电，当脱离接触网时，或者接触网线路发生故障时，机车便会因为无法受流而停止运行。因此，带辅助动力的电力机车应用地越来越多。例如目前出现了内燃发动机-蓄电池，内燃发动机-超级电容，内燃发动机-燃料电池，燃料电池-蓄电池，接触网-蓄电池等多种形式的带辅助动力的电力机车。目前，对于交流接触网供电的大功率机车，牵引电传动系统普遍采用交-直-交结构，中间直流环节的电压一般在1800V～3600V之间。而牵引蓄电池组的电源电压一般在1000V以内，因此，对于接触网-蓄电池的电力机车，通常不能直接将蓄电池接入中间直流环节，而是通过额外增加的斩波升压电路进行升压之后，再接入中间直流环节，从而满足机车的辅助供电。但由于需要增加额外的斩波升压电路，因此会增加成本，列车电路的可靠性也会因此降低。综上所述，如何降低电力机车的牵引电路的成本，保障列车的可靠性，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电力机车及其牵引电路，以降低电力机车的牵引电路的成本，保障列车的可靠性。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种电力机车的牵引电路，包括：与接触网，第一供电电路主体以及第二供电电路主体连接的牵引变压器；第一蓄电池；第二蓄电池；蓄电池充电机，用于在充电模式时，为所述第一蓄电池以及所述第二蓄电池充电，在蓄电池模式时，将所述第二蓄电池的输出电流进行逆变，为恒压恒频负载供电；所述第一供电电路主体，用于在接触网供电模式时，转换所述接触网提供的电能，为第一牵引电机以及变压变频负载供电；在蓄电池模式时，转换所述第一蓄电池提供的电能，为所述第一牵引电机以及所述变压变频负载供电；所述第二供电电路主体，用于在接触网供电模式时，转换所述接触网提供的电能，为第二牵引电机以及所述恒压恒频负载供电；在蓄电池模式时，转换所述第二蓄电池提供的电能，为所述第二牵引电机供电。优选的，所述第一供电电路主体包括：第一整流器，与所述第一整流器连接的第一中间直流电路，与所述第一中间直流电路连接的第一牵引逆变器以及第一辅助逆变器，与所述第一辅助逆变器连接的第一辅助变压器；所述第一中间直流电路包括：第一电容，第一电感，第一支撑电容；所述第一供电电路主体通过第一开关，第二开关以及第三开关实现在蓄电池模式时，转换所述第一蓄电池提供的电能，为所述第一牵引电机以及所述变压变频负载供电；所述第一开关的第一端与所述第一蓄电池正极连接，所述第一开关的第二端与所述第一整流器的第一输入端连接；所述第二开关的第一端与所述第一蓄电池负极连接，所述第二开关的第二端与所述第三开关的第二端以及所述第一电感的第一端连接；所述第三开关的第一端与所述第一电容的第二端连接；所述第一电容的第一端与所述第一整流器的第一输出端连接，所述第一电感的第二端与所述第一整流器的第二输出端连接；在接触网供电模式时，所述第一开关和所述第二开关关断，所述第三开关导通；在蓄电池模式时，所述第一开关和所述第二开关导通，所述第三开关关断。优选的，所述第二供电电路主体包括：第二整流器，与所述第二整流器连接的第二中间直流电路，与所述第二中间直流电路连接的第二牵引逆变器以及第二辅助逆变器，与所述第二辅助逆变器连接的第二辅助变压器；所述第二中间直流电路包括：第二电容，第二电感，第二支撑电容；通过第四开关，第五开关，第六开关以及第七开关，所述第二供电电路主体实现在蓄电池模式时，转换所述第二蓄电池提供的电能，为所述第二牵引电机供电，且所述蓄电池充电机实现在蓄电池模式时，将所述第二蓄电池的输出电流进行逆变，为恒压恒频负载供电；所述第四开关的第一端与所述第二蓄电池正极连接，所述第四开关的第二端与所述第二整流器的第一输入端连接；所述第五开关的第一端与所述第二蓄电池负极连接，所述第五开关的第二端与所述第六开关的第二端以及所述第二电感的第一端连接；所述第六开关的第一端与所述第二电容的第二端连接；所述第二电容的第一端与所述第二整流器的第一输出端连接，所述第二电感的第二端与所述第二整流器的第二输出端连接；所述第七开关的第一端与所述第二辅助变压器连接，所述第七开关的第二端与所述恒压恒频负载连接；在接触网供电模式时，所述第四开关和所述第五开关关断，所述第六开关和所述第七开关导通；在蓄电池模式时，所述第四开关和所述第五开关导通，所述第六开关和所述第七开关关断。优选的，还包括：第一端分别与所述第四开关的第二端以及所述牵引变压器连接，第二端与所述第二整流器的第一输入端连接的第八开关；所述第二蓄电池，还用于：在第一应急模式时，通过所述第二整流器以及所述牵引变压器进行升压，为所述第二牵引电机以及所述恒压恒频负载供电；在接触网供电模式以及蓄电池模式时，所述第八开关导通；在第一应急模式时，所述第四开关，所述第五开关以及所述第七开关导通，所述第六开关和所述第八开关关断。优选的，还包括：第一端与所述第一辅助变压器连接，第二端与所述变压变频负载连接的第九开关；第一端分别与所述第一开关的第二端以及所述牵引变压器连接，第二端与所述第一整流器的第一输入端连接的第十开关。优选的，还包括：第一端分别与所述第九开关的第二端以及所述变压变频负载连接，第二端分别与所述第七开关的第二端以及第十二开关的第一端连接的第十一开关；第二端分别与所述恒压恒频负载以及所述蓄电池充电机连接的所述第十二开关；设置在所述第一蓄电池与所述蓄电池充电机之间的第十三开关；设置在所述第二蓄电池与所述蓄电池充电机之间的第十四开关；且在第二应急模式时，所述第七开关，所述第十一开关以及所述第十三开关导通，所述第九开关，所述第十二开关以及所述第十四开关关断；所述蓄电池充电机还用于：在第二应急模式时，将所述第一蓄电池的输出电流进行逆变，为所述恒压恒频负载供电；所述第二供电电路主体还用于：在第二应急模式时，转换所述第二蓄电池提供的电能，为所述变压变频负载供电。优选的，还包括：第一端分别与所述第十二开关的第二端以及所述恒压恒频负载连接，第二端与所述蓄电池充电机连接的第十五开关。一种电力机车，包括上述任一项所述的电力机车的牵引电路。应用本专利技术实施例所提供的技术方案，在接触网供电模式时，第一供电电路主体可以接收接触网的电能输入并为第一牵引电机以及变压变频负载供电，第二供电电路主体可以接收接触网的电能输入并为第二牵引电机以及恒压恒频负载供电。如果接触网供电无法执行，在蓄电池模式时。第一蓄电池可以通过第一供电电路主体为第一牵引电机以及变压变频负载供电，这是考虑到变压变频负载对电压等级的要求较低，因此可以直接将第一蓄电池的电压施加在第一供电电路主体的中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力机车的牵引电路，其特征在于，包括：/n与接触网，第一供电电路主体以及第二供电电路主体连接的牵引变压器；/n第一蓄电池；/n第二蓄电池；/n蓄电池充电机，用于在充电模式时，为所述第一蓄电池以及所述第二蓄电池充电，在蓄电池模式时，将所述第二蓄电池的输出电流进行逆变，为恒压恒频负载供电；/n所述第一供电电路主体，用于在接触网供电模式时，转换所述接触网提供的电能，为第一牵引电机以及变压变频负载供电；在蓄电池模式时，转换所述第一蓄电池提供的电能，为所述第一牵引电机以及所述变压变频负载供电；/n所述第二供电电路主体，用于在接触网供电模式时，转换所述接触网提供的电能，为第二牵引电机以及所述恒压恒频负载供电；在蓄电池模式时，转换所述第二蓄电池提供的电能，为所述第二牵引电机供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力机车的牵引电路，其特征在于，包括：
与接触网，第一供电电路主体以及第二供电电路主体连接的牵引变压器；
第一蓄电池；
第二蓄电池；
蓄电池充电机，用于在充电模式时，为所述第一蓄电池以及所述第二蓄电池充电，在蓄电池模式时，将所述第二蓄电池的输出电流进行逆变，为恒压恒频负载供电；
所述第一供电电路主体，用于在接触网供电模式时，转换所述接触网提供的电能，为第一牵引电机以及变压变频负载供电；在蓄电池模式时，转换所述第一蓄电池提供的电能，为所述第一牵引电机以及所述变压变频负载供电；
所述第二供电电路主体，用于在接触网供电模式时，转换所述接触网提供的电能，为第二牵引电机以及所述恒压恒频负载供电；在蓄电池模式时，转换所述第二蓄电池提供的电能，为所述第二牵引电机供电。


2.根据权利要求1所述的电力机车的牵引电路，其特征在于，所述第一供电电路主体包括：第一整流器，与所述第一整流器连接的第一中间直流电路，与所述第一中间直流电路连接的第一牵引逆变器以及第一辅助逆变器，与所述第一辅助逆变器连接的第一辅助变压器；所述第一中间直流电路包括：第一电容，第一电感，第一支撑电容；
所述第一供电电路主体通过第一开关，第二开关以及第三开关实现在蓄电池模式时，转换所述第一蓄电池提供的电能，为所述第一牵引电机以及所述变压变频负载供电；
所述第一开关的第一端与所述第一蓄电池正极连接，所述第一开关的第二端与所述第一整流器的第一输入端连接；
所述第二开关的第一端与所述第一蓄电池负极连接，所述第二开关的第二端与所述第三开关的第二端以及所述第一电感的第一端连接；
所述第三开关的第一端与所述第一电容的第二端连接；
所述第一电容的第一端与所述第一整流器的第一输出端连接，所述第一电感的第二端与所述第一整流器的第二输出端连接；
在接触网供电模式时，所述第一开关和所述第二开关关断，所述第三开关导通；在蓄电池模式时，所述第一开关和所述第二开关导通，所述第三开关关断。


3.根据权利要求2所述的电力机车的牵引电路，其特征在于，所述第二供电电路主体包括：第二整流器，与所述第二整流器连接的第二中间直流电路，与所述第二中间直流电路连接的第二牵引逆变器以及第二辅助逆变器，与所述第二辅助逆变器连接的第二辅助变压器；所述第二中间直流电路包括：第二电容，第二电感，第二支撑电容；
通过第四开关，第五开关，第六开关以及第七开关，所述第二供电电路主体实现在蓄电池模式时，转换所述第二蓄电池提供的电能，为所述第二牵引电机供电，且所述蓄电池充电机实现在蓄电池模式时，将所述第二蓄电池的输出电流进行逆变，为恒压恒频负载供电；
所述第四开关的第一端与所述第二蓄电池正极连接，所述第四开关的第二端与所述第二整流器的第一输入端连接；
所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：索建国，康明明，邹焕青，雷欣，赵玉玲，贾岩鑫，
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