一种机车辅助供电电路及供电方法技术

本发明专利技术公开了一种机车辅助供电电路及供电方法，其中辅助供电电路包括受流器一、受流器二、辅助逆变器一，受流器一和受流器二均与辅助逆变器一的输入侧相连，机车的辅助负载包括第一辅助负载和第二辅助负载；第二辅助负载与辅助逆变器一的输出侧相连；还包括充电机、备用电源、辅助逆变器二和网络控制单元，充电机的输入端与辅助逆变器一相连，备用电源、辅助逆变器二的输入端均与充电机的输出端电连接，辅助逆变器二的输出端与第一辅助负载电连接。本发明专利技术能够实现空调等重要辅助负载的不间断供电，使机车在第三轨过无电区时空调等重要辅助负载不断电连续工作，降低空调等重要辅助负载的使用故障率，提高司乘人员舒适度，确保行车安全。

【技术实现步骤摘要】
一种机车辅助供电电路及供电方法
本专利技术属于轨道交通
，特别涉及一种机车辅助供电电路及供电方法。
技术介绍
传统大铁路机车，在过分相无电区时，由于机车运行速度快，且相邻无电区间隔距离长，因此，机车过分相无电区时采用机车微制动维持中间电压基本稳定即可实现辅助负载过分相无电区不间断供电。对于第三轨受流城轨地铁线路，为了便于车辆通过，第三轨在岔路口段就必须打断出现无电区，以某地铁第三轨供电线路为例，最短的无电区仅10米，整条线路20多公里无电区数量多达65个。对于地铁车辆而言，由于地铁车编组后较长，其多节车辆转向架上设有受流装置，只要无电区长度不大于地铁车辆前后最远两受流器间距离，则不会造成一些重要辅助负载(如空调)间断供电无法工作现象。对机车(为电力机车的简称)而言，现有典型机车辅助供电电路结构如图1所示，其包括受流器一1、熔断器一2、受流器二3、熔断器二4、辅助逆变器一5，其中，受流器一1设于前转向架上，受流器二3设于后转向架上，受流器一1和受流器二3可在两转向架上升靴并与第三轨12接触受流。受流器一1通过熔断器一2与辅助逆变器一5的输入侧电连接，受流器二3通过熔断器二4与辅助逆变器一5的输入侧电连接，辅助逆变器一5通过轴端接地装置11接地。机车的辅助负载与辅助逆变器一5的输出侧电连接。其中，机车的辅助负载包括第一辅助负载9和第二辅助负载9'，第一辅助负载9包括空调等重要辅助负载，第二辅助负载9'包括机车主压缩机和照明等其它辅助负载。如图1所示，第一辅助负载9和第二辅助负载9'均通过辅助逆变器一5直接从第三轨取电。对于机车而言，由于其前后两转向架上的受流器间距离较短，若第三轨无电区长度大于前后两转向架上的受流器间距离时，机车在该第三轨线路运行时就会出现输入电源中断，从而导致辅助逆变器一5停机，进而导致空调等辅助负载断电。当第三轨线路无电区设置相对密集时，机车的辅助逆变器一5频繁启停断电，导致重要负载(如空调)频繁启动而自身保护封锁无法工作甚至出现故障，大大降低了司乘人员乘坐舒适度，影响行车安全。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有技术中机车在第三轨过无电区时空调等重要辅助负载频繁启停而无法正常工作的不足，提供一种机车辅助供电电路及供电方法，能够实现空调等重要辅助负载的不间断供电，使机车在第三轨过无电区时空调等重要辅助负载不断电连续工作，降低空调等重要辅助负载的使用故障率，提高司乘人员舒适度，确保行车安全。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种机车辅助供电电路，包括受流器一、受流器二、辅助逆变器一，受流器一设于前转向架上，受流器二设于后转向架上；受流器一和受流器二均与辅助逆变器一的输入侧电连接，机车的辅助负载包括第一辅助负载和第二辅助负载；第二辅助负载与辅助逆变器一的输出侧电连接；其特点是还包括充电机、备用电源、辅助逆变器二和网络控制单元，充电机的输入端接于辅助逆变器一的输入侧或输出侧，备用电源、辅助逆变器二的输入端均与充电机的输出端电连接，辅助逆变器二的输出端与第一辅助负载电连接；网络控制单元：用于根据机车的工作条件控制辅助供电电路在第一模式或第二模式下工作，其中，第一模式是指：备用电源通过辅助逆变器二向第一辅助负载供电；第二模式是指：充电机对备用电源进行充电并通过辅助逆变器二向第一辅助负载供电。本专利技术中，受流器一和受流器二可在前后两转向架上升靴并与第三轨接触受流。第一辅助负载包括空调等重要辅助负载，第二辅助负载包括机车主压缩机和照明等其它辅助负载。可根据需要分配第一辅助负载和第二辅助负载，将不希望频繁启停的辅助负载作为第一辅助负载，接在辅助逆变器二的输出端。本专利技术设置备用电源，并根据工作条件选择第一辅助负载的供电方式，构建冗余式辅助供电网络，能够实现空调等重要辅助负载的不间断供电，使机车在第三轨过无电区时空调等重要辅助负载不断电连续工作，降低空调等重要辅助负载的使用故障率，提高司乘人员舒适度，确保行车安全。作为第一种优选方式，充电机的输入端接于辅助逆变器一的输出侧；所述充电机为AC/DC充电机；网络控制单元：用于依次判断升靴条件是否满足、机车是否在第三轨有电区、辅助逆变器一工作状态是否正常、充电机工作状态是否正常，若判断结果均为是，则辅助供电电路工作在第二模式，否则辅助供电电路工作在第一模式。作为第二种优选方式，充电机的输入端接于辅助逆变器一的输入侧；所述充电机为DC/DC充电机；网络控制单元：用于依次判断升靴条件是否满足、机车是否在第三轨有电区、充电机工作状态是否正常，若判断结果均为是，则辅助供电电路工作在第二模式，否则辅助供电电路工作在第一模式。进一步地，辅助逆变器一通过轴端接地装置接地。进一步地，还包括熔断器一、熔断器二；受流器一通过熔断器一与辅助逆变器一的输入侧电连接，受流器二通过熔断器二与辅助逆变器一的输入侧电连接。作为一种优选方式，所述备用电源为蓄电池或超级电容。基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种机车辅助供电方法，其特征在于，利用所述的机车辅助供电电路，包括：网络控制单元根据机车的工作条件控制辅助供电电路工作在第一模式或第二模式；当辅助供电电路工作在第一模式时，备用电源通过辅助逆变器二向第一辅助负载供电；当辅助供电电路工作在第二模式时，充电机对备用电源进行充电并通过辅助逆变器二向第一辅助负载供电。作为第一种优选方式，充电机的输入端接于辅助逆变器一的输出侧；所述充电机为AC/DC充电机；网络控制单元依次判断升靴条件是否满足、机车是否在第三轨有电区、辅助逆变器一工作状态是否正常、充电机工作状态是否正常，若判断结果均为是，则辅助供电电路工作在第二模式，否则辅助供电电路工作在第一模式。作为第二种优选方式，充电机的输入端接于辅助逆变器一的输入侧；所述充电机为DC/DC充电机；网络控制单元依次判断升靴条件是否满足、机车是否在第三轨有电区、充电机工作状态是否正常，若判断结果均为是，则辅助供电电路工作在第二模式，否则辅助供电电路工作在第一模式。与现有技术相比，本专利技术能够实现空调等重要辅助负载的不间断供电，使机车在第三轨过无电区时空调等重要辅助负载不断电连续工作，降低空调等重要辅助负载的使用故障率，提高司乘人员舒适度，确保行车安全。附图说明图1为现有典型机车辅助供电电路结构。图2为本专利技术机车辅助供电电路实施例一结构示意图。图3为本专利技术机车辅助供电电路实施例二结构示意图。图4为本专利技术机车辅助供电方法实施例一流程图。图5为本专利技术机车辅助供电方法实施例二流程图。其中，1为受流器一；2为熔断器一；3为受流器二；4为熔断器二；5为辅助逆变器一；6为充电机；7为备用电源；8为辅助逆变器二；9为第一辅助负载；9'为第二辅助负载；10为网络控制单元；11为轴端接地装置；12为第三轨。具体实施方式如图2和图3所示，机车辅助供电电路包括受本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机车辅助供电电路，包括受流器一(1)、受流器二(3)、辅助逆变器一(5)，受流器一(1)设于前转向架上，受流器二(3)设于后转向架上；受流器一(1)和受流器二(3)均与辅助逆变器一(5)的输入侧电连接，机车的辅助负载包括第一辅助负载(9)和第二辅助负载(9')；第二辅助负载(9')与辅助逆变器一(5)的输出侧电连接；其特征在于：/n还包括充电机(6)、备用电源(7)、辅助逆变器二(8)和网络控制单元(10)，充电机(6)的输入端接于辅助逆变器一(5)的输入侧或输出侧，备用电源(7)、辅助逆变器二(8)的输入端均与充电机(6)的输出端电连接，辅助逆变器二(8)的输出端与第一辅助负载(9)电连接；/n网络控制单元(10)：用于根据机车的工作条件控制辅助供电电路在第一模式或第二模式下工作，其中，第一模式是指：备用电源(7)通过辅助逆变器二(8)向第一辅助负载(9)供电；第二模式是指：充电机(6)对备用电源(7)进行充电并通过辅助逆变器二(8)向第一辅助负载(9)供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种机车辅助供电电路，包括受流器一(1)、受流器二(3)、辅助逆变器一(5)，受流器一(1)设于前转向架上，受流器二(3)设于后转向架上；受流器一(1)和受流器二(3)均与辅助逆变器一(5)的输入侧电连接，机车的辅助负载包括第一辅助负载(9)和第二辅助负载(9')；第二辅助负载(9')与辅助逆变器一(5)的输出侧电连接；其特征在于：
还包括充电机(6)、备用电源(7)、辅助逆变器二(8)和网络控制单元(10)，充电机(6)的输入端接于辅助逆变器一(5)的输入侧或输出侧，备用电源(7)、辅助逆变器二(8)的输入端均与充电机(6)的输出端电连接，辅助逆变器二(8)的输出端与第一辅助负载(9)电连接；
网络控制单元(10)：用于根据机车的工作条件控制辅助供电电路在第一模式或第二模式下工作，其中，第一模式是指：备用电源(7)通过辅助逆变器二(8)向第一辅助负载(9)供电；第二模式是指：充电机(6)对备用电源(7)进行充电并通过辅助逆变器二(8)向第一辅助负载(9)供电。


2.如权利要求1所述的机车辅助供电电路，其特征在于，充电机(6)的输入端接于辅助逆变器一(5)的输出侧；所述充电机(6)为AC/DC充电机；
网络控制单元(10)：用于依次判断升靴条件是否满足、机车是否在第三轨有电区、辅助逆变器一(5)工作状态是否正常、充电机(6)工作状态是否正常，若判断结果均为是，则辅助供电电路工作在第二模式，否则辅助供电电路工作在第一模式。


3.如权利要求1所述的机车辅助供电电路，其特征在于，充电机(6)的输入端接于辅助逆变器一(5)的输入侧；所述充电机(6)为DC/DC充电机；
网络控制单元(10)：用于依次判断升靴条件是否满足、机车是否在第三轨有电区、充电机(6)工作状态是否正常，若判断结果均为是，则辅助供电电路工作在第二模式，否则辅助供电电路工作在第一模式。


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【专利技术属性】
技术研发人员：陈安俊，谭本旭，彭新平，万尚存，孙建设，何小威，郭婉露，
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