一种列车应急储能电源拓扑结构及其控制方法技术

技术编号:26404181 阅读:32 留言:0更新日期:2020-11-20 13:56
本发明专利技术公开一种列车应急储能电源拓扑结构及其控制方法,包括牵引变压器、脉冲整流电路、中间直流储能调节环节和牵引逆变器;所述脉冲整流电路通过牵引变压器连接牵引网;所述中间直流储能调节环节连接在脉冲整流电路与牵引逆变器之间,通过脉冲整流电路控制中间直流储能调节环节电压来控制应急储能电源能量输出;所述牵引逆变器的输出端连接至牵引电机,通过牵引逆变器控制牵引电机运转。本发明专利技术能够解决传统拓扑方案中成本高,器件较多、效率较低的缺点;能够有效节约成本,增加应急储能电源安装容量,提高运行效率,增强列车应急能力,保障乘客安全。

【技术实现步骤摘要】
一种列车应急储能电源拓扑结构及其控制方法
本专利技术属于列车应急电源
,特别是涉及一种列车应急储能电源拓扑结构及其控制方法。
技术介绍
列车应急系统主要考虑在牵引网故障状态下维持列车安全运行到站,同时维持车内人员舒适环境。近年来,国内开始论证采用储能作为列车车载应急电源。目前列车车载应急电源所采用的拓扑结构中储能需要通过双向DC/DC变换器和连接逆变器后,再连接牵引变压器。因此,现有的拓扑结构在能量传输时能量流会经过变流-逆变-整流-逆变-牵引电机路线,造成能量利用的大量浪费;并且,现有的拓扑中接入的变流环节过多,导致成本增加,体积增大,储能可安装容量变小。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术提出了一种列车应急储能电源拓扑结构及其控制方法,本专利技术能够解决传统拓扑方案中成本高,器件较多、效率较低的缺点;能够有效节约成本,增加应急储能电源安装容量,提高运行效率,增强列车应急能力,保障乘客安全。为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种列车应急储能电源拓扑结构的控制方法,列车应急储能电源拓扑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车应急储能电源拓扑结构的控制方法,其特征在于,列车应急储能电源拓扑结构包括牵引变压器(1)、脉冲整流电路(2)、中间直流储能调节环节(3)和牵引逆变器(4);所述脉冲整流电路(2)通过牵引变压器(1)连接牵引网;所述中间直流储能调节环节(3)连接在脉冲整流电路(2)与牵引逆变器(4)之间,通过脉冲整流电路(2)控制中间直流储能调节环节(3)电压来控制应急储能电源能量输出;所述牵引逆变器(4)的输出端连接至牵引电机(5),通过牵引逆变器(4)控制牵引电机(5)运转;/n所述列车应急储能电源拓扑结构的控制方法,通过整流器控制策略以及牵引逆变器控制策略保障列车在各种运行模式下均安全稳定运行...

【技术特征摘要】
1.一种列车应急储能电源拓扑结构的控制方法,其特征在于,列车应急储能电源拓扑结构包括牵引变压器(1)、脉冲整流电路(2)、中间直流储能调节环节(3)和牵引逆变器(4);所述脉冲整流电路(2)通过牵引变压器(1)连接牵引网;所述中间直流储能调节环节(3)连接在脉冲整流电路(2)与牵引逆变器(4)之间,通过脉冲整流电路(2)控制中间直流储能调节环节(3)电压来控制应急储能电源能量输出;所述牵引逆变器(4)的输出端连接至牵引电机(5),通过牵引逆变器(4)控制牵引电机(5)运转;
所述列车应急储能电源拓扑结构的控制方法,通过整流器控制策略以及牵引逆变器控制策略保障列车在各种运行模式下均安全稳定运行,包括步骤:
S10,判断牵引供电系统状态,处于正常运行还是故障应急状态;
S20,在牵引供电系统正常运行时,通过整流器控制策略控制脉冲整流电路(2)调节直流侧电压以及中间直流储能调节环节(3)调节电流输出;通过牵引逆变器控制策略控制调节牵引逆变器(4)使牵引电机(5)正常运行;
S30,在牵引供电系统故障应急时,脉冲整流电路(2)停止运行,由中间直流储能调节环节(3)直接连接牵引逆变器(4);通过牵引逆变器控制策略控制调节牵引逆变器(4)使牵引电机(5)正常运行。


2.根据权利要求1所述的一种列车应急储能电源拓扑结构的控制方法,其特征在于,所述牵引供电系统正常运行状态包括4种运行模式,分别为:1)脉冲整流电路(2)侧电流输出且中间直流储能调节环节(3)电流输出或为0,列车牵引运行;2)脉冲整流电路(2)侧电流输出,中间直流储能调节环节(3)电流输入,为充电状态,列车牵引运行;3)列车处于制动状态,中间直流储能调节环节(3)电流输入,为充电状态,脉冲整流电路(2)侧为电流输入,部分能量馈入牵引网;4)列车处于制动状态,中间直流储能调节环节(3)电流输入,为充电状态,脉冲整流电路(2)仅调节中间直流储能调节环节(3)电压。


3.根据权利要求1所述的一种列车应急储能电源拓扑结构的控制方法,其特征在于,所述牵引供电系统故障状态包括2种运行模式,分别为:1)列车处于牵引状态,中间直流储能调节环节(3)电流输出为牵引电机(5)供电;2)列车处于制动状态,中间直流储能调节环节(3)电流输入,为充电状态。


4.根据权利要求1所述的一种列车应急储能电源拓扑结构的控制方法,其特征在于,所述牵引供电系统为正常运行状态,包括步骤:
S21,根据列车控制指令分配的储能模块(31)能量输出计算该输出下中间直流储能调节环节(3)电压为参考电压UD,进入S22;
S22,通过整流器...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴朝华李密李燕
申请(专利权)人:西南交通大学中煤科工集团重庆研究院有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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