本发明专利技术提供一种储能列车供电转换装置及轨道车辆，该装置包括：储能模块、充电模块和高压电器箱，所述储能模块与所述充电模块连接，所述充电模块与所述高压电器箱连接，所述高压电器箱包括受电弓接触器；在储能列车从有网区进入无网区的情况下：有网区剩余行驶时间到达后，所述充电模块转换为升压放电状态，同时控制所述受电弓接触器断开，所述储能模块由投入转换为放电；在储能列车从无网区进入有网区的情况下：无网区剩余行驶时间到达后，所述充电模块转换为降压充电状态。用以解决现有技术中储能列车供电转换会短时断电的缺陷，实现储能列车在供电转换时平稳且不间断供电。列车在供电转换时平稳且不间断供电。列车在供电转换时平稳且不间断供电。
【技术实现步骤摘要】
储能列车供电转换装置及轨道车辆
[0001]本专利技术涉及轨道列车储能系统
，尤其涉及一种储能列车供电转换装置及轨道车辆。
技术介绍
[0002]地铁、动车等电力机车广泛应用于轨道交通领域，电力机车运行过程中通常通过受电弓从电网获取电能。但是，当电力机车通过某些桥梁、隧道和不同电网的电力接驳段以及电网停电等紧急情况时，电力机车因客观条件限制而无法从电网获取电能，而只能从自身携带的储能模块获取电能以供给其运行一段时长。
[0003]随着储能模块技术发展，储能模块作为车载能量源，能够作为牵引能量源提供瞬时大功率，满足整车功率需求的同时，还能回收再生制动能量。因此，储能模块作为备用应急动力牵引源，在无网区或接触网故障工况下，能够使列车通过无网区或紧急续航至可救援区域。由于车辆需要持续供电，但现阶段有网区和无网区过渡时的切换主要靠人工控制，操作复杂，且在切换期间，列车高压会短时断电，造成运营不便，降低乘客舒适感。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种储能列车供电转换装置，用以解决现有技术中储能列车供电转换会短时断电的缺陷，实现储能列车在供电转换时平稳且不间断供电。
[0005]本专利技术提供一种储能列车供电转换装置，包括：储能模块、充电模块和高压电器箱，所述储能模块与所述充电模块连接，所述充电模块与所述高压电器箱连接，所述高压电器箱包括受电弓接触器；
[0006]在储能列车从有网区进入无网区的情况下：
[0007]储能列车出库，所述储能模块投入；
[0008]所述充电模块接收进入无网区指令，根据当前列车速度和有网区剩余距离计算有网区剩余行驶时间；
[0009]有网区剩余行驶时间到达后，所述充电模块转换为升压放电状态，同时控制所述受电弓接触器断开，所述储能模块由投入转换为放电；
[0010]在储能列车从无网区进入有网区的情况下：
[0011]所述充电模块接收进入有网区指令，保持输出电压，同时控制所述受电弓接触器闭合；
[0012]所述充电模块接收受电弓接触器闭合信号，根据当前列车速度和无网区剩余距离计算无网区剩余行驶时间；
[0013]无网区剩余行驶时间到达后，所述充电模块转换为降压充电状态；
[0014]储能列车入库，所述储能模块切除。
[0015]根据本专利技术提供的一种储能列车供电转换装置，所述储能模块包括：储能单元、第一控制单元和第一接触器，所述充电模块包括：DC/DC充电机、第二控制单元和第二接触器，
所述第一接触器分别与所述储能单元和所述DC/DC充电机连接，所述第二接触器分别与所述DC/DC充电机和所述高压电器箱连接，所述第一控制单元用于控制所述第一接触器，所述第一接触器包括并联的第一预充开关和第一主开关，所述第二控制单元用于控制所述第二接触器和所述DC/DC充电机，所述第二接触器包括并联的第二预充开关和第二主开关，所述第一预充开关和所述第二预充开关均串联预充电阻。
[0016]根据本专利技术提供的一种储能列车供电转换装置，所述储能模块投入，包括：
[0017]所述第一控制单元和所述第二控制单元同时接收储能模块投入指令，所述第一控制单元控制第一预充开关闭合，所述储能单元预充电；
[0018]所述储能单元预充电完成后，所述第一控制单元控制所述第一主开关闭合，所述第一预充开关断开；
[0019]所述第二控制单元接收第一主开关闭合信号，并判断接触网有电压的情况下，控制所述第二预充开关闭合，所述DC/DC充电机转换为降压充电状态或待机状态；
[0020]所述第二控制单元判断接触网无电压的情况下，控制所述受电弓接触器断开；
[0021]所述第二控制单元接收受电弓接触器断开信号，控制所述第二主开关闭合，所述第二预充开关断开，所述储能单元投入。
[0022]根据本专利技术提供的一种储能列车供电转换装置，所述储能模块切除，包括：
[0023]所述第一控制单元和所述第二控制单元同时接收储能模块切除指令，所述第二控制单元控制所述DC/DC充电机对所述储能单元封锁脉冲，控制所述第二主开关断开，并对所述第一控制单元发送脉冲停止信号；
[0024]所述第一控制单元接收脉冲停止信号，控制所述第一主开关断开，并对所述第二控制单元发送第一主开关断开信号，所述储能单元切除。
[0025]根据本专利技术提供的一种储能列车供电转换装置，所述储能单元为超级电容或动力电池。
[0026]根据本专利技术提供的一种储能列车供电转换装置，还包括：
[0027]在储能模块故障的情况下：
[0028]所述第一控制单元对所述第二控制单元发送储能模块故障信号；
[0029]所述第二控制单元接收储能模块故障信号，并控制DC/DC充电机对所述储能单元封锁脉冲；
[0030]所述第一控制单元控制所述第一主开关断开；
[0031]在充电模块故障的情况下：
[0032]所述第二控制单元对所述第一控制单元发送充电模块故障信号，并控制所述第二主开关断开；
[0033]所述第一控制单元接收充电模块故障信号，控制所述第一主开关断开。
[0034]根据本专利技术提供的一种储能列车供电转换装置，还包括：牵引逆变器，所述牵引逆变器与所述高压电器箱连接；
[0035]在储能列车从有网区进入无网区的情况下：
[0036]所述储能模块处于放电状态，所述充电模块对所述牵引逆变器发送储能模块放电指令，所述牵引逆变器进行限功；
[0037]在储能列车从无网区进入有网区的情况下：
[0038]所述储能模块处于停止放电状态，所述充电模块对所述牵引逆变器发送储能模块停止放电指令，所述牵引逆变器解除限功。
[0039]根据本专利技术提供的一种储能列车供电转换装置，所述牵引逆变器进行限功，包括：
[0040]所述牵引逆变器限制牵引指令的输出功率，并调整制动指令为制动回收模式。
[0041]根据本专利技术提供的一种储能列车供电转换装置，所述有网区剩余行驶时间大于充电模块状态转换时间。
[0042]本专利技术还提供一种轨道车辆，包括上述任一项所述的储能列车供电转换装置。
[0043]本专利技术提供的一种储能列车供电转换装置，在列车从有网区进入无网区的情况下，储能模块已处于投入状态，充电模块接收进入无网区指令，并接收当前列车速度和有网区剩余距离，以计算有网区剩余行驶时间，即失去接触网供电的剩余时间。在时间到达后充电模块转换为升压放电状态，对列车供电无缝衔接，同时控制受电弓接触器断开，彻底断开列车与接触网的连接以保障安全，此时储能模块由投入转换为放电，实现储能列车在供电转换时平稳且不间断供电。同样的，在列车从无网区进入有网区的情况下，充电模块接收进入有网区指令，仍保持输出电压，同时控制受电弓接触器闭合，以准备接收接触网供电。充电模块接收受电弓接触器闭合信号，确认受电弓已接入接触网，并接收当前列车速度和无网区剩余距离，以计算无网区剩余行驶时间，即接收接触本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种储能列车供电转换装置，其特征在于，包括：储能模块、充电模块和高压电器箱，所述储能模块与所述充电模块连接，所述充电模块与所述高压电器箱连接，所述高压电器箱包括受电弓接触器；在储能列车从有网区进入无网区的情况下：储能列车出库，所述储能模块投入；所述充电模块接收进入无网区指令，根据当前列车速度和有网区剩余距离计算有网区剩余行驶时间；有网区剩余行驶时间到达后，所述充电模块转换为升压放电状态，同时控制所述受电弓接触器断开，所述储能模块由投入转换为放电；在储能列车从无网区进入有网区的情况下：所述充电模块接收进入有网区指令，保持输出电压，同时控制所述受电弓接触器闭合；所述充电模块接收受电弓接触器闭合信号，根据当前列车速度和无网区剩余距离计算无网区剩余行驶时间；无网区剩余行驶时间到达后，所述充电模块转换为降压充电状态；储能列车入库，所述储能模块切除。2.根据权利要求1所述的储能列车供电转换装置，其特征在于，所述储能模块包括：储能单元、第一控制单元和第一接触器，所述充电模块包括：DC/DC充电机、第二控制单元和第二接触器，所述第一接触器分别与所述储能单元和所述DC/DC充电机连接，所述第二接触器分别与所述DC/DC充电机和所述高压电器箱连接，所述第一控制单元用于控制所述第一接触器，所述第一接触器包括并联的第一预充开关和第一主开关，所述第二控制单元用于控制所述第二接触器和所述DC/DC充电机，所述第二接触器包括并联的第二预充开关和第二主开关，所述第一预充开关和所述第二预充开关均串联预充电阻。3.根据权利要求2所述的储能列车供电转换装置，其特征在于，所述储能模块投入，包括：所述第一控制单元和所述第二控制单元同时接收储能模块投入指令，所述第一控制单元控制第一预充开关闭合，所述储能单元预充电；所述储能单元预充电完成后，所述第一控制单元控制所述第一主开关闭合，所述第一预充开关断开；所述第二控制单元接收第一主开关闭合信号，并判断接触网有电压的情况下，控制所述第二预充开关闭合，所述DC/DC充电机转换为降压充电状态或待机状态；所述第二控制单元判断接触网无电压的情况下，控制所述受电弓接触器断开；...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘铭，李艳昆，姚正斌，张愔，张国瑞，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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