動車組輔助供電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高速動車組輔助供電系統(tǒng),包括輔助變流器、I路母線、II路母線、母線連接器、接觸器箱、中壓負載和低壓供電系統(tǒng)，I路母線和II路母線通過車廂兩側(cè)的母線連接器貫穿全列；輔助變流器和中壓負載按動車組車廂奇偶數(shù)交替與I路母線或II路母線連接；輔助變流器發(fā)生故障時，動車組部分中壓負載減載運行或直接斷開；輔助供電系統(tǒng)通過貫穿全列的母線以并聯(lián)方式運行，滿足動車組相對集中和靈活解編的模式，對于每一組輔助變流系統(tǒng)的冗余要求較低，其經(jīng)濟費用也會大幅度降低，整車供電穩(wěn)定可靠，保證旅客舒適度及動車組運行安全系數(shù)。
【專利說明】動車組輔助供電系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種動車組輔助供電系統(tǒng)，具體的說，涉及一種高速動車組輔助供電系統(tǒng)及其供電方式和減載方法。
【背景技術(shù)】
[0002]輔助供電系統(tǒng)為鐵路車輛的重要組成之一，起到為整列客車中低壓負載供電的作用，負載其中包括照明、空調(diào)、取暖、電視等。
[0003]輔助供電系統(tǒng)主要由輔助變流器、充電機及蓄電池組成。輔助變流器起到將高壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槿郃C380V/50HZ為中壓負載供電的的功能；充電機作為由三相AC380V/50HZ逆變?yōu)镈CllOV為低壓負載供電的重要環(huán)節(jié)；蓄電池在緊急情況下起到為乘客的應急照明、通風等低壓負載供電的作用。
[0004]目前主要有日系動車組和歐系動車組為代表的兩大輔助供電系統(tǒng):
[0005]日系動車組的輔助系統(tǒng)的供電模式為主牽引變壓器抽出一個輔助繞組將網(wǎng)壓變到交流400V，經(jīng)脈沖整流器整流至中間直流后，再逆變成可控的400VAC/50HZ的三相交流電提供到輔助電源母線上，該供電模式的優(yōu)點為電路結(jié)構(gòu)形式簡單、可靠性較高，缺點為當通過分相區(qū)時，整個輔助供電系統(tǒng)處于無電狀態(tài)；歐系動車組的輔助系統(tǒng)的供電模式為各牽引單元的牽引變壓器輔助供電繞組供電，經(jīng)過四象限變流器輸出中間直流后再逆變成可控的三相交流電提供到輔助電源母線上，當通過分相區(qū)時，整個輔助供電系統(tǒng)可以借助再生制動實現(xiàn)輔助系統(tǒng)的不間斷供電，該供電模式的優(yōu)點是能夠?qū)崿F(xiàn)整個輔助供電系統(tǒng)不間斷供電，缺點是對四象限變流器和輔助供電系統(tǒng)設備可靠性要求較高。
[0006]現(xiàn)在隨著鐵路技術(shù)的飛速發(fā)展，列車的自由編組將成為未來的發(fā)展趨勢，原有的輔助供電系統(tǒng)無法因列車的自由編組而靈活地改變其供電方式，對于整個輔助供電系統(tǒng)的冗余度上，若其中一個輔助供電系統(tǒng)故障，對相鄰的輔助供電系統(tǒng)的冗余度要求較高，造成的經(jīng)濟費用也相對較高。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，尋求設計一種能夠滿足動車組相對集中和靈活解編模式的安全可靠的輔助供電系統(tǒng)，降低每一組輔助供電系統(tǒng)的冗余要求，在最大保證供電均衡性前提下，使負載正常運行，當輔助供電系統(tǒng)故障時，根據(jù)負載的重要性進行相應減載，最大限度保證乘客需求，提高整個系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時降低經(jīng)濟費用。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種動車組輔助供電系統(tǒng)，包括輔助變流器、I路母線 、II路母線、母線連接器、接觸器箱、中壓負載和低壓供電系統(tǒng)，所述母線連接器設置在動車組車廂連接處的左右兩側(cè)，所述I路母線和II路母線通過車廂兩側(cè)的母線連接器貫穿全列；所述輔助變流器按動車組車廂奇偶數(shù)交替與I路母線或II路母線連接，所述中壓負載按動車組車廂奇偶數(shù)交替與I路母線或II路母線連接；所述低壓供電系統(tǒng)中的充電機按動車組車廂奇偶數(shù)交替與I路母線或II路母線連接；所述接觸器箱內(nèi)設有控制輔助變流器的投入開關(guān)和控制負載的選擇開關(guān)，所述輔助變流器包括端車輔助變流器和動車輔助變流器。
[0009]所述中壓負載包括客室空調(diào)、駕駛室空調(diào)、2個主空氣壓縮機、主變壓器的輔助系統(tǒng)、牽引變流器冷卻風機、水泵、輔助變流器冷卻單元、低壓供電系統(tǒng)的充電機、主變壓器冷卻風機、油泵、廚房用具、水系統(tǒng)加熱、撒沙管加熱、車鉤加熱、交流插座。
[0010]所述低壓供電系統(tǒng)包括充電機、蓄電池組、直流母線連接器、直流I路、直流II路和低壓負載，蓄電池組與充電機相連，直流I路和直流II路通過直流母線連接器貫穿全列，直流I路與重要低壓負載相連，直流II路與普通低壓負載相連。
[0011]所述動車組輔助供電系統(tǒng)中輔助變流器發(fā)生故障時，改變接觸器箱內(nèi)控制負載的選擇開關(guān)，動車組部分中壓負載減載運行或直接斷開。所述動車組輔助供電系統(tǒng)中一個端車輔助變流器發(fā)生故障，改變接觸器箱內(nèi)控制負載的選擇開關(guān)，動車組所有負載正常運行；所述動車組輔助供電系統(tǒng)中一個動車輔助變流器故障或者兩個端車輔助變流器同時發(fā)生故障，改變接觸器箱內(nèi)控制負載的選擇開關(guān)，動車組所有客室空調(diào)和駕駛室空調(diào)減載運行；所述動車組輔助供電系統(tǒng)中一個端車輔助變流器和一個動車輔助變流器發(fā)生故障，兩個動車輔助變流器發(fā)生故障，以及一個動車輔助變流器和兩個端車輔助變流器同時發(fā)生故障，改變接觸器箱內(nèi)控制負載的選擇開關(guān)，動車組所有空調(diào)處于半載模式，同時交流插座、廚房用具、水系統(tǒng)加熱全部斷開，并僅允許一個主空氣壓縮機工作；所述動車組輔助供電系統(tǒng)中發(fā)生除上述輔助變流器故障類型之外的輔助變流器故障，改變接觸器箱內(nèi)控制負載的選擇開關(guān)，除低壓供電系統(tǒng)的充電機正常工作外，其他中壓負載全部斷開。
[0012]所述動車組輔助供電系統(tǒng)中I個充電機發(fā)生故障時，動車組所有低壓負載正常運行；2個充電機發(fā)生故障時，蓄電池組滿電時動車組所有低壓負載正常運行，蓄電池組未充滿電時，普通低壓負載減載；3個以上充電機發(fā)生故障時，僅保證重要低壓負載運行；當接觸網(wǎng)出現(xiàn)斷電或充電機全部故障時，蓄電池組將持續(xù)在2小時內(nèi)對整車的低壓負載供電，蓄電池組按照5分鐘，25分鐘，90分鐘三個時間階段分別給不同負載供電。
[0013]本實用新型的有益效果為:針對動車組相對集中和靈活解編的模式，輔助供電系統(tǒng)通過貫穿全列的母線以并聯(lián)方式運行，一臺輔助變流器故障時，將由整列車其余輔助變流器為其負載均衡供電，對于每一組輔助變流系統(tǒng)的冗余要求較低，其經(jīng)濟費用也會大幅度降低，而且整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性也得到明顯的提高；當多臺輔助變流器故障時，通過計算負載容量，當輔助供電系統(tǒng)不能夠滿足動車組的用電需求時，提供了具體的減載方案，使供電最優(yōu)化，整車供電穩(wěn)定可靠，最大程度上保證旅客舒適度及動車組運行安全系數(shù)，同時最大限度做到負載均衡型。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型16編組動車組輔助供電系統(tǒng)的原理示意圖；
[0015]表I為本實用新型16編組動車組輔助供電系統(tǒng)中壓供電方式及負載分布；
[0016]圖2為本實用新型10編組動車組輔助供電系統(tǒng)的原理示意圖；
[0017]表2為本實用新型10編組動車組輔助供電系統(tǒng)中壓供電方式及負載分布；
[0018]圖3為本實用新型的動車組輔助供電系統(tǒng)低壓供電系統(tǒng)的原理示意圖。【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行具體描述:
[0020]實施例1
[0021]如圖1所示，本實施例為一種16編組動車組，其中Mc車為端車，M車為動車，T車為拖車，由網(wǎng)絡定位系統(tǒng)將動車組車廂編號為1-16車。
[0022]如表1所示，16編組動車組輔助供電系統(tǒng)中壓負載按動車組車廂奇偶數(shù)交替與I路母線或II路母線連接。
[0023]表116編組動車組輔助供電系統(tǒng)中壓供電方式及負載分布
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種動車組輔助供電系統(tǒng)，其特征在于:包括輔助變流器、I路母線、II路母線、母線連接器、接觸器箱、中壓負載和低壓供電系統(tǒng)，所述母線連接器設置在動車組車廂連接處的左右兩側(cè)；所述I路母線和II路母線通過車廂兩側(cè)的母線連接器貫穿全列；所述輔助變流器按動車組車廂奇偶數(shù)交替與I路母線或II路母線連接；所述中壓負載按動車組車廂奇偶數(shù)交替與I路母線或11路母線連接；所述低壓供電系統(tǒng)中的充電機按動車組車廂奇偶數(shù)交替與I路母線或II路母線連接；所述接觸器箱內(nèi)設有控制輔助變流器的投入開關(guān)和控制負載的選擇開關(guān)，所述輔助變流器包括端車輔助變流器和動車輔助變流器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述動車組輔助供電系統(tǒng)，其特征在于:所述中壓負載包括客室空調(diào)、駕駛室空調(diào)、2個主空氣壓縮機、主變壓器的輔助系統(tǒng)、牽引變流器冷卻風機、水泵、輔助變流器冷卻單元、主變壓器冷卻風機、油泵、廚房用具、水系統(tǒng)加熱、撒沙管加熱、車鉤加熱、交流插座。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述動車組輔助供電系統(tǒng)，其特征在于:所述低壓供電系統(tǒng)包括充電機、蓄電池組、直流母線連接器、直流I路、直流II路和低壓負載，蓄電池組與充電機相連，直流I路和直流II路通過直流母線連接器貫穿全列。
【文檔編號】B60L1/00GK203697972SQ201420091278
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】李博, 謝崢, 崔曉光, 張波, 位俊雷, 周揚, 楊東軍, 李照平 申請人:青島四方車輛研究所有限公司