CN104192021B - 不用110v蓄电池的接触网机车车辆电气*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轨道交通电气传动技术领域,尤其是一种不用110V蓄电池的接触网机车车辆电气***,包括1500V电源、800V电源电源变换器、24V电源充电器、24V蓄电池和三个二极管,省去昂贵的大容量镍镉蓄电池,将昂贵的大容量充电器改为小容量的电源变换器,增加小容量的24V蓄电池,改进相关及电源变换器电路,就能保障各种状态下机车正常工作,可靠性不低于现在机车,机车制造成本至少降低10万元(RMB)。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通电气传动技术领域,尤其是一种不用110V蓄电池的接触网机车车辆电气***。
背景技术
目前轨道交通线上机车车辆用控制电压110VDC,并配置相应电压,容量至少为90AH,庞大的Ni-Cd蓄电池组,价格超过10万(RMB),而且还有相对应功率的110V充电机。但是,如果不加控制蓄电池,万一机车处于无电网工作状态,而且牵引蓄电池电压太低,110V电压就无法产生,也就没有24V的MCU控制电压,就算电网此时有电,机车也无法充电或者由架线网供电行走,发生***死机,产生机破故障,只能等待救援。
发明内容
为了克服现有车辆控制***昂贵的不足,本发明提供了一种不用110V蓄电池的接触网机车车辆电气***。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种不用110V蓄电池的接触网机车车辆电气***,包括1500V电源和800V电源,1500V电源正极依次连接启动开关、熔断器、第一接触器、第一电流传感器和高速断路器,1500V电源负极连接第三接触器和第二电流传感器,熔断器和第一接触器之间并联有电压传感器,熔断器还连接支路一,支路一上正接有第一二极管,第一二极管和1500V电源负极依次连接110V电源变换器和24V电源变换器,24V电源变换器输出端连接24V蓄电池,800V电源正极依次连接隔离开关、第三电流传感器、第四接触器,第四接触器反接第三二极管,第三电流传感器还连接支路二,支路二上正接有第二二极管,第二二极管分成两条支路,一条支路连接第一二极管,另一条连接第二接触器,第二接触器连接第一接触器。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括1500V电源输出端连接变流器,所述800V电源输出端连接牵引充电机。
本发明的有益效果是,本发明可靠性不低于现用机车,每台车单此项成本降低至少10万元(更换110V镍铬蓄电池价格和8KW的110V充电器而节约的成本),而且体积减小很多。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图中1.1500V电源,2.800V电源,3.启动开关,4.熔断器,5.第一接触器,6.第一电流传感器,7.高速断路器,8.第三接触器,9.第二电流传感器,10.电压传感器,11.第一二极管,12.110V电源变换器,13.24V电源变换器,14.24V蓄电池,15.隔离开关,16.第三电流传感器,17.第四接触器,18.第三二极管,19.第二二极管,20.第二接触器,21.变流器,22.牵引充电机。
具体实施方式
如图1是本发明的结构示意图,一种不用110V蓄电池的接触网机车车辆电气***,包括1500V电源1和800V电源2,1500V电源1正极依次连接启动开关3、熔断器4、第一接触器5、第一电流传感器6和高速断路器7,1500V电源1负极连接第三接触器8和第二电流传感器9,熔断器4和第一接触器5之间并联有电压传感器10,熔断器4还连接支路一,支路一上正接有第一二极管11,第一二极管11和1500V电源1负极依次连接110V电源变换器12和24V电源变换器13,24V电源变换器13输出端连接24V蓄电池14,800V电源2正极依次连接隔离开关15、第三电流传感器16、第四接触器17,第四接触器17反接第三二极管18,第三电流传感器16还连接支路二,支路二上正接有第二二极管19,第二二极管19分成两条支路,一条支路连接第一二极管11,另一条连接第二接触器20,第二接触器20连接第一接触器5,1500V电源1输出端连接变流器21,800V电源2输出端连接牵引充电机22。
本发明不用110V蓄电池,只用一个小容量的24V(20AH已足够)的蓄电池14。110V电源变换器12(DC/DC,比充电器容量小很多)替代庞大的110V蓄电池充电器,由架线网或者牵引蓄电池供电,并产生24V控制电压并对24V蓄电池14充电,保证MCU处于永远不会断电状态。万一牵引蓄电池电压太低同时电网电压没有,110V没有了,但24V由蓄电池14供应,保证牵引充电器控制电路正常工作,因此只要电网电压存在,110V即能产生。牵引蓄电池充电***给蓄电池充电,当牵引蓄电池脱离低电压后,机车就可以行走。
本发明对一切接触网供电,使用控制电压110V的机车,车辆都有效。
原理说明:
地铁双能源车主要包括接触网供电模式与牵引蓄电池供电模式,两种供电模式通过直流接触器进行切换,下面分别对这2种供电模式进行阐述:
接触网供电模式:当工程车处于接触网受流工况时,接触网DC1500V经过受电弓,二位置开关(至受电弓位)、熔断器、接触器、电流传感器、高速断路器、直流母线(包含预充电电路、电抗器续流电路、过电压保护电路等)、电抗器向牵引逆变器供电。此时,电源变换器将1500V变换为110V,并向24V电池充电。
牵引蓄电池供电模式:牵引蓄电池供电时,牵引蓄电池正极通过隔离开关、防反充二极管、接触器、高速断路器、直流母线、线路电抗器等向牵引逆变器供电。此时,电源变换器将800V变换为110V,并向24V电池充电。
因此,正常状态下该***工作正常。
假设极端状态:牵引蓄电池亏电严重或者中间某一节不好无输出,接触网供电行走并对蓄电池充电,如果此时线路接触网接触时好时不好,没有控制蓄电池车辆在二路都没有供电时,将死机,就是来电后也无法启动,因为110V需要24V控制电源控制产生。因此,从图可看出,有24V蓄电池***和有110V蓄电池***有同样功能:在双路无电压输入情况下,MCU保持正常工作状态,一旦任一输入电源来电,马上就能产生110V控制电压,机车,车辆恢复正常操作功能。而且,24V蓄电池14***与110V蓄电池***相比成本很低,体积很小。
以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下,可做出许多修改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种不用110V蓄电池的接触网机车车辆电气***,包括1500V电源(1)和800V电源(2),其特征是,所述1500V电源(1)正极依次连接启动开关(3)、熔断器(4)、第一接触器(5)、第一电流传感器(6)和高速断路器(7),所述1500V电源(1)负极连接第三接触器(8)和第二电流传感器(9),所述熔断器(4)和第一接触器(5)之间并联有电压传感器(10),所述熔断器(4)还连接支路一,所述支路一上正接有第一二极管(11),所述第一二极管(11)和1500V电源(1)负极依次连接110V电源变换器(12)和24V电源变换器(13),所述24V电源变换器(13)输出端连接24V蓄电池(14),所述800V电源(2)正极依次连接隔离开关(15)、第三电流传感器(16)、第四接触器(17),所述第四接触器(17)反接第三二极管(18),所述第三电流传感器(16)还连接支路二,所述支路二上正接有第二二极管(19),所述第二二极管(19)分成两条支路,一条支路连接第一二极管(11),另一条连接第二接触器(20),所述第二接触器(20)连接第一接触器(5)。
2.根据权利要求1所述的不用110V蓄电池的接触网机车车辆电气***,其特征是,所述1500V电源(1)输出端连接变流器(21),所述800V电源(2)输出端连接牵引充电机(22)。
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