CN109038776A - 一种双电源受电的机车供电***及轨道机车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轨道机车供电技术领域,尤其涉及一种双电源受电的机车供电***及轨道机车。所述供电***的供电装置包括蓄电池和超级电容,超级电容连接第一逆变器,经第一逆变器转换为交流电后,经第一变频器连接变频电机;所述蓄电池的第一路输出连接第二逆变器,经第二逆变器转换为交流电后,经第二变频器连接变频电机;蓄电池的第二路输出连接直流变频器,经其转换为直流电后,输出给各直流用电设备;蓄电池的第三路输出经第三逆变器转换为220V交流电后,输出给风源***和空调***;控制器用于控制各供电电路的通断以及各变频器的运行参数。相对于纯蓄电池供电***,该供电***使用寿命更长、成本更低,更能做到节能环保和安全高效。
Description
技术领域
本发明涉及轨道机车供电技术领域,尤其涉及一种双电源受电的机车供电***及轨道机车。
背景技术
随着电力资源的日益丰富以及对节能环保的需求,电力机车在轨道交通上的应用越来越广泛。但是,电力机车一般需架线,使用条件受限,而且一旦供电网发生故障,车辆降弓停止运行,机车将不能正常工作,而蓄电池牵引调车,采用纯蓄电池做为机车的供电***,虽然是不错的选择,但牵引调车一般负载比较大,从目前的蓄电池技术来看,需要大容量的电池才能满足机车牵引使用要求,而且蓄电池普遍存在寿命较短、充电时间长等缺点,增加了更换成本和环境污染问题。因此,超级电容以其强大的储存容量及存储性能受到了关注,在许多大中小型设备中得到了普遍运用。在城市公共交通领域,由于公共交通线路点比较固定,路程一般较短,一般还是采用锂电池为电动汽车供电,超级电容只在车辆启动、停止、刹车、变速时使用。
然而针对大型矿山开采、化工企业、钢铁企业、森林倒运、港口码头、小运转调车作业工况,负载一般都在1000吨-5000吨之间,其机车负载启动时所需电流较大,是正常运行电流的2-3倍,蓄电池长期大电流超负荷使用,严重减少其使用寿命,超级电容特点是可以长期大电流充放电且充电时间很短,对使用寿命影响很小。但是,超级电容放电功率大,所储的电可以在极短的时间内放出来,不具有持续性。在实现轨道机车节能环保、减少蓄电池使用量、增加蓄电池的使用寿命、提高生产效率、节约成本等方面,可充分考虑利用蓄电池和超级电容两种储能方式的优点,将两者结合,开发新的机车供电***。
发明内容
为解决上述问题,本发明将蓄电池和超级电容结合,提供了一种双电源受电的机车供电***,有效减少蓄电池的使用量,延长蓄电池使用寿命,节约机车维护成本。
为实现上述目的,本发明采用的具体方案为:
一种双电源受电的机车供电***,包括供电装置、控制器、电机供电支路、辅助供电支路及风源和空调供电支路,所述供电装置包括蓄电池和超级电容,两者均与充电器连接,用于在电能不足时充电;所述电机供电支路包括变频电机、第一变频器、第二变频器及位于转换柜中的第一逆变器、第二逆变器,所述超级电容连接第一逆变器,经第一逆变器转换为交流电后,经第一变频器连接变频电机,为变频电机提供380V交流电;所述蓄电池的第一路输出连接第二逆变器,经第二逆变器转换为交流电后,经第二变频器连接变频电机,为变频电机提供380V交流电;所述辅助供电支路包括直流变频器及机车内的直流用电设备,蓄电池的第二路输出连接直流变频器,经其转换为直流电后,输出给各直流用电设备;所述风源和空调供电支路包括第三逆变器、风源***和空调***,蓄电池的第三路输出经第三逆变器转换为220V交流电后,输出给风源***和空调***;控制器用于控制各供电电路的通断以及各变频器的运行参数。
进一步,在超级电容、蓄电池与变频电机的连接线路上设有断路器或继电器,断路器或继电器的控制端与控制器连接,通过控制器控制其开合,实现控制器对电机供电电源的选择。
本发明同时设置蓄电池和超级电容两种供电电源,正常情况下,利用超级电容作为机车的动力来源,为电机供电,利用蓄电池为机车上的其它用电设备供电,这样可大大减少蓄电池的使用量,同时还可发挥超级电容放电功率大的优点,能长时间承受较大的负载,而且超级电容充电时间短,非常适合冶金矿山、石油化工、海港码头、钢厂、城际地铁等工况内调车和短途客货运载作业机车使用。本发明也设置了蓄电池对电机的供电电路,但是作为备用电路,仅在超级电容发生故障或停电时,才启用蓄电池给电机供电,这样减少了因故障停机的几率,提高了工作效率。
进一步,所述的直流用电设备包括灯、喇叭、雨刮器、操纵台、影像监控设备、速度传感设备和遥控设备。
一种轨道机车,设置有所述的双电源受电的机车供电***。
本发明所提供的双电源受电的机车供电***,既利用了蓄电池持续时间长的优点,又利用了超级电容的放电功率大、充电时间短的优点,相对于纯蓄电池供电***,该供电***使用寿命更长、成本更低,更能做到节能环保和安全高效。
附图说明
图1是本发明所述机车供电***的***组成示意图;
图2是本发明所述机车供电***的部分电路连接图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
实施例1
一种双电源受电的机车供电***,如图1所示,包括蓄电池、超级电容、充电器、第一逆变器、第二逆变器、第一变频器、第二变频器和控制器,充电器与蓄电池、超级电容连接,为其充电。超级电容为主供电电路,输出560V直流电,经第一逆变器转换为交流电后,又经第一变频器转换为380V交流电,之后输出给变频电机,作为电机的驱动电源。
蓄电池的供电电路分为三个支路,第一支路输出560V直流电,经第二逆变器转换为交流电,又经第二变频器转换为380V交流电,之后输出给变频电机,作为电机的驱动电源。本支路为选择性使用,只在超级电容出现故障导致机车不能正常运行时,控制器控制断开超级电容的供电电路,接通蓄电池的供电电路,为电机供电。第二支路蓄电池输出的560V直流电,经DC 560V-DC 24V直流变频器转换为24V直流电,作为辅助供电电源,给机车内的直流用电设备供电,直流用电设备包括但不限于灯(前后照明灯、警示灯、雾灯、声光报警灯等)、喇叭、雨刮器(前后)、操纵台以及机车内、车底各类照明灯、影像监控***、速度传感***以及遥控***。第三支路蓄电池输出的560V直流电经第三逆变器转换为220V交流电后,给风源***和空调***供电。
图2所示为供电***的具体电路图,包含了电机供电电路以及辅助供电支路、风源和空调供电支路的一部分,主要展示控制器如何控制各供电电路,对于辅助供电支路、风源和空调供电支路后面连接的具体用电设备不做展示。充电器CDX分别与超级电容SEC和蓄电池DCZ连接,超级电容SEC经断路器QF4连接到转换柜ZHG,与其中的第一逆变器连接,蓄电池DCZ经断路器QF3连接到转换柜ZHG,与其中的第二逆变器连接。第一逆变器和第二逆变器分别经第一变频器BPZ和第二变频器BPB连接多个变频电机MA1-MAN,由此构成两路电机供电电路,两路电机供电电路中的断路器由控制器MCU控制,从而实现两个电机供电电路的切换。蓄电池还通过断路器QF2连接第三逆变器U1,经其转换输出220V交流电,输出端L1、N1连接风源***和空调***,为其供电。蓄电池还通过断路器QF1连接直流变频器B1,经其转换为24V直流电,输出端P2、N2连接机车上的各个灯等直流用电设备,为其供电。
实施例2
一种轨道机车,采用双电源受电的供电***,所述供电***结构如实施例1所述,在此不再赘述。
Claims (4)
1.一种双电源受电的机车供电***,包括供电装置、控制器、电机供电支路、辅助供电支路及风源和空调供电支路,其特征在于:所述供电装置包括蓄电池和超级电容,两者均与充电器连接,用于在电能不足时充电;所述电机供电支路包括变频电机、第一变频器、第二变频器及位于转换柜中的第一逆变器、第二逆变器,所述超级电容连接第一逆变器,经第一逆变器转换为交流电后,经第一变频器连接变频电机,为变频电机提供380V交流电;所述蓄电池的第一路输出连接第二逆变器,经第二逆变器转换为交流电后,经第二变频器连接变频电机,为变频电机提供380V交流电;所述辅助供电支路包括直流变频器及机车内的直流用电设备,蓄电池的第二路输出连接直流变频器,经其转换为直流电后,输出给各直流用电设备;所述风源和空调供电支路包括第三逆变器、风源***和空调***,蓄电池的第三路输出经第三逆变器转换为220V交流电后,输出给风源***和空调***;控制器用于控制各供电电路的通断以及各变频器的运行参数。
2.根据权利要求1所述的双电源受电的机车供电***,其特征在于:在超级电容、蓄电池与变频电机的连接线路上设有断路器或继电器,断路器或继电器的控制端与控制器连接,通过控制器控制其开合,实现控制器对电机供电电源的选择。
3.根据权利要求1所述的双电源受电的机车供电***,其特征在于:所述的直流用电设备包括灯、喇叭、雨刮器、操纵台、影像监控设备、速度传感设备和遥控设备。
4.一种轨道机车,其特征在于:设置有权利要求1或2或3所述的双电源受电的机车供电***。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110562094A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-12-13 | 褚福强 | 机车电气***及其电池组充放电方法 |
CN114368289A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-19 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 一种供电***及磁浮列车 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101873013A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-10-27 | 江苏常隆客车有限公司 | 基于dsp的电动汽车电机和超级电容控制*** |
CN102730604A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-10-17 | 三一集团有限公司 | 串联式混合动力堆高机 |
CN204547800U (zh) * | 2015-03-31 | 2015-08-12 | 江苏中辆科技有限公司 | 轨道车辆的供电*** |
CN105644377A (zh) * | 2014-11-14 | 2016-06-08 | 张厚华 | 一种双能源电动车 |
CN206914150U (zh) * | 2017-06-09 | 2018-01-23 | 华北科技学院 | 一种智能化高效电机车牵引驱动控制*** |
CN208353052U (zh) * | 2018-06-24 | 2019-01-08 | 山东华车能源科技有限公司 | 一种双电源受电的机车供电***及轨道机车 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101873013A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-10-27 | 江苏常隆客车有限公司 | 基于dsp的电动汽车电机和超级电容控制*** |
CN102730604A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-10-17 | 三一集团有限公司 | 串联式混合动力堆高机 |
CN105644377A (zh) * | 2014-11-14 | 2016-06-08 | 张厚华 | 一种双能源电动车 |
CN204547800U (zh) * | 2015-03-31 | 2015-08-12 | 江苏中辆科技有限公司 | 轨道车辆的供电*** |
CN206914150U (zh) * | 2017-06-09 | 2018-01-23 | 华北科技学院 | 一种智能化高效电机车牵引驱动控制*** |
CN208353052U (zh) * | 2018-06-24 | 2019-01-08 | 山东华车能源科技有限公司 | 一种双电源受电的机车供电***及轨道机车 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110562094A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-12-13 | 褚福强 | 机车电气***及其电池组充放电方法 |
CN114368289A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-19 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 一种供电***及磁浮列车 |
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