不用110v蓄電池的接觸網機車車輛電氣系統的製作方法

2023-10-05 05:55:29 3

不用110v蓄電池的接觸網機車車輛電氣系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及軌道交通電氣傳動【技術領域】，尤其是一種不用110V蓄電池的接觸網機車車輛電氣系統，包括1500V電源、800V電源電源變換器、24V電源充電器、24V蓄電池和三個二極體，省去昂貴的大容量鎳鎘蓄電池，將昂貴的大容量充電器改為小容量的電源變換器，增加小容量的24V蓄電池，改進相關及電源變換器電路，就能保障各種狀態下機車正常工作，可靠性不低於現在機車，機車製造成本至少降低10萬元（RMB）。
【專利說明】不用110V蓄電池的接觸網機車車輛電氣系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及軌道交通電氣傳動【技術領域】，尤其是一種不用IlOV蓄電池的接觸網機車車輛電氣系統。

【背景技術】
[0002]目前軌道交通線上機車車輛用控制電壓110VDC，並配置相應電壓，容量至少為90AH，龐大的N1-Cd蓄電池組，價格超過1R(RMB),而且還有相對應功率的IlOV充電機。但是，如果不加控制蓄電池，萬一機車處於無電網工作狀態，而且牽引蓄電池電壓太低，IlOV電壓就無法產生，也就沒有24V的MCU控制電壓，就算電網此時有電，機車也無法充電或者由架線網供電行走，發生系統死機，產生機破故障，只能等待救援。


【發明內容】

[0003]為了克服現有車輛控制系統昂貴的不足，本發明提供了一種不用IlOV蓄電池的接觸網機車車輛電氣系統。
[0004]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:一種不用IlOV蓄電池的接觸網機車車輛電氣系統，包括1500V電源和800V電源，1500V電源正極依次連接啟動開關、熔斷器、第一接觸器、第一電流傳感器和高速斷路器，1500V電源負極連接第三接觸器和第二電流傳感器，熔斷器和第一接觸器之間並聯有電壓傳感器，熔斷器還連接支路一，支路一上正接有第一二極體，第一二極體和1500V電源負極依次IlOV電源變換器和24V電源變換器，24V電源變換器輸出端連接24V蓄電池，800V電源正極依次連接隔離開關、第三電流傳感器、第四接觸器，第四接觸器反接第三二極體，第三電流傳感器還連接支路二，支路二上正接有第二二極體，第二二極體分成兩條支路，一條支路連接第一二極體，另一條連接第二接觸器，第二接觸器連接第一接觸器。
[0005]根據本發明的另一個實施例，進一步包括1500V電源輸出端連接變流器，所述800V電源輸出端連接牽引充電機。
[0006]本發明的有益效果是，本發明可靠性不低於現用機車，每臺車單此項成本降低至少10萬元(更換I1V鎳鉻蓄電池價格和8KW的IlOV充電器而節約的成本)，而且體積減小很多。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0008]圖1是本發明的結構示意圖。
[0009]圖中1.1500V電源，2.800V電源，3.啟動開關，4.熔斷器，5.第一接觸器，6.第一電流傳感器，7.高速斷路器，8.第三接觸器，9.第二電流傳感器，10.電壓傳感器，11.第一二極體，12.1lOV電源變換器，13.24V電源變換器，14.24V蓄電池，15.隔離開關，16.第三電流傳感器，17.第四接觸器，18.第三二極體，19.第二二極體，20.第二接觸器，21.變流器,22.牽引充電機。

【具體實施方式】
[0010]如圖1是本發明的結構示意圖，一種不用IlOV蓄電池的接觸網機車車輛電氣系統，包括1500V電源I和800V電源2，1500V電源I正極依次連接啟動開關3、熔斷器4、第一接觸器5、第一電流傳感器6和高速斷路器7，1500V電源I負極連接第三接觸器8和第二電流傳感器9，熔斷器4和第一接觸器5之間並聯有電壓傳感器10，熔斷器4還連接支路一，支路一上正接有第一二極體11，第一二極體11和1500V電源I負極依次IlOV電源變換器12和24V電源變換器13，24V電源變換器13輸出端連接24V蓄電池14，800V電源2正極依次連接隔離開關15、第三電流傳感器16、第四接觸器17，第四接觸器17反接第三二極體18，第三電流傳感器16還連接支路二，支路二上正接有第二二極體19，第二二極體19分成兩條支路，一條支路連接第一二極體11，另一條連接第二接觸器20，第二接觸器20連接第一接觸器5，1500V電源I輸出端連接變流器21，800V電源2輸出端連接牽引充電機22。
[0011]本發明不用IlOV蓄電池，只用一個小容量的24V(20AH已足夠)的蓄電池Ht5IlOV電源變換器12 (DC/DC,比充電器容量小很多)替代龐大的IlOV蓄電池充電器，由架線網或者牽引蓄電池供電，並產生24V控制電壓並對24V蓄電池14充電，保證MCU處於永遠不會斷電狀態。萬一牽引蓄電池電壓太低同時電網電壓沒有，I1V沒有了，但24V由蓄電池14供應，保證牽引充電器控制電路正常工作，因此只要電網電壓存在，IlOV即能產生。牽引蓄電池充電系統給蓄電池充電，當牽引蓄電池脫離低電壓後，機車就可以行走。
[0012]本發明對一切接觸網供電，使用控制電壓IlOV的機車，車輛都有效。
[0013]原理說明:
地鐵雙能源車主要包括接觸網供電模式與牽弓I蓄電池供電模式,兩種供電模式通過直流接觸器進行切換，下面分別對這2種供電模式進行闡述:
接觸網供電模式:當工程車處於接觸網受流工況時，接觸網DC1500V經過受電弓，二位置開關(至受電弓位)、熔斷器、接觸器、電流傳感器、高速斷路器、直流母線(包含預充電電路、電抗器續流電路、過電壓保護電路等)、電抗器向牽引逆變器供電。此時，電源變換器將1500V變換為110V，並向24V電池充電。
[0014]牽引蓄電池供電模式:牽引蓄電池供電時，牽引蓄電池正極通過隔離開關、防反充二極體、接觸器、高速斷路器、直流母線、線路電抗器等向牽引逆變器供電。此時，電源變換器將800V變換為110V，並向24V電池充電。
[0015]因此,正常狀態下該系統工作正常。
[0016]假設極端狀態:牽引蓄電池虧電嚴重或者中間某一節不好無輸出，接觸網供電行走並對蓄電池充電，如果此時線路接觸網接觸時好時不好，沒有控制蓄電池車輛在二路都沒有供電時，將死機，就是來電後也無法啟動，因為IlOV需要24V控制電源控制產生。因此，從圖可看出，有24V蓄電池系統和有IlOV蓄電池系統有同樣功能:在雙路無電壓輸入情況下，MCU保持正常工作狀態，一旦任一輸入電源來電，馬上就能產生IlOV控制電壓，機車，車輛恢復正常操作功能。而且，24V蓄電池14系統與IlOV蓄電池系統相比成本很低，體積很小。
[0017]以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離所附權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種不用I1v蓄電池的接觸網機車車輛電氣系統，包括1500V電源(I)和800V電源(2)，其特徵是，所述1500V電源(I)正極依次連接啟動開關(3)、熔斷器(4)、第一接觸器(5)、第一電流傳感器(6)和高速斷路器(7)，所述1500V電源(I)負極連接第三接觸器(8)和第二電流傳感器(9)，所述熔斷器(4)和第一接觸器(5)之間並聯有電壓傳感器(10)，所述熔斷器(4)還連接支路一，所述支路一上正接有第一二極體(11)，所述第一二極體(11)和1500V電源(I)負極依次IlOV電源變換器(12)和24V電源變換器(13)，所述24V電源變換器(13)輸出端連接24V蓄電池(14)，所述800V電源(2)正極依次連接隔離開關(15)、第三電流傳感器(16)、第四接觸器(17)，所述第四接觸器(17)反接第三二極體(18)，所述第三電流傳感器(16)還連接支路二，所述支路二上正接有第二二極體(19)，所述第二二極體(19)分成兩條支路，一條支路連接第一二極體(11)，另一條連接第二接觸器(20)，所述第二接觸器(20)連接第一接觸器(5)。
2.根據權利要求1所述的不用IlOV蓄電池的接觸網機車車輛電氣系統，其特徵是，所述1500V電源(I)輸出端連接變流器(21)，所述800V電源(2)輸出端連接牽弓丨充電機(22 )。
【文檔編號】B60L9/00GK104192021SQ201410448419
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月5日 優先權日:2014年9月5日
【發明者】胡麗敏, 張立江 申請人:江蘇今創車輛有限公司