CN102381202A - 城轨车辆供电系统及城轨车辆 - Google Patents

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兰清群
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Abstract

本发明提供一种城轨车辆供电系统，该系统包括蓄电池组、交流传动系统、接触器、受电弓、电压传感器、控制单元；其中，受电弓、电压传感器、控制单元与线圈依次连接，受电弓、接触器的常开触点与交流传动系统依次连接，蓄电池组、接触器的常闭触点与交流传动系统依次连接。本发明实现在有接触网的地方，通过接触网给交流传动系统供电，没有接触网的地方，通过蓄电池组给交流传动系统供电，可以在城市交通繁忙的区域和隧道区域不架设接触网供电网络，不影响城市环境的美观和城市交通的安全，同时降低了经过隧道的城轨车辆线路的建设成本；该系统可以实现接触网供电方式和蓄电池组供电方式的自动切换，具有良好的实用性。

Description

城轨车辆供电系统及城轨车辆
技术领域
本发明涉及城轨车辆供电技术，尤其涉及城轨车辆供电系统及城轨车辆。
背景技术
城轨车辆越来越多的出现在城市中，并且担负着越来越多的城市交通运输需求，在城市内部和郊区出现越来越多的城轨车辆线路。
现有技术中，采用架空接触网给城轨车辆供电，因此在城市内部上空出现越来越多的接触网供电网络，严重影响了城市环境的美观和城市交通的安全；而且，铺设经过隧道的城轨车辆线路时，由于在隧道中铺设高架接触网供电网络成本较高，因此，增加了城轨车辆线路建设成本。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供一种城轨车辆供电系统及城轨车辆。
本发明一方面提供一种城轨车辆供电系统，包括：
蓄电池组、交流传动系统、接触器、用于从接触网取得电能的受电弓、用于检测从所述受电弓输出的电压的电压传感器、用于根据所述电压传递电信号给所述接触器的线圈从而分别控制所述受电弓与所述交流传动系统的连接与断开以及所述蓄电池组与所述交流传动系统的连接与断开的控制单元；
其中，所述受电弓、所述电压传感器、所述控制单元与所述线圈依次连接，所述受电弓、所述接触器的常开触点与所述交流传动系统依次连接，所述蓄电池组、所述接触器的常闭触点与所述交流传动系统依次连接。
本发明另一方面提供一种城轨车辆供电系统，包括：
蓄电池组、交流传动系统、接触器、用于从接触网取得电能的受电弓、用于检测从所述受电弓输出的电压的电压传感器、用于根据所述电压传递电信号给所述接触器的线圈从而分别控制所述受电弓与所述交流传动系统的连接与断开以及所述蓄电池组与所述交流传动系统的连接与断开的控制单元；
其中，所述受电弓、所述电压传感器、所述控制单元与所述线圈依次连接，所述受电弓、所述接触器的常闭触点与所述交流传动系统依次连接，所述蓄电池组、所述接触器的常开触点与所述交流传动系统依次连接。
本发明又一方面提供一种城轨车辆，包括城轨车辆供电系统，其中，所述受电弓安装在车顶。
本发明提供的城轨车辆供电系统将接触器的触点和交流传动系统连接，通过控制单元根据受电弓是否从接触网取得了电能发送电信号给接触器的线圈，实现在有接触网的地方，通过接触网给交流传动系统供电，没有接触网的地方，通过蓄电池组给交流传动系统供电，可以在城市交通繁忙的区域和隧道区域不架设接触网供电网络，采用蓄电池组为交流传动系统供电从而驱动城轨车辆运行，不影响城市环境的美观和城市交通的安全，同时降低了经过隧道的城轨车辆线路的建设成本；并且由于该城轨车辆供电系统可以实现接触网供电方式和蓄电池组供电方式的自动切换，无需人为操作，具有良好的实用性，在轨道车辆行业具有良好的推广前景。
附图说明
图1为本发明城轨车辆供电系统的一种实施方式的结构图；
图2为本发明城轨车辆供电系统的另一种实施方式的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明实施例的技术方案。
图1为本发明城轨车辆供电系统的一种实施方式的结构图，如图1所示，该系统包括蓄电池组7、交流传动系统6、接触器5、受电弓2、电压传感器3、控制单元4。受电弓2、电压传感器3、控制单元4与接触器5的线圈51依次连接，受电弓2、接触器5的常开触点53与交流传动系统6依次连接，蓄电池组7、接触器5的常闭触点52与交流传动系统6依次连接。
受电弓2用于从接触网1取得电能，电压传感器3用于检测受电弓2输出的电压、控制单元4用于根据受电弓2输出的电压传递电信号给接触器5的线圈51从而分别控制受电弓2与交流传动系统6的连接与断开以及蓄电池组7与交流传动系统6的连接与断开。下面参考图1具体地介绍上述城轨车辆供电系统的工作原理。
电压传感器3将检测到的受电弓2的输出电压传递给控制单元4，若电压传感器3检测到的该输出电压不为0，则说明受电弓2从接触网1取得了电能，这时接触网1给交流传动系统6供电，具体地，控制单元4发送高电平给接触器5的线圈51，接触器5的常开触点53闭合，接触器5的常闭触点52断开，由于交流传动系统6通过接触器5的常开触点53与受电弓2连接，交流传动系统6通过接触器5的常闭触点52与蓄电池组7连接，此时，受电弓2将从接触网1取得的电能提供给交流传动系统6，也就是接触网1给交流传动系统6供电。
若电压传感器3检测到的受电弓2输出的电压为0，则说明受电弓2没有从接触网1取得电能，这时蓄电池组7给交流传动系统6供电，具体地，控制单元4发送低电平给接触器5的线圈51，接触器5的常开触点53断开，接触器5的常闭触点52闭合，由于交流传动系统6通过接触器5的常开触点53与受电弓2连接，交流传动系统6通过接触器5的常闭触点52与蓄电池组7连接，此时，蓄电池组7给交流传动系统6供电。
具体地，接触网1给交流传动系统6供电，从而驱动城轨车辆运行的具体过程是：受电弓2从接触网1获得交流电，将该交流电传递给交流传动系统6，该交流电经过交流传动系统6中的整流器转变为直流电，该直流电再经过交流传动系统6中的逆变器转变为具有特定频率和特定电压幅值的交流电，将该交流电传递给交流传动系统6中的电机，电机以特定的转速带动机车运行；蓄电池组7给交流传动系统6供电，从而驱动城轨车辆运行的具体过程是：蓄电池组7输出的直流电经过交流传动系统6中的逆变器逆变成具有特定频率和特定电压幅值的交流电，将该交流电传递给交流传动系统6中的电机，电机以特定的转速带动机车运行。
由上述的技术方案可知，本发明提供的城轨车辆供电系统将接触器的触点和交流传动系统连接，通过控制单元根据受电弓是否从接触网取得了电能发送电信号给接触器的线圈，实现在有接触网的地方，通过接触网给交流传动系统供电，没有接触网的地方，通过蓄电池组给交流传动系统供电，可以在城市交通繁忙的区域和隧道区域不架设接触网供电网络，采用蓄电池组为交流传动系统供电从而驱动城轨车辆运行，不影响城市环境的美观和城市交通的安全，同时降低了经过隧道的城轨车辆线路的建设成本；并且由于该城轨车辆供电系统可以实现接触网供电方式和蓄电池组供电方式的自动切换，无需人为操作，具有良好的实用性，在轨道车辆行业具有良好的推广前景。
在城轨车辆的实际运行过程中，当城轨车辆制动时，交流传动系统6中的电机处于发电状态，发出的交流电经过交流传动系统6中的整流器整流成直流电，该直流电输出给蓄电池组7，给蓄电池组7充电。并且在实际应用过程中，工作人员可以根据具体的城轨车辆线路，给本发明的城轨车辆供电系统配备不同容量的蓄电池组7。
图2为本发明城轨车辆供电系统的另一种实施方式的结构图，如图2所示，该系统包括蓄电池组7、交流传动系统6、接触器5、受电弓2、电压传感器3、控制单元4。受电弓2、电压传感器3、控制单元4与接触器的线圈51依次连接，受电弓2、接触器的常闭触点52与交流传动系统6依次连接，蓄电池组7、接触器的常开触点53与交流传动系统6依次连接。
受电弓2用于从接触网1取得电能，电压传感器3用于检测受电弓2输出的电压、控制单元4用于根据受电弓2输出的电压传递电信号给接触器5的线圈51从而分别控制受电弓2与交流传动系统6的连接与断开以及蓄电池组7与交流传动系统6的连接与断开。下面参考图1具体地介绍上述城轨车辆供电系统的工作原理。
电压传感器3将检测到的受电弓2的输出电压传递给控制单元4，若电压传感器3检测到的该输出电压不为0，则说明受电弓2从接触网1取得了电能，这时接触网1给交流传动系统6供电，具体地，控制单元4发送高电平给接触器5的线圈51，接触器5的常开触点53闭合，接触器5的常闭触点52断开，由于交流传动系统6通过接触器5的常开触点53与蓄电池组7连接，交流传动系统6通过接触器5的常闭触点52与受电弓2连接，此时，受电弓2将从接触网1取得的电能提供给交流传动系统6，也就是接触网1给交流传动系统6供电。
若电压传感器3检测到的受电弓2输出的电压为0，则说明受电弓2没有从接触网1取得电能，这时蓄电池组7给交流传动系统6供电，具体地，控制单元4发送低电平给接触器5的线圈51，接触器5的常开触点53断开，接触器5的常闭触点52闭合，由于交流传动系统6通过接触器5的常开触点53与蓄电池组7连接，交流传动系统6通过接触器5的常闭触点52与受电弓2连接，此时，蓄电池组7给交流传动系统6供电。
具体地，接触网1给交流传动系统6供电，从而驱动城轨车辆运行的具体过程是：受电弓2从接触网1获得交流电，将该交流电传递给交流传动系统6，该交流电经过交流传动系统6中的整流器转变为直流电，该直流电再经过交流传动系统6中的逆变器转变为具有特定频率和特定电压幅值的交流电，将该交流电传递给交流传动系统6中的电机，电机以特定的转速带动机车运行；蓄电池组7给交流传动系统6供电，从而驱动城轨车辆运行的具体过程是：蓄电池组7输出的直流电经过交流传动系统6中的逆变器逆变成具有特定频率和特定电压幅值的交流电，将该交流电传递给交流传动系统6中的电机，电机以特定的转速带动机车运行。
由上述的技术方案可知，本发明提供的城轨车辆供电系统将接触器的触点和交流传动系统连接，通过控制单元根据受电弓是否从接触网取得了电能发送电信号给接触器的线圈，实现在有接触网的地方，通过接触网给交流传动系统供电，没有接触网的地方，通过蓄电池组给交流传动系统供电，可以在城市交通繁忙的区域和隧道区域不架设接触网供电网络，采用蓄电池组为交流传动系统供电从而驱动城轨车辆运行，不影响城市环境的美观和城市交通的安全，同时降低了经过隧道的城轨车辆线路的建设成本；并且由于该城轨车辆供电系统可以实现接触网供电方式和蓄电池组供电方式的自动切换，无需人为操作，具有良好的实用性，在轨道车辆行业具有良好的推广前景。
在城轨车辆的实际运行过程中，当城轨车辆制动时，交流传动系统6中的电机处于发电状态，发出的交流电经过交流传动系统6中的整流器整流成直流电，该直流电输出给蓄电池组7，给蓄电池组7充电。并且在实际应用过程中，工作人员可以根据具体的城轨车辆线路，给本发明的城轨车辆供电系统配备不同容量的蓄电池组7。
本发明实施例还提供了一种城轨车辆，该城轨车辆包括本发明实施例提供的城轨车辆供电系统，其中，受电弓2安装在城轨车辆的车顶。
受电弓2从接触网1取得的电能通过导线传递给电压传感器3，电压传感器3将电压输出给控制单元4，控制单元4根据接收到的电压值、通过对接触器5的控制实现通过接触网1给交流传动系统6供电或者通过蓄电池组7给交流传动系统6供电，具体的控制交流传动系统6的供电方式的原理可参见前述，此处不再赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种城轨车辆供电系统，其特征在于，包括：
蓄电池组、交流传动系统、接触器、用于从接触网取得电能的受电弓、用于检测从所述受电弓输出的电压的电压传感器、用于根据所述电压传递电信号给所述接触器的线圈从而分别控制所述受电弓与所述交流传动系统的连接与断开以及所述蓄电池组与所述交流传动系统的连接与断开的控制单元；
其中，所述受电弓、所述电压传感器、所述控制单元与所述线圈依次连接，所述受电弓、所述接触器的常开触点与所述交流传动系统依次连接，所述蓄电池组、所述接触器的常闭触点与所述交流传动系统依次连接。
2.一种城轨车辆供电系统，其特征在于，包括：
蓄电池组、交流传动系统、接触器、用于从接触网取得电能的受电弓、用于检测从所述受电弓输出的电压的电压传感器、用于根据所述电压传递电信号给所述接触器的线圈从而分别控制所述受电弓与所述交流传动系统的连接与断开以及所述蓄电池组与所述交流传动系统的连接与断开的控制单元；
其中，所述受电弓、所述电压传感器、所述控制单元与所述线圈依次连接，所述受电弓、所述接触器的常闭触点与所述交流传动系统依次连接，所述蓄电池组、所述接触器的常开触点与所述交流传动系统依次连接。
3.一种城轨车辆，其特征在于，包括权利要求1或2所述的城轨车辆供电系统，其中，所述受电弓安装在车顶。
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