CN102991363A - 一种城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统，包括：监测模块和控制模块；所述监测模块，用于监测车辆的受电弓状态、列车速度以及高速断路器状态；所述控制模块，当所述监测模块检测受电弓处于落弓状态，列车速度为零，高速断路器处于分状态；用于控制车辆由受电弓供电的高压供电模式转换为蓄电池供电模式。在检测到受电弓方式的高压供电断电或者城轨车辆出现紧急状况时（例如进入无电区），切换到蓄电池供电模式。这样不需要派遣其他救援车辆，城轨车辆在蓄电池供电模式下可以继续行驶，因此，可以节省救援任务，减少救援车辆对列车运行正线的占用时间，从而提高城轨车辆的运营效率。

Description

一种城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统
技术领域
本发明涉及城轨车辆技术领域，特别涉及一种城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统。
背景技术
目前，用于城轨车辆的牵引系统主要为受电弓接触网受流牵引或者受流器第三轨受流牵引；供电电压是DC1500V或者DC750V。是受电弓和受流器的供电电压均是这样吗？
现有技术中，在城轨车辆上设置受电弓或者受流器，当车辆正常运行时，车辆通过受电弓或者受流器将高压电输入到车辆，由高压电来牵引车辆运行。但是，当车辆出现紧急状况时，例如，进入无电区，车辆便会因为失去动力源而无法运行。此时，只能等待救援车辆来救援，这样将大量占用正线运行时间，最终造成车辆运营效率的降低。
因此，如何提供一种城轨车辆牵引供电系统，能够在车辆进入无电区时继续正常运行，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统，能够在车辆进入无电区时继续正常运行，提高车辆的运营效率。
本发明提供一种城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统，包括：监测模块和控制模块；
所述监测模块，用于监测车辆的受电弓状态、列车速度以及高速断路器状态；
所述控制模块，当所述监测模块检测受电弓处于落弓状态，列车速度为零，高速断路器处于分状态；用于控制车辆由受电弓供电的高压供电模式转换为蓄电池供电模式。
优选地，所述控制模块包括：蓄电池牵引按钮、蓄电池牵引继电器、蓄电池牵引电机控制继电器、驱动电机、隔离转换开关；
所述蓄电池牵引按钮被按下时，用于使所述蓄电池牵引继电器得电，所述蓄电池牵引继电器的常开触点闭合、常闭触点断开；
蓄电池牵引继电器的常开触点闭合，用于使所述蓄电池牵引电机控制继电器得电；
所述蓄电池牵引电机控制继电器得电，用于使所述驱动电机驱动所述隔离转换开关的触头由受电弓电位向蓄电池电位移动；
所述隔离转换开关的触头移动至蓄电池电位后，所述蓄电池牵引电机控制继电器断电。
优选地，
所述监测模块，还用于监测车辆是否有高压电源存在；
所述控制模块，当所述监测模块监测有高压电源存在时，还用于控制车辆由蓄电池模式转换为受电弓供电的高压供电模式。
优选地，所述控制模块包括：受电弓位按钮、蓄电池牵引继电器、受电弓牵引电机控制继电器、驱动电机、隔离转换开关；
所述受电弓位按钮被按下时，用于使所述蓄电池牵引继电器失电，所述蓄电池牵引继电器的常开触点断开、常闭触点闭合；
所述蓄电池牵引继电器的常闭触点闭合，用于使所述受电弓牵引电机控制继电器得电；
所述受电弓牵引电机控制继电器得电，用于使所述驱动电机驱动所述隔离转换开关的触头由蓄电池电位向受电弓电位移动；
所述隔离转换开关的触头移动至受电弓电位后，所述受电弓牵引电机控制继电器断电。
优选地，所述蓄电池牵引按钮和受电弓位按钮位于司机室；
所述蓄电池牵引按钮为带指示灯按钮；
所述受电弓位按钮为带指示灯按钮。
优选地，所述受电弓位按钮设置在司机台上。
优选地，所述蓄电池牵引按钮为自复位按钮。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明实施例提供的城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统，在检测到受电弓方式的高压供电断电或者城轨车辆出现紧急状况时（例如进入无电区），切换到蓄电池供电模式。这样不需要派遣其他救援车辆，城轨车辆在蓄电池供电模式下可以继续行驶，因此，可以节省救援任务，减少救援车辆对列车运行正线的占用时间，从而提高城轨车辆的运营效率。
附图说明
图1是本发明提供的城轨车辆牵引供电系统实施例一示意图；
图2是本发明提供的受电弓与蓄电池牵引供电主电路原理图；
图3是本发明提供的受电弓与蓄电池牵引供电转换的控制电路图；
图4是本发明提供的蓄电池牵引供电的监控电路图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
参见图1，该图为本发明提供的城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统实施例一示意图。
本实施例提供的城轨车辆牵引供电系统，包括：监测模块100和控制模块200；
所述监测模块100，用于监测车辆的受电弓状态、列车速度以及高速断路器（HSCB，High Speed Circuit Breaker）状态；
所述控制模块200，当所述监测模块100检测受电弓处于落弓状态，列车速度为零，高速断路器处于分状态；用于控制车辆由受电弓供电的高压供电模式转换为蓄电池供电模式。
需要说明的是，目前蓄电池为城轨车辆供电属于低压供电，例如可以优选110V电压。而受电弓方式为城轨车辆供电属于高压供电，例如可以优选1500V电压或者DC750V电压。
下面实施例以蓄电池为DC110V供电，受电弓为DC1500V供电为例进行介绍。
本发明实施例提供的城轨车辆牵引供电系统，在检测到受电弓方式的高压供电断电或者城轨车辆出现紧急状况时（例如进入无电区），切换到蓄电池供电模式。这样不需要派遣其他救援车辆，城轨车辆在蓄电池供电模式下可以继续行驶，因此，可以节省救援任务，减少救援车辆对列车运行正线的占用时间，从而提高城轨车辆的运营效率。
需要说明的是，实施例一提供的是城轨车辆由受电弓供电向蓄电池供电模式转换的情况，可以理解的是，当受电弓供电模式恢复供电时，城轨车辆继续由受电弓供电，因此，还需要由蓄电池供电模式转换回受电弓供电，下面具体介绍这种情况。
继续参见图1，所述监测模块100，还用于监测车辆是否有高压电源存在；
所述控制模块200，当所述监测模块100监测有高压电源存在时，还用于控制车辆由蓄电池模式转换为受电弓供电的高压供电模式。
可以理解的是，蓄电池供电仅是为了给城轨车辆进行临时供电，当受电弓供电恢复正常以后，城轨车辆继续由受电弓进行牵引供电。
下面结合具体电路图对本发明的技术方案进行详细的描述。
参见图2，该图为本发明提供的受电弓与蓄电池牵引供电主电路原理图。
从图2中可以看出，该主电路原理图中的器件主要包括：
隔离转换开关=31-S110；
需要说明的是，该隔离转换开关=31-S110包括两组绝缘子触点，分别为蓄电池DC110V对应的低压触点和受电弓DC1500V对应的高压触点；该触头移动到一端绝缘子上对应的是蓄电池供电，该触头移动到另一端绝缘子上对应的是受电弓供电。
从图2中可以看出，隔离转换开关来切换城轨车辆的供电模式。当切换到受电弓供电时，受电弓与DC1500V接触网连通为城轨车辆供电。
参见图3，该图为本发明提供的受电弓与蓄电池牵引供电转换的控制电路图。
图3中的主要器件包括：
蓄电池牵引按钮=21-S07；
蓄电池牵引继电器=21-K188；
蓄电池牵引电机控制继电器=21-K121；
隔离转换开关=31-S110；
驱动电机M；
受电弓牵引电机控制继电器=21-K122；
需要说明的是，图中与以上标号相同的代表该继电器对应的常开触点或常闭触点。
参见图4，该图为本发明提供的蓄电池牵引供电的监控电路图。
隔离转换开关=31-S110；
隔离转换开关状态监控继电器=21-K123；
隔离转换开关状态监控继电器=21-K124。
首先介绍城轨车辆由受电弓供电模式向蓄电池供电模式转换的具体控制过程。
所述控制模块包括：蓄电池牵引按钮=21-S07、蓄电池牵引继电器=21-K188、蓄电池牵引电机控制继电器=21-K121、驱动电机M、隔离转换开关=31-S110；
所述蓄电池牵引按钮被=21-S07按下时，用于使所述蓄电池牵引继电器=21-K188得电，所述蓄电池牵引继电器=21-K188的常开触点13-14闭合、常闭触点21-22断开；
蓄电池牵引继电器=21-K188的常开触点13-14闭合，用于使所述蓄电池牵引电机控制继电器=21-K121得电；
当蓄电池牵引电机控制继电器=21-K121得电后，蓄电池牵引电机控制继电器=21-K121的触点13-14、23-24、43-44、83-84均闭合；
需要说明的是，蓄电池牵引电机控制继电器=21-K121用于控制隔离转换开关=31-S110中的蓄电池供电对应的DC110V触点；
所述蓄电池牵引电机控制继电器=21-K121得电，用于使所述驱动电机M驱动所述隔离转换开关=31-S110的触头由受电弓电位向蓄电池电位移动；
所述隔离转换开关=31-S110的触头移动至蓄电池电位后，隔离转换开关的电机110V控制触点FC11断开使得驱动电机M断电；
蓄电池牵引回路中的隔离转换开关触点与高压牵引回路中的触点形成物理隔离，逻辑互锁。
隔离转换开关110V位置监控继电器FC41闭合，隔离转换开关状态监控继电器=21-K123得电、其常开触点13-14闭合、常开触点43-44闭合、常闭触点21-22断开；并将状态信息输入网络控制模块=41-E116，蓄电池牵引继电器21-K188保持得电、接触器21-K150保持闭合，同时将司机室占有端的蓄电池牵引指示灯点亮。
下面介绍城轨车辆由蓄电池供电模式向受电弓供电模式转换的具体控制过程。
所述控制模块包括：受电弓位按钮=21-S08、蓄电池牵引继电器=21-K188、受电弓牵引电机控制继电器=21-K122、驱动电机M、隔离转换开关=31-S110；
所述受电弓位按钮=21-S08被按下时，用于使所述蓄电池牵引继电器=21-K188失电，所述蓄电池牵引继电器=21-K188的常开触点13-14断开、常闭触点21-22闭合；
所述蓄电池牵引继电器=21-K188的常闭触点21-22闭合，用于使所述受电弓牵引电机控制继电器=21-K122得电；
所述受电弓牵引电机控制继电器=21-K122得电，受电弓电机控制继电器=21-K122的触点13-14、23-24、33-34、43-44均闭合；
需要说明的是，受电弓牵引电机控制继电器=21-K122用于控制隔离转换开关=31-S110中的受电弓供电应用的DC1500V触点；电机控制高压继电器=21-K122得电用于控制所述驱动电机驱动所述隔离转换开关=31-S110的触头由蓄电池电位向受电弓电位移动；
所述隔离转换开关=31-S110的触头移动至受电弓电位后，所述受电弓牵引电机控制继电器=21-K122断电。
当隔离转换开关=31-S110的触头移动至受电弓的DC1500V电位后，隔离转换开关的电机1500V控制触点FC12断开使得驱动电机M断电，隔离转换开关1500V位置监控继电器FC42闭合、隔离转换开关状态监控继电器=21-K124得电，并将状态信息输入网络控制模块=41-E116，在司机室占有端受电弓位指示灯点亮。
需要说明的是，在附图中，受电弓位指示灯与受电弓位按钮是同一个，即受电弓位按钮自带指示灯。
需要说明的是，在实际应用中，可以在每节带司机室的动车上设置单独控制该节车的蓄电池牵引与受电弓牵引的互相转换的隔离转换开关。在列车两端的司机室的继电器柜中设置蓄电池牵引按钮，司机台上设置受电弓位按钮。
本发明以上实施例提供的城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统，克服了车辆出现紧急状态时（例如进入无电区），车辆只能等待其他救援车辆救援的缺点。由于车辆具有蓄电池牵引供电的功能，当车辆无法由受电弓牵引供电时，只需要操作蓄电池牵引按钮，就可以使车辆在车载蓄电池（DC110V）供电的情况下，在平直轨道、AW2工况的情况下运行至少100m。这样将降低车辆救援概率，减少对列车运行正线的占用时间，从而提高车辆运营效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统，其特征在于，包括：监测模块和控制模块；
所述监测模块，用于监测车辆的受电弓状态、列车速度以及高速断路器状态；
所述控制模块，当所述监测模块检测受电弓处于落弓状态，列车速度为零，高速断路器处于分状态；用于控制车辆由受电弓供电的高压供电模式转换为蓄电池供电模式。
2.根据权利要求1所述的城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统，其特征在于，所述控制模块包括：蓄电池牵引按钮、蓄电池牵引继电器、蓄电池牵引电机控制继电器、驱动电机、隔离转换开关；
所述蓄电池牵引按钮被按下时，用于使所述蓄电池牵引继电器得电，所述蓄电池牵引继电器的常开触点闭合、常闭触点断开；
蓄电池牵引继电器的常开触点闭合，用于使所述蓄电池牵引电机控制继电器得电；
所述蓄电池牵引电机控制继电器得电，用于使所述驱动电机驱动所述隔离转换开关的触头由受电弓电位向蓄电池电位移动；
所述隔离转换开关的触头移动至蓄电池电位后，所述蓄电池牵引电机控制继电器断电。
3.根据权利要求1所述的城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统，其特征在于，
所述监测模块，还用于监测车辆是否有高压电源存在；
所述控制模块，当所述监测模块监测有高压电源存在时，还用于控制车辆由蓄电池模式转换为受电弓供电的高压供电模式。
4.根据权利要求3所述的城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统，其特征在于，所述控制模块包括：受电弓位按钮、蓄电池牵引继电器、受电弓牵引电机控制继电器、驱动电机、隔离转换开关；
所述受电弓位按钮被按下时，用于使所述蓄电池牵引继电器失电，所述蓄电池牵引继电器的常开触点断开、常闭触点闭合；
所述蓄电池牵引继电器的常闭触点闭合，用于使所述受电弓牵引电机控制继电器得电；
所述受电弓牵引电机控制继电器得电，用于使所述驱动电机驱动所述隔离转换开关的触头由蓄电池电位向受电弓电位移动；
所述隔离转换开关的触头移动至受电弓电位后，所述受电弓牵引电机控制继电器断电。
5.根据权利要求4所述的城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统，其特征在于，所述蓄电池牵引按钮和受电弓位按钮位于司机室；
所述蓄电池牵引按钮为带指示灯按钮；
所述受电弓位按钮为带指示灯按钮。
6.根据权利要求5所述的城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统，其特征在于，所述受电弓位按钮设置在司机台上。
7.根据权利要求5所述的城轨车辆的蓄电池与受电弓牵引供电系统，其特征在于，所述蓄电池牵引按钮为自复位按钮。
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