CN105501079B - 城际轨道车辆的供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种城际轨道车辆的供电系统，包括：供电制式转换开关、干线供电电源、市区供电电源、电压处理单元和超级电容；运行于干线时，供电制式转换开关的一端与干线供电电源连接，另一端与电压处理单元连接，对干线供电电源输出的电压进行电压调整后对城际轨道车辆中的待供电装置供电；运行于市区时，供电制式转换开关的一端与市区供电电源连接，另一端与超级电容连接，在车辆进站时从市区供电电源中获得电能，对待供电装置供电。通过供电制式转换开关进行干线供电电源到市区供电电源的转换，并在市区内通过超级电容的储能对待供电装置进行供电，无需在市区内进行接触网的铺设，不但节约环保，也避免了接触网对城市安全造成的隐患。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种城际轨道车辆的供电系统。
背景技术
随着城市的扩大以及人们更广泛的出行需求，仅适用于城市内的地铁、轻轨等城市轨道交通工具已不能满足城市外扩的需求。城际(市域)轨道交通作为资源节约型、环境友好型、安全便捷型的大容量公共交通方式，在未来我国大城市中心城与新城、卫星城间城际客运交通中将发挥重要作用。
目前已有的城际轨道车辆，运行时仍采用接触网(第三轨)供电模式。但随着城市的发展以及城际轨道交通覆盖范围的不断扩展，接触式供电方式不但对于城市环境的美化，能源的节约有着不利的影响，还将需要铺设大量的接触网，带来较大成本开销的同时，对城市安全带来隐患。
发明内容
本发明提供一种城际轨道车辆的供电系统，用以克服现有技术中采用接触网对城际轨道车辆供电导致成本高、安全性差的缺陷。
本发明提供一种城际轨道车辆的供电系统，包括：
供电制式转换开关、干线供电电源、市区供电电源、电压处理单元和超级电容；
在所述城际轨道车辆运行于干线时，所述供电制式转换开关的第一端与所述干线供电电源连接，所述供电制式转换开关的第二端与所述电压处理单元连接；
所述电压处理单元，用于对所述干线供电电源输出的电压进行电压调整，并以调整后的电压对所述城际轨道车辆中的待供电装置进行供电；
在所述城际轨道车辆运行于市区时，所述供电制式转换开关的第一端与所述市区供电电源连接，所述供电制式转换开关的第二端与所述超级电容连接；
所述超级电容，用于在所述城际轨道车辆进站停车时从所述市区供电电源中获得电能，并对所述城际轨道车辆中的待供电装置进行供电。
进一步地，所述电压处理单元包括：
牵引变压器和整流器；
所述牵引变压器，用于对所述干线供电电源输出的电压进行调压处理；
所述整流器与所述牵引变压器连接，用于对调压处理后的电压进行整流处理，得到电压值为1500V的直流电压。
进一步地，在所述城际轨道车辆运行于干线时，所述供电制式转换开关的第二端还与所述超级电容连接，分别经由所述电压处理单元和所述超级电容对所述待供电装置进行供电。
进一步地，所述超级电容，还用于在所述城际轨道车辆制动时，吸收制动能量。
进一步地，所述待供电装置包括：
牵引单元和辅助单元。
进一步地，所述干线供电电源输出的电压为AC25KV，所述市区供电电源输出的电压为DC1500V。
进一步地，所述供电制式转换开关为双刀双掷开关。
本发明实施例提供的城际轨道车辆的供电系统，根据城际轨道车辆运行在干线和市区的不同，供电制式转换开关切换供电电源。在城际轨道车辆运行于干线时，供电制式转换开关与干线供电电源连接，干线供电电源输出的电压经过电压处理单元的处理后对城际轨道车辆中的待供电装置进行供电；在城际轨道车辆运行于市区时，供电制式转换开关与市区供电电源连接，通过供电制式转换开关与市区供电电源连接的超级电容，在城际轨道车辆进站停车时从市区供电电源中获得电能，并对城际轨道车辆中的待供电装置进行供电。在城际轨道车辆由干线运行转变为市区内运行时，通过供电制式转换开关进行供电制式由干线供电电源到市区供电电源的转换，并在市区内通过超级电容的储能对待供电装置进行供电，无需在市区内进行接触网的铺设，不但节约环保，也避免了接触网对城市安全造成的隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明城际轨道车辆的供电系统实施例一的结构示意图；
图2为本发明城际轨道车辆的供电系统实施例二的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明城际轨道车辆的供电系统实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的城际轨道车辆的供电系统包括：供电制式转换开关11、干线供电电源12、市区供电电源13、电压处理单元14和超级电容15；
在所述城际轨道车辆运行于干线时，所述供电制式转换开关11的第一端111与所述干线供电电源12连接，所述供电制式转换开关11的第二端112与所述电压处理单元14连接；
所述电压处理单元14，用于对所述干线供电电源12输出的电压进行电压调整，并以调整后的电压对所述城际轨道车辆中的待供电装置进行供电；
在所述城际轨道车辆运行于市区时，所述供电制式转换开关11的第一端111与所述市区供电电源13连接，所述供电制式转换开关11的第二端112与所述超级电容15连接；
所述超级电容15，用于在所述城际轨道车辆进站停车时从所述市区供电电源13中获得电能，并对所述城际轨道车辆中的待供电装置进行供电。
本实施例中，当城际轨道车辆运行在干线的时候，仍采用接触网的供电方式。这主要是因为干线运行时，站间的运行时间或运行距离一般较长，接触网的供电方式有利于保证城际轨道车辆的运行电力需要。此时，供电制式转换开关11连通由干线供电电源12即接触网进行供电的通路。
具体地，比如为双刀双掷开关的供电制式转换开关11的第一端111与干线供电电源12连接，另一端112与电压处理单元14连接，从而干线供电电源12输出的电压经过电压处理单元14的处理后，对城际轨道车辆的待供电装置进行供电。其中，干线供电电源12输出的电压为AC25KV，即25KV的交流电，为了满足城际轨道车辆的电力需要，该交流电需要经过电压处理单元14的处理，变为1500V的直流电，即DC1500V。
具体地，电压处理单元14包括：牵引变压器141和整流器142；
所述牵引变压器141，用于对所述干线供电电源输出的AC25KV的电压进行调压处理，即进行降压处理；
所述整流器142与所述牵引变压器141连接，用于对调压处理后的电压进行整流处理，得到电压值为1500V的直流电压。
另一方面，本实施例中，当城际轨道车辆运行在市区的时候，供电制式转换开关11的第一端111与市区供电电源13连接，供电制式转换开关11的第二端112与超级电容15连接。从而，市区供电电源输出的DC1500V电压在城际轨道车辆进站停车时，对车辆中的储能装置，即超级电容进行充电。
从而，超级电容15，在城际轨道车辆进站停车时从市区供电电源13中获得电能，并利用获得的电能对城际轨道车辆中的待供电装置进行供电。
本实施例中，根据城际轨道车辆运行在干线和市区的不同，供电制式转换开关切换供电电源。在城际轨道车辆运行于干线时，供电制式转换开关与干线供电电源连接，干线供电电源输出的电压经过电压处理单元的处理后对城际轨道车辆中的待供电装置进行供电；在城际轨道车辆运行于市区时，供电制式转换开关与市区供电电源连接，通过供电制式转换开关与市区供电电源连接的超级电容，在城际轨道车辆进站停车时从市区供电电源中获得电能，并对城际轨道车辆中的待供电装置进行供电。在城际轨道车辆由干线运行转变为市区内运行时，通过供电制式转换开关进行供电制式由干线供电电源到市区供电电源的转换，并在市区内通过超级电容的储能对待供电装置进行供电，无需在市区内进行接触网的铺设，不但节约环保，也避免了接触网对城市安全造成的隐患。
图2为本发明城际轨道车辆的供电系统实施例二的结构示意图，如图2所示，本实施例提供的所述系统在图1所示实施例的基础上，在所述城际轨道车辆运行于干线时，所述供电制式转换开关11的第二端112还与所述超级电容15连接，分别经由所述电压处理单元14和所述超级电容15对所述待供电装置进行供电。
本实施例中，当城际轨道车辆运行于干线时，即供电制式转换开关11的第一端111与干线供电电源12连接时，供电制式转换开关11的第二端112一方面与电压处理单元14连接，另一方面与超级电容15连接。其中，待供电装置比如包括牵引单元和辅助单元。从而，可以既由电压处理单元14处理后的电压对牵引单元和辅助单元进行供电，也可以由超级电容15中存储的电能对牵引单元进行供电，从而实现车辆牵引功能。
另外，在该城际轨道车辆制动时，如果城际轨道车辆是运行于干线，那么制动能量一部分通过电压处理单元14即整流器142和牵引变压器141输送至接触网，一部分储存于超级电容15中，从而超级电容15可以吸收一部分制动能量，避免对车辆的损害。如果城际轨道车辆是运行于市区，那么当车辆制动时，制动能量全部由超级电容15吸收。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。
Claims (7)
1.一种城际轨道车辆的供电系统，其特征在于，包括：
供电制式转换开关、干线供电电源、市区供电电源、电压处理单元和超级电容；
在所述城际轨道车辆运行于干线时，所述供电制式转换开关的第一端与所述干线供电电源连接，所述供电制式转换开关的第二端与所述电压处理单元连接；
所述电压处理单元，用于对所述干线供电电源输出的电压进行电压调整，并以调整后的电压对所述城际轨道车辆中的待供电装置进行供电；
在所述城际轨道车辆运行于市区时，所述供电制式转换开关的第一端与所述市区供电电源连接，所述供电制式转换开关的第二端与所述超级电容连接；
所述超级电容，用于在所述城际轨道车辆进站停车时从所述市区供电电源中获得电能，并对所述城际轨道车辆中的待供电装置进行供电。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电压处理单元包括：
牵引变压器和整流器；
所述牵引变压器，用于对所述干线供电电源输出的电压进行调压处理；
所述整流器与所述牵引变压器连接，用于对调压处理后的电压进行整流处理，得到电压值为1500V的直流电压。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述城际轨道车辆运行于干线时，所述供电制式转换开关的第二端还与所述超级电容连接，分别经由所述电压处理单元和所述超级电容对所述待供电装置进行供电。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述超级电容，还用于在所述城际轨道车辆制动时，吸收制动能量。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述待供电装置包括：
牵引单元和辅助单元。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述干线供电电源输出的电压为AC25KV，所述市区供电电源输出的电压为DC1500V。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述供电制式转换开关为双刀双掷开关。
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