CN107791842B - 一种磁悬浮列车车载辅助供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁悬浮列车车载辅助供电系统，包括：带司机室的端头车辆和中间车辆，其中，带司机室的端头车辆和中间车辆分别包含交流电源；端头车辆和中间车辆按总数划分成两个电气单元，每个电气单元分别包含一辆带司机室的端头车辆和一个电源分配配电系统，同一电气单元内相邻两车的交流电源通过电源分配配电系统相连，两个电气单元中的电源分配配电系统通过直流母线相连。本发明减少了控制器件、电缆线等耗材，从而减少了故障点，降低了故障率，防止了局部问题向全局扩大。
Description
本申请要求于2016年09月07日提交中国专利局、申请号为201610808401.9，发明名称为“一种磁悬浮列车车载辅助供电系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。另外，本申请还要求于2016年09月07日提交中国专利局、申请号为201621040795.X，实用新型名称为“一种磁悬浮列车车载辅助供电系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及磁悬浮列车技术领域，尤其涉及一种磁悬浮列车车载辅助供电系统。
背景技术
目前中低速磁悬浮列车车载辅助电源系统所采用的典型结构为，每辆车均设有独立的交流电源单元，且将每辆车的交流电源单元并网形成3AC380V交流供电网。因任意两车间均具备交流扩展功能，结构过分冗余造成器件、电缆线等元件的浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种磁悬浮列车车载辅助供电系统，能够减少器件和缆线等耗材。
为了解决上述问题，本申请提供了以下技术手段：
本发明提供了一种磁悬浮列车车载辅助供电系统，包括：带司机室的端头车辆和中间车辆，其中，所述带司机室的端头车辆和中间车辆分别包含交流电源；
所述端头车辆和中间车辆按总数划分成两个电气单元，所述每个电气单元分别包含一辆所述带司机室的端头车辆和一个电源分配配电系统，同一电气单元内相邻两车的所述交流电源通过所述电源分配配电系统相连，所述两个电气单元中的电源分配配电系统通过直流母线相连。
优选地，所述电源分配配电系统包括：电源分配配电装置；
每辆车均设有一个所述电源分配配电装置，同一所述电源分配配电系统中相邻两车的电源分配配电装置通过交流母线和直流母线相连。
优选地，相邻两车的所述电源分配配电装置通过第一直流母线和第二直流母线相连。
优选地，所述端头车辆还包括：高压隔离开关柜、高压电气柜、直流电源和第一蓄电池，其中:
所述高压隔离开关柜的一端与高压直流母线相连，所述高压隔离开关柜的另一端与所述高压电气柜的一端相连；
所述高压电气柜的另一端与所述交流电源相连；
所述交流电源的另一端分别与所述直流电源和所述电源分配配电装置相连；
所述直流电源的另一端与所述电源分配配电装置相连；
所述第一蓄电池与所述电源分配配电装置相连。
优选地，所述中间车辆还包括：高压隔离开关、高压电气柜、第二蓄电池、直流电源、直流变换器和第三蓄电池，其中：
所述高压隔离开关柜的一端与高压直流母线相连；
所述高压隔离开关柜的另一端与所述高压电气柜的一端相连；
所述高压电气柜的另一端分别与所述交流电源和所述直流变换器相连；所述交流电源的另一端分别与所述直流电源和所述电源分配配电装置相连；
所述直流电源的另一端分别与所述第二蓄电池和所述电源分配配电装置相连；
所述直流变换器的另一端分别与所述电源分配配电装置和所述第三蓄电池相连。
优选地，所述电源分配配电系统包括：电源分配配电装置；
所述每个电源分配配电系统设有一个电源分配配电装置，同一所述电气单元中每个交流电源分别与电源分配配电系统中的电源分配配电装置相连。
优选地，所述端头车辆还包括：高压隔离开关柜、高压电气柜、直流电源和第一蓄电池，其中：
所述高压隔离开关柜的一端与高压直流母线相连，所述高压隔离开关柜的另一端与所述高压电气柜的一端相连；
所述高压电气柜的另一端与所述交流电源相连；
所述交流电源的另一端分别与所述直流电源和所述电源分配配电装置相连；
所述直流电源的另一端与所述电源分配配电装置相连；
所述第一蓄电池与所述电源分配配电装置相连。
优选地，所述中间车辆还包括：高压隔离开关、高压电气柜、第二蓄电池、直流电源、直流交换器和第三蓄电池，其中：
所述高压隔离开关柜的一端与高压直流母线相连，所述高压隔离开关柜的另一端与所述高压电气柜一端相连；
所述高压电气柜的另一端分别与所述交流电源和所述直流变换器相连；
所述交流电源的另一端分别与所述直流电源和所述电源分配配电装置相连；
所述直流电源的另一端分别与所述第二蓄电池和所述电源分配配电装置相连；
所述直流变换器的另一端分别与所述电源分配配电装置和所述第三蓄电池相连。
从上述技术方案可以看出，本申请公开的一种磁悬浮列车车载辅助供电系统，包括带司机室的端头车辆和中间车辆，其中，带司机室的端头车辆和中间车辆分别包含交流电源；将全列车车辆按总数平均划分成两个电气单元，每个电气单元分别包含一辆所述带司机室的端头车辆和一个电源分配配电系统，同一单元内相邻两车的交流电源连接在电源分配配电系统，相对于现有技术，本发明不再将任意相邻两车的直流电源连接在该车电源分配配电系统，减少了器件和缆线等耗材。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明公开的一种磁悬浮列车车载辅助供电系统实施例1的结构示意图；
图2为本发明公开的一种磁悬浮列车车载辅助供电系统实施例2的结构示意图；
图3为本发明公开的一种磁悬浮列车车载辅助供电系统实施例3的结构示意图；
图4为本发明公开的一种磁悬浮列车车载辅助供电系统实施例4的结构示意图；
图5为本发明公开的一种磁悬浮列车车载辅助供电系统实施例5的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
如图1所示，为本发明提供的一种磁悬浮列车车载辅助供电系统实施例1的结构图，该系统包括：带司机室的端头车辆和中间车辆，其中，带司机室的端头车辆和中间车辆分别包含交流电源101；
端头车辆和中间车辆按总数划分成两个电气单元，如图1所示的第一电气单元和第二电气单元，其中，每个电气单元分别包含一辆带司机室的端头车辆和一个电源分配配电系统102，同一电气单元内相邻两车的交流电源101通过电源分配配电系统102相连，两个电气单元中的电源分配配电系统102通过直流母线相连。
在上述实施例中，系统的交流电只在同一电气单元内接通，将系统中的端头车辆和中间车辆按总数划分成两个电气单元，当某一电气单元内的某辆车的交流电源101故障无法给本车提供交流电时，可以通过同一电气单元内的电源分配配电系统102将同一电气单元内与本车相邻的车辆的交流电引到本车上；同时，通过分为两个电气单元的结构，使交流电只在同一电气单元内流动，减少了控制器件、电缆线等耗材，从而减少故障点，降低故障率，防止局部问题向全局扩大。
如图2所示，为本发明提供的一种磁悬浮列车车载辅助供电系统实施例2的结构图，该系统包括：带司机室的端头车辆和中间车辆，其中，带司机室的端头车辆和中间车辆分别包含交流电源201和电源分配配电装置202；
端头车辆和中间车辆按总数划分成两个电气单元，如图2所示的第一电气单元和第二电气单元，其中，每个电气单元分别包含一辆带司机室的端头车辆，每辆车均设有一个电源分配配电装置202，每辆车的交流电源201与车上的电源分配配电装置202相连，同一电气单元中相邻两车的电源分配配电装置202通过交流母线和直流母线相连，非同一电气单元内相邻两车的电源分配配电装置202通过直流母线相连。
在上述实施例中，系统的交流电只在同一电气单元内接通，将系统中的端头车辆和中间车辆按总数划分成两个电气单元，当某一电气单元内的某辆车的交流电源201故障无法给本车提供交流电时，可以通过同一电气单元内的电源分配配电装置202将同一电气单元内与本车相邻的车辆的交流电引到本车上；同时，通过分为两个电气单元的结构，使交流电只在同一电气单元内流动，减少了控制器件、电缆线等耗材，从而减少故障点，降低故障率，防止局部问题向全局扩大。
如图3所示，为本发明提供的一种磁悬浮列车车载辅助供电系统实施例3的结构图，该系统包括：带司机室的端头车辆和中间车辆，端头车辆和中间车辆按总数划分成两个电气单元，如图3所示的第一电气单元和第二电气单元，每个电气单元分别包含一辆带司机室的端头车辆；其中：
端头车辆包括：高压隔离开关柜301、高压电气柜302、交流电源303、直流电源304、第一蓄电池305和电源分配配电装置306，其中：
高压隔离开关柜301的一端与高压直流母线相连，所述高压直流母线可以为DC1500V母线，高压隔离开关柜301的另一端与高压电气柜302的一端相连；
高压电气柜302的另一端与交流电源303相连；
交流电源303的另一端分别与直流电源304和电源分配配电装置相连306；
直流电源304的另一端与电源分配配电装置306相连；
第一蓄电池305与电源分配配电装置相连306；
中间车辆包括：高压隔离开关301、高压电气柜302、交流电源303、直流电源304、电源分配配电装置306、第二蓄电池307、第三蓄电池308和直流变换器309，其中：
高压隔离开关柜301的一端与高压直流母线相连，所述高压直流母线可以为DC1500V母线，高压隔离开关柜301的另一端与所述高压电气柜302的一端相连；
高压电气柜302的另一端分别与交流电源303和直流变换器309相连；
交流电源303的另一端分别与所述直流电源304和电源分配配电装置相连306；
直流电源304的另一端分别与第二蓄电池307和电源分配配电装置306相连；
直流变换器309的另一端分别与电源分配配电装置306和第三蓄电池308相连；
同一电气单元中，相邻车辆中的电源分配配电装置306通过第一直流母线、第二直流母线和交流母线相连，其中，第一直流母线可以为DC330V母线，第二直流母线可以为DC110V母线，交流母线可以为AC380V母线；
第一电气单元中的电源分配配电装置306与相邻的第二电气单元中的电源分配配电装置306通过第一直流母线和第二直流母线相连，其中，第一直流母线可以为DC330V母线，第二直流母线可以为DC110V母线。
在上述实施例中，系统的交流电只在同一电气单元内接通，将系统中的端头车辆和中间车辆按总数划分成两个电气单元，当某一电气单元中的某辆车的交流电源301故障无法给本车提供交流电时，可以通过同一电气单元内的电源分配配电装置302将同一电气单元内与本车相邻的车辆的交流电引到本车上；同时，通过分为两个电气单元的结构，使交流电只在同一电气单元内流动，减少了控制器件、电缆线等耗材，从而减少故障点，降低故障率，防止局部问题向全局扩大；
进一步的，在上述实施例中，系统只在中间车辆配备直流变换器309，在端头车辆配备第一蓄电池305，在中间车辆配备第三蓄电池308，既能保障列车的某辆车的直流变换器309发生故障时列车仍能够正常运行，又减少了端头车辆的自重(现有技术中端头车辆也配备直流变换器)；
因列车总的直流供应容量是固定的，减少直流变换器309的数量，直流变换器309的单独个体容量相应增加，直流变换器的容量增加提高了抗干扰能力。
如图4所示，为本发明提供的一种磁悬浮列车车载辅助供电系统实施例4的结构图，该系统包括：电源分配配电装置402、带司机室的端头车辆和中间车辆，其中，带司机室的端头车辆和中间车辆分别包含交流电源401；
端头车辆和中间车辆按总数划分成两个电气单元，如图4所示的第一电气单元和第二电气单元，其中，每个电气单元分别包含一辆带司机室的端头车辆，每个电气单元分别设有一个电源分配配电系统402，每辆车的交流电源401与电源分配配电系统402相连，两电源分配配电系统402通过直流母线相连；
在上述实施例中，系统的交流电只在同一电气单元内接通，将系统中的端头车辆和中间车辆按总数划分成两个电气单元，当某一电气单元中的某辆车的交流电源401故障无法给本车提供交流电时，可以通过同一电气单元内的电源分配配电系统402将同一电气单元内与本车相邻的车辆的交流电引到本车上；同时，通过分为两个电气单元的结构，使交流电只在同一电气单元内流动，减少了控制器件、电缆线等耗材，从而减少故障点，降低故障率，防止局部问题向全局扩大，因一共只有两个电源分配配电系统402，减轻了整列车重量。
如图5所示，为本发明提供的一种磁悬浮列车车载辅助供电系统实施例5的结构图，该系统包括：电源分配配电装置509、带司机室的端头车辆和中间车辆，端头车辆和中间车辆按总数划分成两个电气单元，如图5所示的第一电气单元和第二电气单元，每个电气单元分别包含一辆带司机室的端头车辆；其中：
端头车辆包括：高压隔离开关柜501、高压电气柜502、交流电源503、直流电源504和第一蓄电池505，其中：
高压隔离开关柜501的一端与高压直流母线相连，所述高压直流母线可以为DC1500V母线，高压隔离开关柜501的另一端与高压电气柜502的一端相连；
高压电气柜502的另一端与交流电源503相连；
交流电源503的另一端分别与直流电源504和所属电气单元的电源分配配电装置相连509；
直流电源504的另一端与所属电气单元的电源分配配电装置509相连；
第一蓄电池505与所属电气单元的电源分配配电装置相连509；
中间车辆包括：高压隔离开关501、高压电气柜502、交流电源503、直流电源504、第二蓄电池506、第三蓄电池507和直流变换器508，其中：
高压隔离开关柜501的一端与高压直流母线相连，所述高压直流母线可以为DC1500V母线，高压隔离开关柜501的另一端与所述高压电气柜502的一端相连；
高压电气柜502的另一端分别与交流电源503和直流变换器508相连
交流电源503的另一端分别与所述直流电源504和所属电气单元的电源分配配电装置相连509；
直流电源504的另一端分别与第二蓄电池506和电源分配配电装置509相连；
直流变换器508的另一端分别与所属电气单元的电源分配配电装置509和第三蓄电池507相连；
第一电气单元中的电源分配配电装置509与相邻的第二电气单元中的电源分配配电装置509通过第一直流母线和第二直流母线相连，其中，第一直流母线可以为DC330V母线，第二直流母线可以为DC110V母线。
在上述实施例中，系统的交流电只在同一电气单元内接通，将系统中的端头车辆和中间车辆按总数划分成两个电气单元，当某一电气单元中的某辆车的交流电源501故障无法给本车提供交流电时，可以通过同一电气单元内的电源分配配电系统502将同一电气单元内与本车相邻的车辆的交流电引到本车上；同时，通过分为两个电气单元的结构，使交流电只在同一电气单元内流动，减少了控制器件、电缆线等耗材，从而减少故障点，降低故障率，防止局部问题向全局扩大，因一共只有两个电源分配配电系统502，减轻了整列车重量。
进一步的，在上述实施例中，系统只在中间车辆配备直流变换器508，在端头车辆配备第一蓄电池505，在中间车辆配备第三蓄电池507，既能保障列车的某辆车的直流变换器508发生故障时列车仍能够正常运行，又减少了端头车辆的自重(现有技术中端头车辆也配备直流变换器)；
因列车总的直流供应容量是固定的，减少直流变换器508的数量，直流变换器508的单独个体容量相应增加，直流变换器的容量增加提高了抗干扰能力。
本实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种磁悬浮列车车载辅助供电系统，其特征在于，包括：带司机室的端头车辆和中间车辆，其中，所述带司机室的端头车辆和中间车辆分别包含交流电源；
所述端头车辆和中间车辆按总数划分成两个电气单元，每个电气单元分别包含一辆所述带司机室的端头车辆和一个电源分配配电系统，同一电气单元内相邻两车的所述交流电源通过所述电源分配配电系统相连，所述两个电气单元中的电源分配配电系统通过直流母线相连；所述电源分配配电系统包括：电源分配配电装置；所述每个电源分配配电系统设有一个电源分配配电装置，同一所述电气单元中每个交流电源分别与电源分配配电系统中的电源分配配电装置相连；所述电源分配配电装置用于在车辆的所述交流电源故障时，将同一电气单元内与所述车辆相邻的车辆的交流电引到所述车辆上。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源分配配电系统包括：电源分配配电装置；
每辆车均设有一个所述电源分配配电装置，同一所述电源分配配电系统中相邻两车的电源分配配电装置通过交流母线和直流母线相连。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，相邻两车的所述电源分配配电装置通过第一直流母线和第二直流母线相连。
4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述端头车辆还包括：高压隔离开关柜、高压电气柜、直流电源和第一蓄电池，其中:
所述高压隔离开关柜的一端与高压直流母线相连，所述高压隔离开关柜的另一端与所述高压电气柜的一端相连；
所述高压电气柜的另一端与所述交流电源相连；
所述交流电源的另一端分别与所述直流电源和所述电源分配配电装置相连；
所述直流电源的另一端与所述电源分配配电装置相连；
所述第一蓄电池与所述电源分配配电装置相连。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述中间车辆还包括：高压隔离开关、高压电气柜、第二蓄电池、直流电源、直流变换器和第三蓄电池，其中：
所述高压隔离开关柜的一端与高压直流母线相连；
所述高压隔离开关柜的另一端与所述高压电气柜的一端相连；
所述高压电气柜的另一端分别与所述交流电源和所述直流变换器相连；所述交流电源的另一端分别与所述直流电源和所述电源分配配电装置相连；
所述直流电源的另一端分别与所述第二蓄电池和所述电源分配配电装置相连；
所述直流变换器的另一端分别与所述电源分配配电装置和所述第三蓄电池相连。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述端头车辆还包括：高压隔离开关柜、高压电气柜、直流电源和第一蓄电池，其中：
所述高压隔离开关柜的一端与高压直流母线相连，所述高压隔离开关柜的另一端与所述高压电气柜的一端相连；
所述高压电气柜的另一端与所述交流电源相连；
所述交流电源的另一端分别与所述直流电源和所述电源分配配电装置相连；
所述直流电源的另一端与所述电源分配配电装置相连；
所述第一蓄电池与所述电源分配配电装置相连。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述中间车辆还包括：高压隔离开关、高压电气柜、第二蓄电池、直流电源、直流变换器和第三蓄电池，其中：
所述高压隔离开关柜的一端与高压直流母线相连，所述高压隔离开关柜的另一端与所述高压电气柜一端相连；
所述高压电气柜的另一端分别与所述交流电源和所述直流变换器相连；
所述交流电源的另一端分别与所述直流电源和所述电源分配配电装置相连；
所述直流电源的另一端分别与所述第二蓄电池和所述电源分配配电装置相连；
所述直流变换器的另一端分别与所述电源分配配电装置和所述第三蓄电池相连。
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