CN108674193A - 应用于crh3型系列动车组的应急升弓装置及其系统与使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于CRH3系列动车组运用领域，涉及一种应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置及其系统与使用方法，具体包括箱体、手持终端设备、面板、触摸屏、电池状态显示屏、充电口、电源开关、充电输出开关、输出接口、动力锂电池和集成化电路模块，所述面板安装在所述箱体上，所述面板覆盖在所述动力锂电池和集成化电路模块的上方，所述面板内嵌设置有触摸屏、电池状态显示屏、电源开关、充电口、充电输出开关和输出接口，所述手持终端设备与箱体通过数据传输线连接。本发明所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置，针对3型动车组平台研制，可快速、准确、智能化的地完成应急升弓操作，还可通过智能手持终端，有效提高现场作业质量和效率。

Description

应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置及其系统与使用 方法

技术领域

本发明属于CRH3系列动车组运用领域，涉及一种应用于CRH3 型系列动车组的应急升弓装置及其系统与使用方法。

背景技术

近年来大量开行动车组，在运用中由于种种原因，如动车夜间清洁保养作业、用电设备没有完全关闭、设备漏电、蓄电池自然放电等诸多情况致使电池过度放电。当动车组需要升弓时，蓄电池组因欠压保护无法为辅助空气压缩机供电，受电弓升弓所需的风压不足，导致受电弓不能正常升起。这时需其它牵引车辆将其牵引至有外部供电电源的地方提供救助，由此容易干扰铁路运营秩序，从而造成不良影响。

我国高速铁路各型动车组均配备蓄电池组，负责升起受电弓、闭合主断路器启动动车组。为了解决动车组因蓄电池亏电导致的动车组无法启动的问题，2型、5型动车组均研制配备了应急升弓装置。由于应急启动电源能量有限，因此在动车应急升弓之前必须将无关的用电设备进行切断，方可保证应急启动电源正常使用，而且在实际操作过程中，需要专业人员查看简易纸质说明书来进行操作，且升弓过程中操作步骤繁多，很容易造成失误。3型动车组在设计、制造时因未考虑到动车组蓄电池一旦亏电后应急处置的需要，且加之该型动车组除硬件控制电路外，软件、网络方面参与动车组控制更多，导致已有的应急升弓装置和操作方法不适用于该型动车组，且该型动车组应急升弓装置研制困难最大，造成直到目前仍未研制出该型动车组应急升弓装置，当遇有蓄电池亏电情况，将严重影响3型动车组的运输秩序。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置及其系统与使用方法，解决CRH3型系列动车组的蓄电池亏电后无法升起受电弓的问题。

本发明的实现过程如下：

一种应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置，包括箱体、手持终端设备、面板、触摸屏、电池状态显示屏、充电口、电源开关、充电输出开关、输出接口、动力锂电池和集成化电路模块，所述动力锂电池和集成化电路模块连接，并固定安装在箱体内侧底部，所述箱体的每个内侧壁均设置有支撑条，所述面板通过支撑条固定安装在所述箱体上，所述面板覆盖在所述动力锂电池和集成化电路模块的上方，所述面板内嵌设置有触摸屏、电池状态显示屏、电源开关、充电口、充电输出开关和输出接口，所述电源开关、充电口、充电输出开关和输出接口位于触摸屏下方，所述电池状态显示屏位于触摸屏的右侧，所述电池状态显示屏的右下方设置检测按钮，所述箱体的左侧面设置数据传输线接口，所述手持终端设备的底部设置数据传输线接口，所述手持终端设备与箱体通过数据传输线连接，所述数据传输线的两端分别与所述箱体的左侧面的数据传输线接口和手持终端设备的底部数据传输线接口连接。

进一步，所述面板上设置注意事项粘贴处，所述注意事项粘贴处位于电池状态显示屏下方。

进一步，所述箱体内部设置散热器，所述散热器固定安装在在箱体的其中一内侧壁上。

进一步，所述动力锂电池为磷酸铁锂软包电池，所述动力锂电池由若干块电池自由组合；所述箱体为五防安全箱，所述箱体底部安装轮子，所述箱体侧面安装拉杆。

进一步，所述箱体底部安装磁力吸盘；手持终端设备通过通讯对所述应急升弓装置进行远程操作。

上述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置的系统，包括充电模块、充电保护系统、监控显示系统、内部电源系统、锂电池组、BMS电池管理系统、报警系统、人机交互引导系统，输出控制系统和车型接口适配器，所述充电模块与充电保护系统连接，所述充电保护系统与锂电池组连接，所述锂电池组分别与内部电源系统、BMS电池管理系统、输出控制系统连接，所述内部电源系统与人机交互引导系统连接，所述输出控制系统与车型接口适配器连接，所述BMS电池管理系统分别与输出控制系统、报警系统、监控显示系统连接。

上述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置的使用方法，按照如下步骤操作：

1)准备工作

a，将CRH3型系列动车组上与车载蓄电池充电功能无关的服务设施负载空开断开；

b，将CRH3型系列动车组上与车载蓄电池充电功能有关的功能组负载空开闭合；

c，打开面板上的电源开关，按下检测按钮，所述应急升弓装置开始自检判断装置电压是否正常，当电池电压符合应急升弓操作条件时设备可进行正常操作，如果不满足升弓所需电压条件时禁止输出，同时提示设备报警，检查触摸屏及手持终端设备启机是否正常，将手持终端设备和箱体通过数据传输线连接，再确认手持终端设备的通讯是否正常；

所述CRH3型系列动车组为CRH3A动车组或380B型动车组；

2)准备工作完成后，作业人员确认面板上的电源开关断开后，将输出线或连接插头的一端插入输出接口，将所述输出线或连接插头的另一端连接在动车组车厢配电盘内控制干线或应急插座上，并确认接线连接良好或确认插头连接良好后，闭合动车组车厢配电盘内控制干线或应急插座开关；

3)将确认面板上的电源开关和充电输出开关闭合，确认动力锂电池输出正常，确认手持终端设备的通讯正常；

4)到达司机室，将司机室车载蓄电池的开关闭合、插入主控钥匙右旋，方向开关前向，完成司机室占用后，通过司机室网络监控屏确认需完成应急升弓充电操作的相关设备正常，在手持终端设备上进行确认；

5)按照手持终端设备提示，确认总风压力不低于4.5KPa，若低于该值，则进行一次升弓操作，辅助空压机将自动启动，待8-10分种后，进行升弓操作，在手持终端设备上进行确认；

6)按照手持终端设备提示，在网络监控屏确认升弓状态正常后，进行闭合主断操作，在手持终端设备上进行确认；

7)按照手持终端设备提示，在网络监控屏确认主断闭合状态正常后，确认牵引变流器、辅助变流器和启动充电机状态，在手持终端设备上进行确认；

8)按照手持终端设备提示，通过网络监控或司机室蓄电池电压表屏确认蓄电池电压上升，在手持终端设备上进行确认；

9)按照手持终端设备提示，撤除应急升弓装置，

d，断电降弓，将司机室车载蓄电池的开关断开，退出司机室占用，断开与车载蓄电池充电功能有关的功能组负载空开，断开面板上的充电输出开关和电源开关；

e，断开动车组车厢配电盘内控制干线或应急插座开关，撤除输出线或连接插头，完成应急升弓启动动车组，将CRH3型系列动车组上与车载蓄电池充电功能无关的服务设施负载空开闭合。

进一步，步骤1)所述服务设施为PIS、照明、空调、门系统、给水卫生、影视和信号系统。

进一步，步骤1)所述与车载蓄电池充电功能有关的功能组为 CRH3A型动车组上各车电器柜内主电路、受电弓和主断控制、牵引制动控制、牵引制动控制、控制电路系统监测、制动控制及防滑保护、辅助变流单元、电池与配电、交流配电功能组。

进一步，步骤1)所述与车载蓄电池充电功能有关的功能组为 380B型动车组上各车电器柜内主电路、受电弓和主断控制、牵引制动控制、牵引制动控制、控制电路系统监测、制动控制及防滑保护、辅助变流单元、电池与配电、交流配电、火灾报警系统、安全设备、信号电路、车钩功能组。

本发明所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置的充电过程：将充电线的一端插入面板上的充电口，充电线另一端的充电头插入插座，对所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置进行充电。

本发明的有益效果为：

(1)在动车组引入应急升弓装置可取得经济效益：可以快速救援、减少救援工作量、减少更换蓄电池成本。

(2)使用应急升弓装置，可有效提高救援效率，产生较大的社会效益：利于技术管理人员及调度掌握现场情况、利于动车组准时上线运营、利于对应急救援的技术提升。

(3)使用应急升弓装置，可带来安全效益：程序引导保证作业的规范安全、设备自身的安全、保护对车组电器的保护。

附图说明

图1为实施例1所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置的结构示意图；

图2为实施例1所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置的箱体侧视结构示意图；

图3为实施例1所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置的系统的示意图；

图4为实施例1所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置的工作原理图；

图中，1箱体，2手持终端设备，3面板，4触摸屏，5电池状态显示屏，6充电口，7电源开关，8充电输出开关，9输出接口， 10动力锂电池，11集成化电路模块，12检测按钮，13注意事项粘贴处，14数据传输线接口，15数据传输线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

为了解决因车型平台存在差异，导致现用的2型、5型动车组应急升弓装置的应急升弓操作流程、接口和相应管理系统、引导程序不适用于3型平台动车组的问题，本发明提供一种应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置及其系统与使用方法。

实施例1

本发明所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置，见图1，包括箱体1(见图2)、手持终端设备2、面板3、触摸屏4、电池状态显示屏5、充电口6、电源开关7、充电输出开关8、输出接口9、动力锂电池10和集成化电路模块11，所述动力锂电池10 和集成化电路模块11连接，并固定安装在箱体1内侧底部，所述箱体1的每个内侧壁均设置有支撑条，所述面板3通过支撑条固定安装在所述箱体1上，所述面板3覆盖在所述动力锂电池10和集成化电路模块11的上方，所述面板3内嵌设置有触摸屏4、电池状态显示屏5、电源开关7、充电口6、充电输出开关8和输出接口9，所述电源开关7、充电口6、充电输出开关8和输出接口9 位于触摸屏4下方，所述电池状态显示屏5位于触摸屏4的右侧，所述电池状态显示屏5的右下方设置检测按钮12，所述箱体1的左侧面设置数据传输线接口14，所述手持终端设备2的底部设置数据传输线接口14，所述手持终端设备2与箱体1通过数据传输线15连接，所述数据传输线的两端分别与所述箱体1的左侧面的数据传输线接口14和手持终端设备2的底部数据传输线接口14连接；所述面板3上设置注意事项粘贴处13，所述注意事项粘贴处 13位于电池状态显示屏5下方，所述箱体1内部设置散热器，所述散热器固定安装在在箱体1的其中一内侧壁上。

上述动力锂电池10为磷酸铁锂软包电池，所述动力锂电池10 由若干块电池自由组合；所述箱体1为五防安全箱，所述箱体1底部安装轮子，所述箱体1侧面安装拉杆。

上述箱体1底部可以安装磁力吸盘；手持终端设备2通过通讯对所述应急升弓装置进行远程操作。

手持终端设备2，主要用于应急升弓时，显示升弓的信息状态，以及升弓的操作步骤提示。

触摸屏4，主要显示应急升弓的整体的数据和操作提示。

动力锂电池10，主要为应急升弓装置提供电量能源。

电池状态显示屏5，主要显示电池的信息，包括单体电池电压、温度；整体应急电源的电压和电流；电量显示等信息。

集成化电路模块11，主要控制电源的输入和输出，以及电池的电量管理。

上述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置的系统，见图 3，包括充电模块、充电保护系统、监控显示系统、内部电源系统、锂电池组、BMS电池管理系统、报警系统、人机交互引导系统，输出控制系统和车型接口适配器，所述充电模块与充电保护系统连接，所述充电保护系统与锂电池组连接，所述锂电池组分别与内部电源系统、BMS电池管理系统、输出控制系统连接，所述内部电源系统与人机交互引导系统连接，所述输出控制系统与车型接口适配器连接，所述BMS电池管理系统分别与输出控制系统、报警系统、监控显示系统连接。

上述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置的工作原理，见图4：设备开机自检判断电池电压，当电池电压符合应急升弓操作条件时设备可进行正常操作，如果不满足升弓所需电压条件时禁止输出，同时提示设备报警。设备允许输出时按操作流程提示做好应急操作供电前准备工作，操作输出按扭开关，此时系统判断设备是否输出过流，检测到输出过流时禁止设备输出，同时提示输出报警。设备输出电流检测为正常时可按照相应提示引导继续进行操作，直至整个应急升弓作业完成。

上述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置的使用方法，按照如下步骤操作：

1)准备工作

a，将CRH3型系列动车组上与车载蓄电池充电功能无关的服务设施负载空开断开，所述服务设施为PIS、照明、空调、门系统、给水卫生、影视和信号系统；

b，将CRH3型系列动车组上与车载蓄电池充电功能有关的功能组负载空开闭合；所述与车载蓄电池充电功能有关的功能组为 CRH3A型动车组上各车电器柜内主电路、受电弓和主断控制、牵引制动控制、牵引制动控制、控制电路系统监测、制动控制及防滑保护、辅助变流单元、电池与配电、交流配电功能组；所述与车载蓄电池充电功能有关的功能组为380B型动车组上各车电器柜内主电路、受电弓和主断控制、牵引制动控制、牵引制动控制、控制电路系统监测、制动控制及防滑保护、辅助变流单元、电池与配电、交流配电、火灾报警系统、安全设备、信号电路、车钩功能组；

c，打开面板3上的电源开关7，按下检测按钮12，所述应急升弓装置开始自检判断装置电压是否正常，当电池电压符合应急升弓操作条件时设备可进行正常操作，如果不满足升弓所需电压条件时禁止输出，同时提示设备报警，检查触摸屏4及手持终端设备2启机是否正常，将手持终端设备2和箱体1通过数据传输线连接，再确认手持终端设备2的通讯是否正常；

所述CRH3型系列动车组为CRH3A动车组或380B型动车组；

2)准备工作完成后，作业人员确认面板3上的电源开关7断开后，将输出线或连接插头的一端插入输出接口9，将所述输出线或连接插头的另一端连接在动车组车厢配电盘内控制干线或应急插座上，并确认接线连接良好或确认插头连接良好后，闭合动车组车厢配电盘内控制干线或应急插座开关；

3)将确认面板3上的电源开关7和充电输出开关8闭合，确认动力锂电池10输出正常，确认手持终端设备2的通讯正常；

4)到达司机室，将司机室车载蓄电池的开关闭合、插入主控钥匙右旋，方向开关前向，完成司机室占用后，通过司机室网络监控屏确认需完成应急升弓充电操作的相关设备正常，在手持终端设备2 上进行确认；

5)按照手持终端设备2提示，确认总风压力不低于4.5KPa，若低于该值，则进行一次升弓操作，辅助空压机将自动启动，待8-10 分种后，进行升弓操作，在手持终端设备2上进行确认；

6)按照手持终端设备2提示，在网络监控屏确认升弓状态正常后，进行闭合主断操作，在手持终端设备2上进行确认；

7)按照手持终端设备2提示，在网络监控屏确认主断闭合状态正常后，确认牵引变流器、辅助变流器和启动充电机状态，在手持终端设备2上进行确认；

8)按照手持终端设备2提示，通过网络监控或司机室蓄电池电压表屏确认蓄电池电压上升，在手持终端设备2上进行确认；

9)按照手持终端设备2提示，撤除应急升弓装置，

d，断电降弓，将司机室车载蓄电池的开关断开，退出司机室占用，断开与车载蓄电池充电功能有关的功能组负载空开，断开面板 3上的充电输出开关8和电源开关7；

e，断开动车组车厢配电盘内控制干线或应急插座开关，撤除输出线或连接插头，完成应急升弓启动动车组，将CRH3型系列动车组上与车载蓄电池充电功能无关的服务设施负载空开闭合。

本发明所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置是针对 3型动车组平台研制，可快速、准确、智能化的地完成应急升弓操作，有效提高现场作业质量和效率。另外，本发明通过机箱集成组合，减小设备体积和重量。此外，本发明所述触摸屏4内设置有3型动车组应急升弓操作流程及交互界面，随车机械师在动车组网络监控屏确认前步操作后，在触摸屏4或手持终端设备2交互界面确认前步操作完成后，系统可提示后续操作，杜绝操作失误，提高操作效率；本发明所述应急升弓装置还包括手持终端设备2，通过通讯实现远程操作，当随车机械师将应急升弓装置连接在时动车组车厢配电盘内控制干线上后，随车机械师可在动车组司机室通过列车网络监控动车组启动状态，同时使用手持终端设备2远程操作，提高操作效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置，其特征在于：包括箱体(1)、手持终端设备(2)、面板(3)、触摸屏(4)、电池状态显示屏(5)、充电口(6)、电源开关(7)、充电输出开关(8)、输出接口(9)、动力锂电池(10)和集成化电路模块(11)，所述动力锂电池(10)和集成化电路模块(11)连接，并固定安装在箱体(1)内侧底部，所述箱体(1)的每个内侧壁均设置有支撑条，所述面板(3)通过支撑条固定安装在所述箱体(1)上，所述面板(3)覆盖在所述动力锂电池(10)和集成化电路模块(11)的上方，所述面板(3)内嵌设置有触摸屏(4)、电池状态显示屏(5)、电源开关(7)、充电口(6)、充电输出开关(8)和输出接口(9)，所述电源开关(7)、充电口(6)、充电输出开关(8)和输出接口(9)位于触摸屏(4)下方，所述电池状态显示屏(5)位于触摸屏(4)的右侧，所述电池状态显示屏(5)的右下方设置检测按钮(12)，所述箱体(1)的左侧面设置数据传输线接口(14)，所述手持终端设备(2)的底部设置数据传输线接口(14)，所述手持终端设备(2)与箱体(1)通过数据传输线(15)连接，所述数据传输线的两端分别与所述箱体(1)的左侧面的数据传输线接口(14)和手持终端设备(2)的底部数据传输线接口(14)连接。

2.根据权利要求1所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置，其特征在于：所述面板(3)上设置注意事项粘贴处(13)，所述注意事项粘贴处(13)位于电池状态显示屏(5)下方。

3.根据权利要求1所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置，其特征在于：所述箱体(1)内部设置散热器，所述散热器固定安装在在箱体(1)的其中一内侧壁上。

4.根据权利要求1所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置，其特征在于：所述动力锂电池(10)为磷酸铁锂软包电池，所述动力锂电池(10)由若干块电池自由组合；所述箱体(1)为五防安全箱，所述箱体(1)底部安装轮子，所述箱体(1)侧面安装拉杆。

5.根据权利要求1所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置，其特征在于：所述箱体(1)底部安装磁力吸盘；手持终端设备(2)通过通讯对所述应急升弓装置进行远程操作。

6.权利要求1所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置的系统，其特征在于：包括充电模块、充电保护系统、监控显示系统、内部电源系统、锂电池组、BMS电池管理系统、报警系统、人机交互引导系统，输出控制系统和车型接口适配器，所述充电模块与充电保护系统连接，所述充电保护系统与锂电池组连接，所述锂电池组分别与内部电源系统、BMS电池管理系统、输出控制系统连接，所述内部电源系统与人机交互引导系统连接，所述输出控制系统与车型接口适配器连接，所述BMS电池管理系统分别与输出控制系统、报警系统、监控显示系统连接。

7.权利要求1所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置的使用方法，其特征在于，按照如下步骤操作：

1)准备工作

a，将CRH3型系列动车组上与车载蓄电池充电功能无关的服务设施负载空开断开；

b，将CRH3型系列动车组上与车载蓄电池充电功能有关的功能组负载空开闭合；

c，打开面板(3)上的电源开关(7)，按下检测按钮(12)，所述应急升弓装置开始自检判断装置电压是否正常，当电池电压符合应急升弓操作条件时设备可进行正常操作，如果不满足升弓所需电压条件时禁止输出，同时提示设备报警，检查触摸屏(4)及手持终端设备(2)启机是否正常，将手持终端设备(2)和箱体(1)通过数据传输线连接，再确认手持终端设备(2)的通讯是否正常；

所述CRH3型系列动车组为CRH3A动车组或380B型动车组；

2)准备工作完成后，作业人员确认面板(3)上的电源开关(7)断开后，将输出线或连接插头的一端插入输出接口(9)，将所述输出线或连接插头的另一端连接在动车组车厢配电盘内控制干线或应急插座上，并确认接线连接良好或确认插头连接良好后，闭合动车组车厢配电盘内控制干线或应急插座开关；

3)将确认面板(3)上的电源开关(7)和充电输出开关(8)闭合，确认动力锂电池(10)输出正常，确认手持终端设备(2)的通讯正常；

4)到达司机室，将司机室车载蓄电池的开关闭合、插入主控钥匙右旋，方向开关前向，完成司机室占用后，通过司机室网络监控屏确认需完成应急升弓充电操作的相关设备正常，在手持终端设备(2)上进行确认；

5)按照手持终端设备(2)提示，确认总风压力不低于4.5KPa，若低于该值，则进行一次升弓操作，辅助空压机将自动启动，待8-10分种后，进行升弓操作，在手持终端设备(2)上进行确认；

6)按照手持终端设备(2)提示，在网络监控屏确认升弓状态正常后，进行闭合主断操作，在手持终端设备(2)上进行确认；

7)按照手持终端设备(2)提示，在网络监控屏确认主断闭合状态正常后，确认牵引变流器、辅助变流器和启动充电机状态，在手持终端设备(2)上进行确认；

8)按照手持终端设备(2)提示，通过网络监控或司机室蓄电池电压表屏确认蓄电池电压上升，在手持终端设备(2)上进行确认；

9)按照手持终端设备(2)提示，撤除应急升弓装置，

d，断电降弓，将司机室车载蓄电池的开关断开，退出司机室占用，断开与车载蓄电池充电功能有关的功能组负载空开，断开面板(3)上的充电输出开关(8)和电源开关(7)；

e，断开动车组车厢配电盘内控制干线或应急插座开关，撤除输出线或连接插头，完成应急升弓启动动车组，将CRH3型系列动车组上与车载蓄电池充电功能无关的服务设施负载空开闭合。

8.根据权利要求7所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置的使用方法，其特征在于：步骤1)所述服务设施为PIS、照明、空调、门系统、给水卫生、影视和信号系统。

9.根据权利要求7所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置的使用方法，其特征在于：步骤1)所述与车载蓄电池充电功能有关的功能组为CRH3A型动车组上各车电器柜内主电路、受电弓和主断控制、牵引制动控制、牵引制动控制、控制电路系统监测、制动控制及防滑保护、辅助变流单元、电池与配电、交流配电功能组。

10.根据权利要求7所述应用于CRH3型系列动车组的应急升弓装置的使用方法，其特征在于：步骤1)所述与车载蓄电池充电功能有关的功能组为380B型动车组上各车电器柜内主电路、受电弓和主断控制、牵引制动控制、牵引制动控制、控制电路系统监测、制动控制及防滑保护、辅助变流单元、电池与配电、交流配电、火灾报警系统、安全设备、信号电路、车钩功能组。