CN109228871A - 列车供电系统及其漏电检测恢复装置、方法以及列车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车供电系统及其漏电检测恢复装置、方法，所述装置包括：多个漏电保护组件，其中每个漏电保护组件用于检测列车是否出现电网高压漏电，如果是，则触发对应受电单元中的第一开关组件断开且输出漏电信号；多个控制器，用于判断至少两个第一开关组件断开时控制所有受电单元与电网断开；整车控制器，用于通过对发生负载漏电的受电单元进行定位以获取未发生负载漏电的受电单元，并控制未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电，从而不仅能够快速实现对发生负载漏电的受电单元进行定位，以便进行定向维修，还可根据定位结果恢复列车高压供电。

Description

列车供电系统及其漏电检测恢复装置、方法以及列车

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种列车供电系统的漏电检测恢复装置、一种列车供电系统、一种列车以及一种列车供电系统的漏电检测恢复方法。

背景技术

随着科技的发展，列车为人们的出行提供了极大的方便。目前，列车主要通过电网供电，且主要采用直流干线供电方式。一旦电网供电时列车端出现故障，如漏电故障，将直接影响列车的供电情况，还可能导致列车无法运行。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种列车供电系统的漏电检测恢复装置，不仅能够快速实现对发生负载漏电的受电单元进行定位，以便进行定向维修，还可根据定位结果恢复列车高压供电。

本发明的第二个目的在于提出一种列车供电系统。

本发明的第三个目的在于提出一种列车。

本发明的第四个目的在于提出一种列车供电系统的漏电检测恢复方法。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种列车供电系统的漏电检测恢复装置，所述列车供电系统包括多个受电单元、用于给所述多个受电单元供电的电网，所述多个受电单元中的每个受电单元包括至少一个负载、用于控制所述电网是否给所述至少一个负载供电的第一开关组件，所述漏电检测恢复装置包括：多个漏电保护组件，所述多个漏电保护组件中的每个漏电保护组件对应一个受电单元设置，所述每个漏电保护组件对应连接在相应受电单元的列车车体与所述电网的高压负极之间，所述每个漏电保护组件用于检测列车是否出现电网高压漏电，并在检测到所述列车出现电网高压漏电时触发对应受电单元中的第一开关组件断开且输出漏电信号；多个控制器，所述多个控制器用于根据所述漏电信号判断至少两个第一开关组件断开时控制所有受电单元与所述电网断开；整车控制器，所述整车控制器用于在所有受电单元与所述电网断开后依次给每个控制器发送高压上电指令，以便每个控制器分别对应控制所述第一开关组件以使每个受电单元依次上电，其中，在所述每个受电单元依次上电的过程中，如果任意一个受电单元对应的漏电保护组件再次检测到所述列车出现电网高压漏电，所述整车控制器则判定该受电单元发生负载漏电以对发生负载漏电的受电单元进行定位，并通过对发生负载漏电的受电单元进行定位以获取未发生负载漏电的受电单元，以及向所述未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器发送电网高压上电命令，以便所述未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到所述电网高压上电命令后，通过控制所述未发生负载漏电的受电单元所对应的第一开关组件，以使所述未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电。

根据本发明实施例的列车供电系统的漏电检测恢复装置，在多个控制器根据多个漏电保护组件输出的漏电信号判断至少两个第一开关组件断开时，控制所有受电单元与电网断开，然后，整车控制器在所有受电单元与电网断开后，依次给每个控制器发送高压上电指令，在此过程中，如果任意一个受电单元对应的漏电保护组件再次检测到列车出现电网高压漏电，则判定该受电单元发生负载漏电，以对发生负载漏电的受电单元进行定位，从而能够快速实现对发生负载漏电的受电单元进行定位，以便进行定向维修。然后，通过对发生负载漏电的受电单元进行定位以获取未发生负载漏电的受电单元，以及向未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器发送电网高压上电命令，以便未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到电网高压上电命令后，通过控制未发生负载漏电的受电单元所对应的第一开关组件，以使未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电，从而根据定位结果恢复列车高压供电。

另外，根据本发明上述实施例提出的列车供电系统的漏电检测恢复装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，每个第一开关组件包括：第一断路器，所述第一断路器的一端与所述电网的高压正极相连；第一正极接触器，所述第一正极接触器的一端与所述第一断路器的另一端相连，所述第一正极接触器的另一端连接到所述至少一个负载的正极端，所述至少一个负载的负极端连接到所述电网的高压负极；其中，所述每个漏电保护组件在检测到所述列车出现电网高压漏电时通过触发相应第一断路器断开以使对应受电单元中的第一开关组件断开，并向对应的控制器发送漏电信号。

根据本发明的一个实施例，所述多个控制器中的每个控制器通过控制对应受电单元中的第一断路器和第一正极接触器断开以控制所有受电单元与所述电网断开。

根据本发明的一个实施例，每个控制器在接收到所述高压上电指令后，控制对应受电单元中的第一断路器和第一正极接触器闭合，以使对应受电单元上电；所述未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到所述电网高压上电命令后，控制对应受电单元中的第一断路器和第一正极接触器保持闭合，以使所述未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电。

根据本发明的一个实施例，所述每个漏电保护组件包括过电流保护继电器或过电压保护继电器。

根据本发明的一个实施例，所述每个受电单元还包括双向DC-DC变换器、车载电池组和连接在所述双向DC-DC变换器与所述车载电池组之间的第二断路器，其中，当所述第一开关组件断开时，如果所述第二断路器闭合，所述车载电池组则通过所述双向DC-DC变换器给所述至少一个负载供电。

根据本发明的一个实施例，当所述电网给列车供电时，如果所述第二断路器闭合，所述电网还通过所述双向DC-DC变换器给所述车载电池组充电。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种列车供电系统，其包括上述的列车供电系统的漏电恢复装置。

根据本发明实施例的列车供电系统，通过上述的漏电恢复装置，不仅能够快速实现对发生负载漏电的受电单元进行定位，以便进行定向维修，还可根据定位结果恢复列车高压供电。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种列车，其包括上述的列车供电系统的漏电恢复装置。

根据本发明实施例的列车，通过上述的漏电恢复装置，不仅能够快速实现对发生负载漏电的受电单元进行定位，以便进行定向维修，还可根据定位结果恢复列车高压供电。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种列车供电系统的漏电检测恢复方法，所述列车供电系统包括多个受电单元、用于给所述多个受电单元供电的电网，所述多个受电单元中的每个受电单元包括至少一个负载、用于控制所述电网是否给所述至少一个负载供电的第一开关组件，所述漏电检测恢复方法包括以下步骤：通过连接在每个受电单元的列车车体与所述电网的高压负极之间的每个漏电保护组件检测列车是否出现电网高压漏电；当检测到所述列车出现电网高压漏电时，触发对应受电单元中的第一开关组件断开，并输出漏电信号；根据所述漏电信号判断至少两个第一开关组件断开时控制所有受电单元与所述电网断开；在所有受电单元与所述电网断开后，依次给每个受电单元对应的控制器发送高压上电指令，以便每个控制器分别对应控制所述第一开关组件以使每个受电单元依次上电；在所述每个受电单元依次上电的过程中，如果任意一个受电单元对应的漏电保护组件再次检测到所述列车出现电网高压漏电，则判定该受电单元发生负载漏电，以对发生负载漏电的受电单元进行定位；通过对发生负载漏电的受电单元进行定位以获取未发生负载漏电的受电单元，并向所述未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器发送电网高压上电命令，以便所述未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到所述电网高压上电命令后，通过控制所述未发生负载漏电的受电单元所对应的第一开关组件，以使所述未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电。

根据本发明实施例的列车供电系统的漏电检测恢复方法，在根据多个漏电保护组件输出的漏电信号判断至少两个第一开关组件断开时，控制所有受电单元与电网断开，然后，在所有受电单元与电网断开后，依次给每个控制器发送高压上电指令，在此过程中，如果任意一个受电单元对应的漏电保护组件再次检测到列车出现电网高压漏电，则判定该受电单元发生负载漏电，以对发生负载漏电的受电单元进行定位，从而能够快速实现对发生负载漏电的受电单元进行定位，以便进行定向维修。然后，通过对发生负载漏电的受电单元进行定位以获取未发生负载漏电的受电单元，以及向未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器发送电网高压上电命令，以便未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到电网高压上电命令后，通过控制未发生负载漏电的受电单元所对应的第一开关组件，以使未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电，从而根据定位结果恢复列车高压供电。

另外，根据本发明上述实施例提出的列车供电系统的漏电检测恢复方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，每个第一开关组件包括：第一断路器，所述第一断路器的一端与所述电网的高压正极相连；第一正极接触器，所述第一正极接触器的一端与所述第一断路器的另一端相连，所述第一正极接触器的另一端连接到所述至少一个负载的正极端，所述至少一个负载的负极端连接到所述电网的高压负极；其中，所述每个漏电保护组件在检测到所述列车出现电网高压漏电时通过触发相应第一断路器断开以使对应受电单元中的第一开关组件断开，并向对应的控制器发送漏电信号。

根据本发明的一个实施例，所述每个控制器通过控制对应受电单元中的第一断路器和第一正极接触器断开以控制所有受电单元与所述电网断开。

根据本发明的一个实施例，每个控制器在接收到所述高压上电指令后，控制对应受电单元中的第一断路器和第一正极接触器闭合，以使对应受电单元上电；所述未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到所述电网高压上电命令后，控制对应受电单元中的第一断路器和第一正极接触器保持闭合，以使所述未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电。

附图说明

图1为根据本发明实施例的列车供电系统的漏电检测恢复装置的结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的漏电保护组件的结构示意图；

图3为根据本发明另一个实施例的漏电保护组件的结构示意图；

图4为根据本发明另一个实施例的列车供电系统的漏电检测恢复装置的结构示意图；

图5为根据本发明实施例的列车供电系统的漏电检测恢复方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图来描述本发明实施例的列车供电系统的漏电检测恢复装置、列车供电系统、列车以及列车供电系统的漏电检测恢复方法。

需要说明的是，当列车需要供电时，由牵引变电站提供电网给列车供电，具体地，牵引变电站提供电网至列车接触网，以通过列车接触网给列车供电。例如，跨座式单轨列车接触网的受流模式不同于传统轮轨交通所采用的第三轨或者架空接触网模式，除正极受流接触网外，还具有专门的负极回流接触网(回流轨)，电流经车辆正极受电弓再经回流轨回流。接触网位于轨道梁侧面中部并被车体完全包络，平行轨道梁中心线呈“之”字形布置，接触受流面相对轨道梁侧面向外，受电弓相对轨道梁侧面向内与接触网接触线摩擦受流。

图1为根据本发明实施例的列车供电系统的漏电检测恢复装置的结构示意图。

在本发明的实施例中，列车供电系统包括多个受电单元(如受电单元110、受电单元210和受电单元310)、用于给多个受电单元供电的电网，多个受电单元中的每个受电单元包括至少一个负载(如负载1、负载2、负载3)、用于控制电网是否给至少一个负载供电的第一开关组件(如第一开关组件111、第一开关组件211和第一开关组件311)。

具体地，可以在列车的每节车厢上对应设置一个受电单元，以通过该受电单元给该车厢内的负载供电，同时还通过第一开关组件对该车厢内的负载供电进行控制，例如，当第一开关组件控制受电单元与电网断开时，停止给该车厢内的负载供电；当第一开关组件控制受电单元与电网接通时，开始给该车厢内的负载供电。

如图1所示，本发明实施例的列车供电系统的漏电检测恢复装置可包括：多个漏电保护组件(如漏电保护组件120、漏电保护组件220和漏电保护组件320)、多个控制器(如控制器130、控制器230和控制器330)和整车控制器400。

其中，多个漏电保护组件中的每个漏电保护组件对应一个受电单元设置，每个漏电保护组件对应连接在相应受电单元的列车车体与电网的高压负极之间，例如，漏电保护组件120对应设置在受电单元110的列车车体与电网的高压负极之间，漏电保护组件220对应设置在受电单元210的列车车体与电网的高压负极之间、…。每个漏电保护组件用于检测列车是否出现电网高压漏电，并在检测到列车出现电网高压漏电时触发对应受电单元中的第一开关组件断开且输出漏电信号。例如，漏电保护组件120实时检测列车是否出现电网高压漏电，如果检测到，则触发对应受电单元110中的第一开关组件111断开，同时输出漏电信号。

多个控制器用于根据漏电信号判断至少两个第一开关组件断开时控制所有受电单元与电网断开。例如，当控制器130根据漏电保护组件120输出的漏电信号判断第一开关组件111断开，并且控制器230根据漏电保护组件220输出的漏电信号判断第一开关组件211断开时，控制器330将控制第一开关组件311断开，以使受电单元310与电网断开。

整车控制器400用于在所有受电单元与电网断开后依次给每个控制器发送高压上电指令，以便每个控制器分别对应控制第一开关组件以使每个受电单元依次上电，其中，在每个受电单元依次上电的过程中，如果任意一个受电单元对应的漏电保护组件再次检测到列车出现电网高压漏电，整车控制器400则判定该受电单元发生负载漏电，以对发生负载漏电的受电单元进行定位，并通过对发生负载漏电的受电单元进行定位以获取未发生负载漏电的受电单元，以及向未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器发送电网高压上电命令，以便未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到电网高压上电命令后，通过控制未发生负载漏电的受电单元所对应的第一开关组件，以使未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电。

具体地，如图1所示，当电网给列车上的每个受电单元供电时，每个受电单元对应的漏电保护组件实时检测列车是否出现电网高压漏电，例如，当受电单元110对应的列车车厢出现高压正极接地或绝缘降低，则对应的漏电保护组件120将检测到列车出现电网高压漏电，此时漏电保护组件120控制第一开关组件111断开，同时输出漏电信号至控制器130，控制器130将漏电信号输出至整车控制器400。当多个受电单元中至少有两个受电单元所在列车车厢出现电网高压漏电时，例如，受电单元110对应的列车车厢和受电单元210对应的列车车厢出现电网高压漏电时，未发生电网高压漏电的受电单元(如受电单元310)对应的控制器将控制相应的第一开关组件断开，并将断开信号输出至整车控制器400，例如，整车控制器400接收到受电单元110和受电单元210的漏电信号后，输出断开信号至受电单元310对应的控制器330，受电单元310对应的控制器330将控制第一开关组件311断开，以使受电单元310与电网断开，并将断开信号输出至整车控制器400。

当整车控制器400判断整个列车上的所有受电单元均与电网断开后，整车控制器400依次给每个控制器发送高压上电指令，以便每个控制器分别对应控制第一开关组件以使每个受电单元依次上电，其中，在每个受电单元依次上电的过程中，如果任意一个受电单元对应的漏电保护组件再次检测到列车出现电网高压漏电，例如，受电单元110对应的漏电保护组件120再次检测到列车出现电网高压漏电，整车控制器400则判定该受电单元110发生负载漏电(如电源输出通路上有元器件漏电)，以对发生负载漏电的受电单元110进行定位，由此可快速实现对发生负载漏电的受电单元进行定位，以便进行定向维修。

然后，整车控制器400通过对发生负载漏电的受电单元进行定位以获取未发生负载漏电的受电单元，例如，当整车控制器400判定仅受电单元110发生负载漏电时，那么受电单元210和受电单元310均未发生负载漏电，此时整车控制器400向未发生负载漏电的受电单元210和受电单元310所对应的控制器发送电网高压上电命令。当控制器230接收到电网高压上电命令后，控制器230通过控制第一开关组件211闭合以使受电单元210恢复电网供电，同时控制器330接收到电网高压上电命令后，控制器330通过控制第一开关组件311闭合以使受电单元310恢复电网供电，从而根据定位结果恢复列车高压供电。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，每个第一开关组件可包括：第一断路器HSCB1和第一正极接触器KM，第一断路器HSCB1的一端与电网的高压正极相连；第一正极接触器KM的一端与第一断路器HSCB1的另一端相连，第一正极接触器KM的另一端连接到至少一个负载的正极端，至少一个负载的负极端连接到电网的高压负极。其中，每个漏电保护组件在检测到列车出现电网高压漏电时通过触发相应第一断路器HSCB1断开以使对应受电单元中的第一开关组件断开，并向对应的控制器发送漏电信号。

具体地，以受电单元110为例。当受电单元110对应的漏电保护组件120检测到列车出现电网高压漏电时，漏电保护组件120触发第一开关组件111中的第一断路器HSCB1断开，以使受电单元110与电网断开，同时漏电保护组件120向控制器130发送漏电信号，由控制器130通过“KM控制”端口控制第一开关组件111中的第一正极接触器KM断开。

进一步地，多个控制器中的每个控制器通过控制对应受电单元中的第一断路器HSCB1和第一正极接触器KM断开以控制所有受电单元与电网断开。当每个控制器在接收到高压上电指令后，控制对应受电单元中的第一断路器HSCB1和第一正极接触器KM闭合，以使对应受电单元上电。当未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到电网高压上电命令后，控制对应受电单元中的第一断路器HSCB1和第一正极接触器KM保持闭合，以使未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电。

具体地，假设受电单元110和受电单元210各自对应的漏电保护组件检测到列车出现电网高压漏电，而受电单元310对应的漏电保护组件320未检测到列车出现电网高压漏电，那么受电单元310对应的控制器330先通过“KM控制”端口控制第一开关组件311中的第一正极接触器KM断开，再通过“HSCB控制”端口控制第一开关组件311中的第一断路器HSCB1断开，以控制受电单元310与电网断开。

当每个控制器在接收到高压上电指令后，例如，受电单元110对应的控制器130接收到高压上电指令时，控制器130先通过“HSCB控制”端口控制第一开关组件111中的第一断路器HSCB1闭合，再通过“KM控制”端口控制第一开关组件111中的第一正极接触器KM闭合，以使受电单元110上电。同样的，当未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到电网高压上电命令后，也是由相应的控制器先控制第一断路器HSCB1闭合，再控制第一正极接触器KM闭合，以使未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电。

也就是说，当漏电保护组件检测到列车出现电网高压漏电时，由漏电保护组件直接控制第一断路器HSCB1断开，以实现供电回路的快速切断，防止严重事故发生，然后再由相应的控制器控制第一正极接触器KM断开，其中，第一断路器HSCB1一般选用高速断路器。当漏电保护组件未检测到列车出现电网高压漏电，而是由相应控制器控制对应受电单元与电网断开，此时控制器先控制第一正极接触器KM断开，以实现供电回路的正常停止供电，然后再控制第一断路器HSCB1断开。当控制器接收到高压上电指令开始对受电单元供电时，不管之前漏电保护组件是否检测到列车出现电网高压漏电，都将先控制第一断路器HSCB1闭合，再控制第一正极接触器KM闭合。当未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到电网高压上电命令后，也是先控制第一断路器HSCB1闭合，再控制第一正极接触器KM闭合。

下面结合附图来详细描述本发明中的漏电保护组件。

在本发明的实施例中，每个漏电保护组件包括过电流保护继电器KA或过电压保护继电器KV。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，每个漏电保护组件可包括串联在列车车体与电网的高压负极之间的漏电检测电阻R、接地开关QS和反向二极管D、漏电检测单元，其中，漏电检测单元包括过电压保护继电器KV，过电压保护继电器KV并联在漏电检测电阻R的两端。

过电压保护继电器KV包括：第一引脚1至第七引脚7和第一开关KA1。其中，第一引脚1分别与反向二极管D的正极端和漏电检测电阻R的一端相连；第二引脚2分别与漏电检测电阻R的另一端和列车车体相连；第三引脚3与低压电源正极相连；第四引脚4与低压电源负极相连；第一开关KA1的第一端作为过电压保护继电器KV的第五引脚5，第一开关KA1的第二端作为过电压保护继电器KV的第六引脚6，第一开关KA1的第三端作为过电压保护继电器KV的第七引脚7，第一开关KA1连接到第一断路器HSCB1的控制回路。其中，当电网给列车供电时，如果漏电检测电阻R的两端电压大于预设电压，过电压保护继电器KV通过第一开关KA1触发第一断路器HSCB1的控制回路，以控制第一断路器HSCB1断开。

作为一个示例，过电压保护继电器KV可包括三部分，分别为过压检测、继电器线圈和可控开关，其中，过压检测可以采用电压互感器和比较电路实现。

例如，可通过电压互感器(电压互感器的输入端对应图中第一引脚1和第二引脚2)获取漏电检测电阻R的两端电压，然后输入至比较电路的一端，比较电路的另一端与预设电压源相连。当漏电检测电阻R的两端电压大于预设电压时，比较电路输出高电平信号，以控制串联在继电器线圈回路上的可控开关闭合，继电器线圈得电(由第三引脚3和第四引脚4对应的低压电源正极和低压电压负极供电)。继电器线圈得电后，第一开关KA1由闭合状态(第五引脚5与第七引脚7相连)切换至断开状态(第五引脚5与第七引脚7断开，同时第五引脚5与第六引脚6相连)，以使第一断路器HSCB1的控制回路断开，从而使得第一断路器HSCB1的线圈失电，第一断路器HSCB1断开。另外，为了实现将漏电信号输出至对应的控制器中，可将比较器的输出端作为过电压保护继电器KV的第八引脚(图中未具体示出)，以与对应的控制器的漏电信号输入端相连，控制器根据比较器输出的信号可判断出是否发生漏电。

其中，漏电检测电阻R可以为可调电阻，预设电压源可以为可调电压源，这样可以使得漏电保护组件适用于不同电压等级的漏电检测，如550V～1500V之间任意等级的漏电检测，以提高该漏电保护组件的通用性。

可以理解的是，本发明的过电压保护继电器KV还可以采用其他方式实现，或者直接采用现有的集成式过电压保护继电器KV，具体这里不做限制。

根据本发明的另一个实施例，如图3所示，每个漏电保护组件可包括串联在列车车体与电网的高压负极之间的漏电检测电阻R、接地开关QS和反向二极管D、漏电检测单元，其中，漏电检测单元包括过电流保护继电器KA，过电流保护继电器KA串联在反向二极管D与漏电检测电阻R之间。

过电流保护继电器KA包括：第十一引脚11至第十七引脚17和第三开关KA3。其中，第十一引脚11与反向二极管D的正极端相连；第十二引脚12与漏电检测电阻R相连；第十三引脚13与低压电源正极相连；第十四引脚14与低压电源负极相连；第三开关KA3的第一端作为过电流保护继电器KA的第十五引脚15，第三开关KA3的第二端作为过电流保护继电器KA的第十六引脚16，第三开关KA3的第三端作为过电流保护继电器KA的第十七引脚17，第三开关KA3连接到第一断路器HSCB1的控制回路。其中，当电网给列车供电时，如果流过漏电检测电阻R的电流大于预设电流，过电流保护继电器KA通过第三开关KA3触发第一断路器HSCB1的控制回路，以控制第一断路器HSCB1断开。

具体地，过电流保护继电器KA的结构和工作过程与过电压保护继电器KV相似，区别在于一个进行电压检测，一个进行电流检测，例如可将前述示例中的电压互感器换成电流互感器，将预设电压源换成预设电流源，以实现漏电流的检测，具体工作过程这里不再详述。

进一步地，根据本发明的一个实施例，如图4所示，每个受电单元还包括双向DC-DC变换器(如双向DC-DC变换器112、双向DC-DC变换器212和双向DC-DC变换器312)、车载电池组(如车载电池组113、车载电池组213和车载电池组313)和连接在双向DC-DC变换器与车载电池组之间的第二断路器HSCB2，其中，当第一开关组件断开时，如果第二断路器HSCB2闭合，车载电池组则通过双向DC-DC变换器给至少一个负载供电。需要说明的是，双向DC-DC变换器的输入端和输出端相互隔离。

进一步地，当电网给列车供电时，如果第二断路器HSCB2闭合，电网还通过双向DC-DC变换器给车载电池组充电。

具体而言，在本发明的实施例中，不仅可以通过电网给列车供电，还可以通过列车上的车载电池组给列车供电，一般情况下优先选用电网给列车供电。

其中，在通过电网给列车供电时，控制器130控制第一开关组件111中的第一断路器HSCB1和第一正极接触器KM均闭合，以给受电单元110供电；控制器230控制第一开关组件211中的第一断路器HSCB1和第一正极接触器KM均闭合，以给受电单元210供电；…。在此过程中，如果受电单元中的车载电池组不需要补电，控制器则通过“HSCB2控制”端口控制对应的第二断路器HSCB2断开，而当受电单元中的车载电池组需要补电时，控制器则通过“HSCB2控制”端口控制对应的第二断路器HSCB2闭合，此时通过双向DC-DC变换器对车载电池组充电。

当列车无法通过电网供电时，例如发生负载漏电故障，此时可由车载电池组供电，例如，控制器130控制第一开关组件111中的第一断路器HSCB1和第一正极接触器KM均断开，同时控制对应的第二断路器HSCB2闭合，此时车载电池组通过双向DC-DC变换器112给列车上的负载供电，如照明、控制器供电等，从而实现对列车的备用供电，保证列车部分功能的正常使用。

在本发明的实施例中，列车可以为跨座式单轨列车。

综上所述，根据本发明实施例的列车供电系统的漏电检测恢复装置，在多个控制器根据多个漏电保护组件输出的漏电信号判断至少两个第一开关组件断开时，控制所有受电单元与电网断开，然后，整车控制器在所有受电单元与电网断开后，依次给每个控制器发送高压上电指令，在此过程中，如果任意一个受电单元对应的漏电保护组件再次检测到列车出现电网高压漏电，则判定该受电单元发生负载漏电，以对发生负载漏电的受电单元进行定位，从而能够快速实现对发生负载漏电的受电单元进行定位，以便进行定向维修。然后，通过对发生负载漏电的受电单元进行定位以获取未发生负载漏电的受电单元，以及向未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器发送电网高压上电命令，以便未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到电网高压上电命令后，通过控制未发生负载漏电的受电单元所对应的第一开关组件，以使未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电，从而根据定位结果恢复列车高压供电，而未恢复高压供电的车厢可由车载电池组供电，保证列车供电的安全性、可靠性。

另外，本发明的实施例还提出了一种列车供电系统，其包括上述的列车供电系统的漏电恢复装置。

根据本发明实施例的列车供电系统，通过上述的漏电恢复装置，在多个控制器根据多个漏电保护组件输出的漏电信号判断至少两个第一开关组件断开时，控制所有受电单元与电网断开，然后，整车控制器在所有受电单元与电网断开后，依次给每个控制器发送高压上电指令，在此过程中，如果任意一个受电单元对应的漏电保护组件再次检测到列车出现电网高压漏电，则判定该受电单元发生负载漏电，以对发生负载漏电的受电单元进行定位，从而能够快速实现对发生负载漏电的受电单元进行定位，以便进行定向维修。然后，通过对发生负载漏电的受电单元进行定位以获取未发生负载漏电的受电单元，以及向未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器发送电网高压上电命令，以便未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到电网高压上电命令后，通过控制未发生负载漏电的受电单元所对应的第一开关组件，以使未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电，从而根据定位结果恢复列车高压供电，而未恢复高压供电的车厢可由车载电池组供电，保证列车供电的安全性、可靠性。

此外，本发明的实施例还提出了一种列车，其包括上述的列车供电系统的漏电恢复装置。

根据本发明实施例的列车，通过上述的漏电恢复装置，在多个控制器根据多个漏电保护组件输出的漏电信号判断至少两个第一开关组件断开时，控制所有受电单元与电网断开，然后，整车控制器在所有受电单元与电网断开后，依次给每个控制器发送高压上电指令，在此过程中，如果任意一个受电单元对应的漏电保护组件再次检测到列车出现电网高压漏电，则判定该受电单元发生负载漏电，以对发生负载漏电的受电单元进行定位，从而能够快速实现对发生负载漏电的受电单元进行定位，以便进行定向维修。然后，通过对发生负载漏电的受电单元进行定位以获取未发生负载漏电的受电单元，以及向未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器发送电网高压上电命令，以便未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到电网高压上电命令后，通过控制未发生负载漏电的受电单元所对应的第一开关组件，以使未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电，从而根据定位结果恢复列车高压供电，而未恢复高压供电的车厢可由车载电池组供电，保证列车供电的安全性、可靠性。

图5为根据本发明实施例的列车供电系统的漏电检测恢复方法的流程图。

在本发明的实施例中，如图1所示，列车供电系统包括多个受电单元、用于给多个受电单元供电的电网，多个受电单元中的每个受电单元包括至少一个负载、用于控制电网是否给至少一个负载供电的第一开关组件。

如图5所示，本发明实施例的列车供电系统的漏电检测恢复方法可包括以下步骤：

S1，通过连接在每个受电单元的列车车体与所电网的高压负极之间的每个漏电保护组件检测列车是否出现电网高压漏电。

S2，当检测到列车出现电网高压漏电时，触发对应受电单元中的第一开关组件断开，并输出漏电信号。

S3，根据漏电信号判断至少两个第一开关组件断开时控制所有受电单元与电网断开。

S4，在所有受电单元与电网断开后，依次给每个受电单元对应的控制器发送高压上电指令，以便每个控制器分别对应控制第一开关组件以使每个受电单元依次上电。

S5，在每个受电单元依次上电的过程中，如果任意一个受电单元对应的漏电保护组件再次检测到列车出现电网高压漏电，则判定该受电单元发生负载漏电，以对发生负载漏电的受电单元进行定位。

S6，通过对发生负载漏电的受电单元进行定位以获取未发生负载漏电的受电单元，并向未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器发送电网高压上电命令，以便未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到电网高压上电命令后，通过控制未发生负载漏电的受电单元所对应的第一开关组件，以使未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，每个第一开关组件包括：第一断路器HSCB1和第一正极接触器KM，第一断路器HSCB1的一端与电网的高压正极相连；第一正极接触器KM的一端与第一断路器HSCB1的另一端相连，第一正极接触器KM的另一端连接到所述至少一个负载的正极端，至少一个负载的负极端连接到电网的高压负极。其中，每个漏电保护组件在检测到列车出现电网高压漏电时通过触发相应第一断路器HSCB1断开以使对应受电单元中的第一开关组件断开，并向对应的控制器发送漏电信号。

进一步地，每个控制器通过控制对应受电单元中的第一断路器HSCB1和第一正极接触器KM断开以控制所有受电单元与电网断开。

进一步地，每个控制器在接收到高压上电指令后，控制对应受电单元中的第一断路器HSCB1和第一正极接触器KM闭合，以使对应受电单元上电；未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到电网高压上电命令后，控制对应受电单元中的第一断路器HSCB1和第一正极接触器KM保持闭合，以使未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电。

需要说明的是，本发明实施例的列车供电系统的漏电检测恢复方法中未披露的细节，请参照本发明实施例的列车供电系统的漏电检测恢复装置所披露的细节，具体这里不再详述。

根据本发明实施例的列车供电系统的漏电检测恢复方法，在根据多个漏电保护组件输出的漏电信号判断至少两个第一开关组件断开时，控制所有受电单元与电网断开，然后，在所有受电单元与电网断开后，依次给每个控制器发送高压上电指令，在此过程中，如果任意一个受电单元对应的漏电保护组件再次检测到列车出现电网高压漏电，则判定该受电单元发生负载漏电，以对发生负载漏电的受电单元进行定位，从而能够快速实现对发生负载漏电的受电单元进行定位，以便进行定向维修。然后，通过对发生负载漏电的受电单元进行定位以获取未发生负载漏电的受电单元，以及向未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器发送电网高压上电命令，以便未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到电网高压上电命令后，通过控制未发生负载漏电的受电单元所对应的第一开关组件，以使未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电，从而根据定位结果恢复列车高压供电，而未恢复高压供电的车厢可由车载电池组供电，保证列车供电的安全性、可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种列车供电系统的漏电检测恢复装置，其特征在于，所述列车供电系统包括多个受电单元、用于给所述多个受电单元供电的电网，所述多个受电单元中的每个受电单元包括至少一个负载、用于控制所述电网是否给所述至少一个负载供电的第一开关组件，所述漏电检测恢复装置包括：

多个漏电保护组件，所述多个漏电保护组件中的每个漏电保护组件对应一个受电单元设置，所述每个漏电保护组件对应连接在相应受电单元的列车车体与所述电网的高压负极之间，所述每个漏电保护组件用于检测列车是否出现电网高压漏电，并在检测到所述列车出现电网高压漏电时触发对应受电单元中的第一开关组件断开且输出漏电信号；

多个控制器，所述多个控制器用于根据所述漏电信号判断至少两个第一开关组件断开时控制所有受电单元与所述电网断开；

整车控制器，所述整车控制器用于在所有受电单元与所述电网断开后依次给每个控制器发送高压上电指令，以便每个控制器分别对应控制所述第一开关组件以使每个受电单元依次上电，其中，

在所述每个受电单元依次上电的过程中，如果任意一个受电单元对应的漏电保护组件再次检测到所述列车出现电网高压漏电，所述整车控制器则判定该受电单元发生负载漏电以对发生负载漏电的受电单元进行定位，并通过对发生负载漏电的受电单元进行定位以获取未发生负载漏电的受电单元，以及向所述未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器发送电网高压上电命令，以便所述未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到所述电网高压上电命令后，通过控制所述未发生负载漏电的受电单元所对应的第一开关组件，以使所述未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电。

2.如权利要求1所述的列车供电系统的漏电检测恢复装置，其特征在于，每个第一开关组件包括：

第一断路器，所述第一断路器的一端与所述电网的高压正极相连；

第一正极接触器，所述第一正极接触器的一端与所述第一断路器的另一端相连，所述第一正极接触器的另一端连接到所述至少一个负载的正极端，所述至少一个负载的负极端连接到所述电网的高压负极；

其中，所述每个漏电保护组件在检测到所述列车出现电网高压漏电时通过触发相应第一断路器断开以使对应受电单元中的第一开关组件断开，并向对应的控制器发送漏电信号。

3.如权利要求2所述的列车供电系统的漏电检测恢复装置，其特征在于，所述多个控制器中的每个控制器通过控制对应受电单元中的第一断路器和第一正极接触器断开以控制所有受电单元与所述电网断开。

4.如权利要求3所述的列车供电系统的漏电检测恢复装置，其特征在于，其中，

每个控制器在接收到所述高压上电指令后，控制对应受电单元中的第一断路器和第一正极接触器闭合，以使对应受电单元上电；

所述未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到所述电网高压上电命令后，控制对应受电单元中的第一断路器和第一正极接触器保持闭合，以使所述未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电。

5.如权利要求1-4中任一项所述的列车供电系统的漏电检测恢复装置，其特征在于，所述每个漏电保护组件包括过电流保护继电器或过电压保护继电器。

6.如权利要求1所述的列车供电系统的漏电检测恢复装置，其特征在于，所述每个受电单元还包括双向DC-DC变换器、车载电池组和连接在所述双向DC-DC变换器与所述车载电池组之间的第二断路器，其中，

当所述第一开关组件断开时，如果所述第二断路器闭合，所述车载电池组则通过所述双向DC-DC变换器给所述至少一个负载供电。

7.如权利要求6所述的列车供电系统的漏电检测恢复装置，其特征在于，当所述电网给列车供电时，如果所述第二断路器闭合，所述电网还通过所述双向DC-DC变换器给所述车载电池组充电。

8.一种列车供电系统，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的列车供电系统的漏电恢复装置。

9.一种列车，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的列车供电系统的漏电恢复装置。

10.一种列车供电系统的漏电检测恢复方法，其特征在于，所述列车供电系统包括多个受电单元、用于给所述多个受电单元供电的电网，所述多个受电单元中的每个受电单元包括至少一个负载、用于控制所述电网是否给所述至少一个负载供电的第一开关组件，所述漏电检测恢复方法包括以下步骤：

通过连接在每个受电单元的列车车体与所述电网的高压负极之间的每个漏电保护组件检测列车是否出现电网高压漏电；

当检测到所述列车出现电网高压漏电时，触发对应受电单元中的第一开关组件断开，并输出漏电信号；

根据所述漏电信号判断至少两个第一开关组件断开时控制所有受电单元与所述电网断开；

在所有受电单元与所述电网断开后，依次给每个受电单元对应的控制器发送高压上电指令，以便每个控制器分别对应控制所述第一开关组件以使每个受电单元依次上电；

在所述每个受电单元依次上电的过程中，如果任意一个受电单元对应的漏电保护组件再次检测到所述列车出现电网高压漏电，则判定该受电单元发生负载漏电，以对发生负载漏电的受电单元进行定位；

通过对发生负载漏电的受电单元进行定位以获取未发生负载漏电的受电单元，并向所述未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器发送电网高压上电命令，以便所述未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到所述电网高压上电命令后，通过控制所述未发生负载漏电的受电单元所对应的第一开关组件，以使所述未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电。

11.根据权利要求10所述的漏电检测恢复方法，其特征在于，每个第一开关组件包括：

第一断路器，所述第一断路器的一端与所述电网的高压正极相连；

第一正极接触器，所述第一正极接触器的一端与所述第一断路器的另一端相连，所述第一正极接触器的另一端连接到所述至少一个负载的正极端，所述至少一个负载的负极端连接到所述电网的高压负极；

其中，所述每个漏电保护组件在检测到所述列车出现电网高压漏电时通过触发相应第一断路器断开以使对应受电单元中的第一开关组件断开，并向对应的控制器发送漏电信号。

12.根据权利要求11所述的漏电检测恢复方法，其特征在于，所述每个控制器通过控制对应受电单元中的第一断路器和第一正极接触器断开以控制所有受电单元与所述电网断开。

13.根据权利要求12所述的漏电检测恢复方法，其特征在于，其中，

每个控制器在接收到所述高压上电指令后，控制对应受电单元中的第一断路器和第一正极接触器闭合，以使对应受电单元上电；

所述未发生负载漏电的受电单元所对应的控制器接收到所述电网高压上电命令后，控制对应受电单元中的第一断路器和第一正极接触器保持闭合，以使所述未发生负载漏电的受电单元恢复电网供电。