CN109802482A - 一种轨道辅助供电控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种轨道辅助供电控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例中提供了一种轨道辅助供电控制系统，所述系统包括充电机、蓄电池、第一供电电路、第二供电电路、不间断供电电路和供电选择电路，所述第一供电电路与所述第二供电电路均连接充电机，并通过供电选择开关切换所述第一供电电路和所述第二供电电路对负载进行供电；所述不间断供电电路连接蓄电池并在所述第一供电电路和第二供电电路均发生故障时持续向负载进行供电。本发明还提供了如上所述控制系统的控制方法。本发明将直流母线BN1和BN2合并为一条直流母线并保留BD母线。将合并后的直流母线分为两个供电电路，贯穿全列车，每个单车上设置供电选择开关，当有一路供电电路发生故障时，可将本车负载切换到另一路供电电路，使负载能够正常工作。

Description

一种轨道辅助供电控制系统及其控制方法
技术领域
本申请涉及轨道交通领域，尤其涉及一种轨道辅助供电控制系统及其控制方法。
背景技术
目前轨道客车辅助供电系统分为BN1、BN2和BD供电，BN1和BN2给本牵引单元普通负载供电，BD给本牵引单元重要负载供电。一旦充电机或辅助变流器发生故障，本牵引单元除BD负载外，其他负载将会断电停止工作，影响车辆正常运行。
现有的轨道客车辅助供电系统为了克服以上问题设计了BN转BD功能，一旦本牵引单元BN1、BN2失电，可将部分负载切换为BD供电。但是由于BD自身容量有限，只能带一部分相对重要的负载，不能满足所有负载的供电需求，影响列车正常供电和旅客舒适度。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种轨道辅助供电控制系统及其控制方法。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种轨道辅助供电控制系统，包括充电机和蓄电池，所述控制系统还包括：第一供电电路、第二供电电路、不间断供电电路和供电选择电路，所述第一供电电路与所述第二供电电路均连接充电机，并通过供电选择开关切换所述第一供电电路和所述第二供电电路对负载进行供电；所述不间断供电电路连接蓄电池并在所述第一供电电路和第二供电电路均发生故障时持续向负载进行供电。
优选地，所述供电选择电路包括：供电选择开关S11和断路器F11，所述断路器F11的主触点的一端同时连接蓄电池和充电机，所述断路器F11的主触点的另一端连接供电选择开关S11的输入端，所述供电选择开关S11的第一输出端连接第一供电电路，所述供电选择开关S11的第二输出端连接第二供电电路。
优选地，所述第一供电电路包括：充电机启动接触器KM3、断路器F08、接触器Q11、向前继电器K92和向后继电器K93；
所述充电机启动接触器KM3的常开触点的一端连接所述充电机和蓄电池；
所述充电机启动接触器KM3的常开触点的另一端连接所述断路器F08的主触点的一端；
所述断路器F08的主触点的另一端连接所述接触器Q11的主触点的一端，所述接触器Q11的主触点的另一端连接负载；
所述供电选择开关S11的第一输出端同时连接向前继电器K92的常闭触点的一端和接触器Q11的常开辅助触点的一端；
所述向前继电器K92的常闭触点的另一端连接向后继电器K93的常闭触点的一端；
所述向后继电器K93的常闭触点的另一端同时连接接触器Q11的常开辅助触点的一端和所述接触器Q11的线圈。
优选地，所述充电机启动接触器KM3的常开触点的另一端还连接车端连接器的一位侧，用于向前后车辆供电。
优选地，所述第二供电电路包括：充电机启动接触器KM4、断路器F09、接触器Q12、向前继电器K92和向后继电器K93；
所述充电机启动接触器KM4的常开触点的一端连接所述充电机和蓄电池；
所述充电机启动接触器KM4的常开触点的另一端连接所述断路器F09的主触点的一端；
所述断路器F09的主触点的另一端连接所述接触器Q12的主触点的一端，所述接触器Q12的主触点的另一端连接负载；
所述供电选择开关S11的第二输出端同时连接向前继电器K92的常闭触点的一端和接触器Q12的常开辅助触点的一端；
所述向前继电器K92的常闭触点的另一端连接向后继电器K93的常闭触点的一端；
所述向后继电器K93的常闭触点的另一端同时连接接触器Q12的常开辅助触点的一端和所述接触器Q12的线圈。
优选地，所述充电机启动接触器KM4的常开触点的另一端还连接车端连接器的二位侧，用于向前后车辆供电。
优选地，所述第一供电电路、第二供电电路和所述不间断供电电路与负载之间均设置有断路器。
为解决上述技术问题之一，本发明还提出了一种如上所述控制系统的控制方法，所述控制方法包括：
启动充电机，控制供电选择电路导通并切换第一供电电路或第二供电电路对负载供电；
当第一供电电路和第二供电电路均发生故障时，切换不间断供电电路对负载持续供电。
优选地，所述启动充电机，控制供电选择电路导通并切换第一供电电路对负载供电的过程具体包括：
启动充电机；
闭合充电机启动接触器KM3常开触点、断路器F11的主触点和断路器F08的主触点；
控制供电选择开关S11选择导通第一供电电路；
接触器Q11的线圈得电，接触器Q11的辅助触点闭合，接触器Q11的主触点接通；
闭合第一供电电路与负载之间的断路器，第一供电电路导通对负载进行供电。
优选地，所述启动充电机，控制供电选择电路导通并切换第二供电电路对负载供电的过程具体包括：
启动充电机；
闭合充电机启动接触器KM4常开触点、断路器F11的主触点和断路器F09的主触点；
控制供电选择开关S11选择导通第二供电电路；
接触器Q12的线圈得电，接触器Q12的辅助触点闭合，接触器Q12的主触点接通；
闭合第二供电电路与负载之间的断路器，第二供电电路导通对负载进行供电。
优选地，当第一供电电路和第二供电电路均发生故障时，切换不间断供电电路对负载持续供电的过程具体包括：当第一供电电路和第二供电电路均发生故障时，闭合不间断供电电路与负载之间的断路器，不间断供电电路导通对负载进行持续供电。
本发明的有益效果如下：
本发明将传统的直流母线BN1和BN2合并为一条直流母线，并保留BD母线，即不间断供电电路。然后将合并后的直流母线分为两个供电电路，贯穿全列车，在每个单车上设置供电选择开关，当有一路供电电路发生故障时，可将本车负载切换到另一路供电电路，使负载能够正常工作。不间断供电电路贯穿全列车，在两路供电电路均发生故障或者其他紧急情况发生时，由不间断供电电路向重要负载进行供电，以保证重要负载正常工作。另外，每个单车上设置的两路供电电路还连接车端连接器，列车旋转180°重新编组后，依然能够保证供电畅通，满足列车灵活编组的要求。
附图说明
图1为本发明实施例所述的轨道辅助供电控制系统的原理图；
图2为本发明实施例所述的轨道辅助供电控制系统的控制方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实施例提出了一种轨道辅助供电控制系统，所述控制系统包括充电机和蓄电池，所述控制系统还包括：第一供电电路、第二供电电路、不间断供电电路和供电选择电路，所述第一供电电路与所述第二供电电路均连接充电机，并通过供电选择开关切换所述第一供电电路和所述第二供电电路对负载进行供电；所述不间断供电电路连接蓄电池并在所述第一供电电路和第二供电电路均发生故障时持续向负载进行供电。
具体的，本实施例所述的轨道辅助供电控制系统将传统的直流母线BN1和BN2合并为一条直流母线，并保留BD母线，即不间断供电电路。然后将合并后的直流母线分为两个供电电路，贯穿全列车，在每个单车上设置供电选择开关，当有一路供电电路发生故障时，可将本车负载切换到另一路供电电路，使负载能够正常工作。不间断供电电路贯穿全列车，在两路供电电路均发生故障或者其他紧急情况发生时，由不间断供电电路向重要负载进行供电，以保证重要负载正常工作。
进一步的，如图1所示，本实施例所述的控制系统具体包括：充电机、蓄电池、供电选择开关、断路器F11、充电机启动接触器KM3、断路器F08、接触器Q11、向前继电器K92、向后继电器K93、充电机启动接触器KM4、断路器F09和接触器Q12，其中供电选择开关和断路器F11构成供电选择电路，充电机启动接触器KM3、断路器F08、接触器Q11、向前继电器K92和向后继电器K93构成第一供电电路，充电机启动接触器KM4、断路器F09、接触器Q12、向前继电器K92和向后继电器K93构成第二供电电路，其中第一供电电路和第二供电电路共用向前继电器K92和向后继电器K93。
具体的，所述断路器F11的主触点的一端同时连接蓄电池和充电机，所述断路器F11的主触点的另一端连接供电选择开关S11的输入端，所述供电选择开关S11的第一输出端连接第一供电电路，所述供电选择开关S11的第二输出端连接第二供电电路。
所述充电机启动接触器KM3的常开触点的一端连接所述充电机和蓄电池；
所述充电机启动接触器KM3的常开触点的另一端连接所述断路器F08的主触点的一端；
所述断路器F08的主触点的另一端连接所述接触器Q11的主触点的一端，所述接触器Q11的主触点的另一端连接负载；
所述供电选择开关S11的第一输出端连接接触器Q12的常闭触点的一端；
所述接触器Q12的常闭触点的另一端同时连接向前继电器K92的常闭触点的一端和接触器Q11的常开辅助触点的一端；
所述向前继电器K92的常闭触点的另一端连接向后继电器K93的常闭触点的一端；
所述向后继电器K93的常闭触点的另一端同时连接接触器Q11的常开辅助触点的一端和所述接触器Q11的线圈。
所述充电机启动接触器KM4的常开触点的一端连接所述充电机和蓄电池；
所述充电机启动接触器KM4的常开触点的另一端连接所述断路器F09的主触点的一端；
所述断路器F09的主触点的另一端连接所述接触器Q12的主触点的一端，所述接触器Q12的主触点的另一端连接负载；
所述供电选择开关S11的第二输出端连接接触器Q11的常闭触点的一端；
所述接触器Q11的常闭触点的另一端同时连接向前继电器K92的常闭触点的一端和接触器Q12的常开辅助触点的一端；
所述向前继电器K92的常闭触点的另一端连接向后继电器K93的常闭触点的一端；
所述向后继电器K93的常闭触点的另一端同时连接接触器Q12的常开辅助触点的一端和所述接触器Q12的线圈。
本实施例所述的控制系统在实际使用过程中，首先启动充电机，充电机启动接触器KM3常开触点闭合。断路器F11的主触点上电闭合，断路器F08的主触点上电闭合，断路器F09的主触点上电闭合，供电选择开关S11直接由蓄电池进行供电，将供电选择开关S11选择到连接第一供电电路的位置时，第二供电电路的接触器Q12的线圈不得电，接触器Q12的常闭触点闭合，向前继电器K92的常闭触点和向后继电器K93的常闭触点接通，此时，接触器Q11的线圈得电，接触器Q11的辅助触点接通，接触器Q11实现自锁。同时，接触器Q11的主触点接通，闭合第一供电电路与负载之间的断路器F01、F02和F03，实现第一供电电路对负载供电。
同理，如果需要由第二供电电路对负载供电，则将供电选择开关S11选择到连接第二供电电路的位置时，向前继电器K92的常闭触点和向后继电器K93的常闭触点接通，此时，接触器Q12的线圈得电，接触器Q12的辅助触点接通，接触器Q12实现自锁。同时，接触器Q12的主触点接通，闭合第二供电电路与负载之间的断路器后实现第二供电电路对负载供电。
本实施例所述的第一供电电路和第二供电电路都通过足够容量的充电机进行供电，一旦有两台以内充电机发生故障也能够保证供电正常，并且所述第一供电电路和第二供电电路各在充电机分线，即在第一供电电路和第二供电电路均包括两对母线，其中一对母线用于给本车负载进行供电，另外一对母线连接车端连接器给其他车进行供电。且第一供电电路的给其他车供电的母线连接车端连接器的二位侧，第二供电电路的给其他车供电的母线连接车端连接器的一位侧，当车辆旋转180°时，车端连接器仍然可以对接，第一供电电路和第二供电电路母线互换，对于整列车供电不受任何影响，实现列车的灵活编组。
对应的，如图2所示，本实施例还提出了一种如上所述轨道辅助供电控制系统的控制方法，所述控制方法包括：
启动充电机，控制供电选择电路导通并切换第一供电电路或第二供电电路对负载供电；
当第一供电电路和第二供电电路均发生故障时，切换不间断供电电路对负载持续供电。
具体的，所述启动充电机，控制供电选择电路导通并切换第一供电电路对负载供电的过程具体包括：
启动充电机；
闭合充电机启动接触器KM3常开触点、断路器F11的主触点和断路器F08的主触点；
控制供电选择开关S11选择导通第一供电电路；
接触器Q11的线圈得电，接触器Q11的辅助触点闭合，接触器Q11的主触点接通；
闭合第一供电电路与负载之间的断路器，第一供电电路导通对负载进行供电。
所述启动充电机，控制供电选择电路导通并切换第二供电电路对负载供电的过程具体包括：
启动充电机；
闭合充电机启动接触器KM4常开触点、断路器F11的主触点和断路器F09的主触点；
控制供电选择开关S11选择导通第二供电电路；
接触器Q12的线圈得电，接触器Q12的辅助触点闭合，接触器Q12的主触点接通；
闭合第二供电电路与负载之间的断路器，第二供电电路导通对负载进行供电。
当第一供电电路和第二供电电路均发生故障时，切换不间断供电电路对负载持续供电的过程具体包括：当第一供电电路和第二供电电路均发生故障时，闭合不间断供电电路与负载之间的断路器，不间断供电电路导通对负载进行持续供电。
本实施例所述的控制方法不仅能够有效的避免辅助供电设备故障状况下负载失电不能正常工作的情况，而且还可以满足车辆旋转180°编组的要求。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种轨道辅助供电控制系统，包括充电机和蓄电池，其特征在于，所述控制系统还包括：第一供电电路、第二供电电路、不间断供电电路和供电选择电路，所述第一供电电路与所述第二供电电路均连接充电机，并通过供电选择开关切换所述第一供电电路和所述第二供电电路对负载进行供电；所述不间断供电电路连接蓄电池并在所述第一供电电路和第二供电电路均发生故障时持续向负载进行供电。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述供电选择电路包括：供电选择开关S11和断路器F11，所述断路器F11的主触点的一端同时连接蓄电池和充电机，所述断路器F11的主触点的另一端连接供电选择开关S11的输入端，所述供电选择开关S11的第一输出端连接第一供电电路，所述供电选择开关S11的第二输出端连接第二供电电路。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述第一供电电路包括：充电机启动接触器KM3、断路器F08、接触器Q11、向前继电器K92和向后继电器K93；
所述充电机启动接触器KM3的常开触点的一端连接所述充电机和蓄电池；
所述充电机启动接触器KM3的常开触点的另一端连接所述断路器F08的主触点的一端；
所述断路器F08的主触点的另一端连接所述接触器Q11的主触点的一端，所述接触器Q11的主触点的另一端连接负载；
所述供电选择开关S11的第一输出端同时连接向前继电器K92的常闭触点的一端和接触器Q11的常开辅助触点的一端；
所述向前继电器K92的常闭触点的另一端连接向后继电器K93的常闭触点的一端；
所述向后继电器K93的常闭触点的另一端同时连接接触器Q11的常开辅助触点的一端和所述接触器Q11的线圈。
4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述充电机启动接触器KM3的常开触点的另一端还连接车端连接器的一位侧，用于向前后车辆供电。
5.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述第二供电电路包括：充电机启动接触器KM4、断路器F09、接触器Q12、向前继电器K92和向后继电器K93；
所述充电机启动接触器KM4的常开触点的一端连接所述充电机和蓄电池；
所述充电机启动接触器KM4的常开触点的另一端连接所述断路器F09的主触点的一端；
所述断路器F09的主触点的另一端连接所述接触器Q12的主触点的一端，所述接触器Q12的主触点的另一端连接负载；
所述供电选择开关S11的第二输出端同时连接向前继电器K92的常闭触点的一端和接触器Q12的常开辅助触点的一端；
所述向前继电器K92的常闭触点的另一端连接向后继电器K93的常闭触点的一端；
所述向后继电器K93的常闭触点的另一端同时连接接触器Q12的常开辅助触点的一端和所述接触器Q12的线圈。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述充电机启动接触器KM4的常开触点的另一端还连接车端连接器的二位侧，用于向前后车辆供电。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述第一供电电路、第二供电电路和所述不间断供电电路与负载之间均设置有断路器。
8.如权利要求6所述的控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
启动充电机，控制供电选择电路导通并切换第一供电电路或第二供电电路对负载供电；
当第一供电电路和第二供电电路均发生故障时，切换不间断供电电路对负载持续供电。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述启动充电机，控制供电选择电路导通并切换第一供电电路对负载供电的过程具体包括：
启动充电机；
闭合充电机启动接触器KM3常开触点、断路器F11的主触点和断路器F08的主触点；
控制供电选择开关S11选择导通第一供电电路；
接触器Q11的线圈得电，接触器Q11的辅助触点闭合，接触器Q11的主触点接通；
闭合第一供电电路与负载之间的断路器，第一供电电路导通对负载进行供电。
10.根据权利要求8或9所述的控制方法，其特征在于，所述启动充电机，控制供电选择电路导通并切换第二供电电路对负载供电的过程具体包括：
启动充电机；
闭合充电机启动接触器KM4常开触点、断路器F11的主触点和断路器F09的主触点；
控制供电选择开关S11选择导通第二供电电路；
接触器Q12的线圈得电，接触器Q12的辅助触点闭合，接触器Q12的主触点接通；
闭合第二供电电路与负载之间的断路器，第二供电电路导通对负载进行供电。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，当第一供电电路和第二供电电路均发生故障时，切换不间断供电电路对负载持续供电的过程具体包括：当第一供电电路和第二供电电路均发生故障时，闭合不间断供电电路与负载之间的断路器，不间断供电电路导通对负载进行持续供电。
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