CN110626219B - 一种牵引系统主电路及其控制方法以及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种牵引系统主电路的控制方法，包括：在制动工况时，控制保护模块断开；当轨道车辆运行在带电的第三轨上时，控制保护模块导通并监测第一电流传感器检测到的第一电流值；当第一电流值低于第一预设值时，切断保护模块，并监测轨道车辆是否运行在带电的第三轨上。当轨道车辆运行在带电的第三轨上时控制保护模块导通以便牵引电机产生的电能安全地反馈到第三轨，当第一电流传感器检测到的电流值小于第一预设值时切断保护模块，既不会将电能反馈到死轨上，又能将牵引电机制动产生的电能反馈到带电的第三轨上加以利用，节省了电能。本发明还公开了一种牵引系统主电路以及轨道车辆，具有如上控制方法相同的有益效果。

Description

一种牵引系统主电路及其控制方法以及轨道车辆

技术领域

本发明涉及轨道车辆领域，特别是涉及一种牵引系统主电路的控制方法，本发明还涉及一种牵引系统主电路以及轨道车辆。

背景技术

目前的轨道车辆中有相当一部分采用第三轨受流的供电方式，由于第三轨有不同的供电分区以及铁路本身的岔道存在，所以第三轨无法全部连接在一起，必须存在断电口(轨隙)，由于施工人员施工或者故障等原因，存在较多的无电的第三轨(死轨)。

请参考图2，图2为现有技术中的一种牵引系统主电路的结构示意图，包括受流器A、第一电流传感器LH1、电压传感器VH、保护模块、支撑电容C、电流变换模块以及处理器，保护模块包括充电接触器KM1、充电电阻R以及短接接触器KM2，充电接触器KM1的第一端与短接接触器KM2的第一端连接作为保护模块的第一端，充电接触器KM1的第二端与充电电阻R的第一端连接，充电电阻R的第二端与短接接触器KM2的第二端连接作为保护模块的第二端。

现有技术中，当轨道车辆处于制动工况时，为了防止将牵引电机产生的电能通过受流器反馈到死轨上，处理器会持续关断保护模块，但是此种情况下，即使第三轨具有了吸收电能的能力，牵引电机产生的电能也无法反馈到第三轨上，只能通过制动电阻消耗掉，浪费了电能。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种牵引系统主电路的控制方法，能够安全地将牵引电机制动产生的电能反馈到带电的第三轨上，节约了电能；本发明的另一目的是提供一种牵引系统主电路以及轨道车辆，能够安全地将牵引电机制动产生的电能反馈到带电的第三轨上，节约了电能。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种牵引系统主电路的控制方法，包括：

在制动工况时，控制保护模块断开；

当轨道车辆运行在带电的第三轨上时，控制所述保护模块导通并监测第一电流传感器检测到的第一电流值；

当所述第一电流值低于第一预设值时，切断所述保护模块，并监测所述轨道车辆是否运行在带电的所述第三轨上。

优选地，该方法还包括：

在牵引工况或者惰行工况时，控制保护模块断开；

当轨道车辆运行在带电的第三轨上时，控制所述保护模块导通并监测第一电流传感器检测到的第一电流值；

当所述第一电流值低于第一预设值时，切断所述保护模块，并监测所述轨道车辆是否运行在带电的所述第三轨上。

优选地，所述当轨道车辆运行在带电的第三轨上时具体为：

当电压传感器检测到的电压值大于第二预设值时；

则所述当所述第一电流值低于第一预设值时，切断所述保护模块，并监测所述轨道车辆是否运行在带电的第三轨上具体为：

当所述第一电流值低于第一预设值时，切断所述保护模块，并监测所述电压值。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种牵引系统主电路，包括受流器、第一电流传感器、电压传感器、保护模块、支撑电容、电流变换模块以及处理器，其中，所述处理器用于执行计算机程序时实现如上任一项所述的牵引系统主电路的控制方法。

优选地，所述保护模块包括第一可控开关、第一单向导电器件、第二可控开关以及第二单向导电器件；

所述第一可控开关的第一端及所述第一单向导电器件的第一端连接作为所述保护模块的第一端，所述第一可控开关的第二端及所述第一单向导电器件的第二端均与所述第二可控开关的第一端及所述第二单向导电器件的第一端连接，所述第二可控开关的第二端及所述第二单向导电器件的第二端连接作为所述保护模块的第二端，其中，所述第一单向导电器件与所述第二单向导电器件的连接方向相反。

优选地，该牵引系统主电路还包括：

第一端与所述第一电流传感器的第二端连接，第二端分别与所述保护模块的第一端及所述电压传感器的第一端连接的断路器，用于控制所述牵引系统主电路的通断。

优选地，该牵引系统主电路还包括：

第一端与所述保护模块的第二端连接，第二端与所述支撑电容的第一端及所述电流变换模块的第一端连接的电感器，用于与所述支撑电容共同进行滤波。

优选地，该牵引系统主电路还包括：

第一端分别与所述电压传感器的第二端、所述电流变换模块的第二端以及所述支撑电容的第二端连接，第二端接地，输出端与所述处理器连接的第二电流传感器；

则所述处理器还用于在所述第二电流传感器检测的第二电流值及所述第一电流值的差值大于预设差值时控制所述断路器断开。

优选地，所述第一可控开关和/或所述第二可控开关为绝缘栅双极型晶体管IGBT；

则当所述第一可控开关为IGBT时，所述第一可控开关的寄生体二极管作为所述第一单向导电器件，当所述第二可控开关为IGBT时，所述第二可控开关的寄生体二极管作为所述第二单向导电器件。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种轨道车辆，包括如上任一项所述的牵引系统主电路。

本发明提供了一种牵引系统主电路的控制方法，包括：在制动工况时，控制保护模块断开；当轨道车辆运行在带电的第三轨上时，控制保护模块导通并监测第一电流传感器检测到的第一电流值；当第一电流值低于第一预设值时，切断保护模块，并监测轨道车辆是否运行在带电的第三轨上。

可见，本发明中，轨道车辆处于制动工况时首先控制保护模块断开，当轨道车辆运行在带电的第三轨上时，此时控制保护模块导通以便牵引电机产生的电能能够通过电流变换模块安全地反馈到带电的第三轨上，同时监测第一电流传感器检测到的电流值，当该电流值小于第一预设值时，表示第三轨不带电或者第三轨没有了吸收能力，此时便切断保护模块，既可以防止将牵引电机产生的电能反馈到不带电的第三轨上造成意外事故，又可以将牵引电机制动产生的电能反馈到带电的第三轨上加以利用，节省了电能。

本发明还提供了一种牵引系统主电路以及轨道车辆，具有如上控制方法相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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为本发明提供的一种牵引系统主电路的控制方法的流程示意图；

图2为现有技术中的一种牵引系统主电路的结构示意图；

图3为本发明提供的一种牵引系统主电路的结构示意图；

图4为本发明提供的另一种牵引系统主电路的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种牵引系统主电路的控制方法，能够安全地将牵引电机制动产生的电能反馈到带电的第三轨上，节约了电能；本发明的另一核心是提供一种牵引系统主电路以及轨道车辆，能够安全地将牵引电机制动产生的电能反馈到带电的第三轨上，节约了电能。

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。

请参考图1，图1为本发明提供的一种牵引系统主电路的控制方法的流程示意图，包括：

步骤S1：在制动工况时，控制保护模块3断开；

具体的，在制动工况时，首先控制保护模块3断开，防止牵引电机在制动工况下产生的电能通过电流变换模块2以及保护模块3后反馈到不带电的第三轨上去，以免对不带电的第三轨上的工作人员等造成意外伤害。

具体的，保护模块3主要起到控制电路通断的作用，其形式可以有很多种，其在电路中的位置也可以有很多种，例如图2中所示的保护模块3的具体位置与具体形式等，本发明实施例在此不做限定。

步骤S2：当轨道车辆运行在带电的第三轨上时，控制保护模块3导通并监测第一电流传感器LH1检测到的第一电流值；

具体的，当轨道车辆运行在带电的第三轨上时，此时便可以安全地将牵引电机产生的电能反馈到第三轨上，控制保护模块3导通后，牵引电机产生的交流电经过电流变换模块2的整流后便可以通过保护模块3反馈至带电的第三轨上，第三轨在吸收了这部分电能后，可以将这部分电能供给同样在该第三轨上运行的其他的轨道车辆，而无需将牵引电机制动产生的电能通过制动电阻消耗掉，提高了电能的利用率，节约了电能。

具体的，第一电流传感器LH1检测到的第一电流值为牵引电机反馈到第三轨上的电流，对该电流进行监测，以便于下一步骤的进行。

步骤S3：当第一电流值低于第一预设值时，切断保护模块3，并监测轨道车辆是否运行在带电的第三轨上。

具体的，本发明实施例中，当第一电流值低于第一预设值时，代表两种可能的情况，第一种情况是轨道车辆可能运行在不带电的第三轨即死轨上，第二种可能情况是第三轨此时不具有吸收能力，此时控制保护模块3关断，可以防止将牵引电机产生的电能反馈到死轨上，对死轨上的相关人员造成意外伤害。此时继续监测轨道车辆是否运行在带电的第三轨上，以便在运行在带电的第三轨上时控制保护模块3导通，继续将电能反馈到带电的第三轨上。

其中，第一预设值可以为接近于零的某个值，当轨道车辆进入轨隙以及死轨或者当带电的第三轨没有吸收能力时，第一电流值会先接近于零，最后为零，在接近于零时控制保护模块3关断，可以进一步地提高牵引系统主电路的安全性，防止将电能反馈到死轨上。

另外，在保护模块3被关断时，可以将牵引电机产生的电能通过制动电阻进行吸收，电流变换模块2中可以集成一个制动单元，此制动单元可以为斩波电路，斩波电路外接制动电阻，可以控制制动电阻消耗牵引电机产生的电能。

本发明提供了一种牵引系统主电路的控制方法，包括：在制动工况时，控制保护模块断开；当轨道车辆运行在带电的第三轨上时，控制保护模块导通并监测第一电流传感器检测到的第一电流值；当第一电流值低于第一预设值时，切断保护模块，并监测轨道车辆是否运行在带电的第三轨上。

可见，本发明中，轨道车辆处于制动工况时首先控制保护模块断开，当轨道车辆运行在带电的第三轨上时，此时控制保护模块导通以便牵引电机产生的电能能够通过电流变换模块安全地反馈到带电的第三轨上，同时监测第一电流传感器检测到的电流值，当该电流值小于第一预设值时，表示第三轨不带电或者第三轨没有了吸收能力，此时便切断保护模块，既可以防止将牵引电机产生的电能反馈到不带电的第三轨上造成意外事故，又可以将牵引电机制动产生的电能反馈到带电的第三轨上加以利用，节省了电能。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，该方法还包括：

在牵引工况或者惰行工况时，控制保护模块断开；

当轨道车辆运行在带电的第三轨上时，控制保护模块导通并监测第一电流传感器检测到的第一电流值；

当第一电流值低于第一预设值时，切断保护模块，并监测轨道车辆是否运行在带电的第三轨上。

具体的，本发明实施例中，当列车运行在牵引工况或者惰行工况时，可以控制保护模块断开，当轨道列车运行在带电的第三轨上时，控制保护模块导通并监测第一电流传感器检测到的第一电流值，此时，若轨道车辆运行在牵引工况下，第三轨的电流可通过导通的保护模块供给牵引电机，若轨道车辆运行在惰行工况下，第三轨的电能也可以通过导通的保护模块向牵引电机供电，使牵引电机保持在带电状态，当第一电流值低于第一预设值时，切断保护模块，并监测轨道车辆是否运行在带电的第三轨上，此时，可以防止支撑电容的电能反馈到不带电的第三轨上，对工作人员造成意外伤害，本发明实施例中，通过在牵引工况或者惰行工况下对保护模块的控制，一方面可以有效利用第三轨提供的电能，一方面又可以防止支撑电容的电能反馈到不带电的第三轨上，造成意外事故的发生。

作为一种优选的实施例，当轨道车辆运行在带电的第三轨上时具体为：

当电压传感器VH检测到的电压值大于第二预设值时；

则当第一电流值低于第一预设值时，切断保护模块3，并监测轨道车辆是否运行在带电的第三轨上具体为：

当第一电流值低于第一预设值时，切断保护模块3，并监测电压值。

具体的，本发明实施例中，判断轨道车辆运行在带电的第三轨上的具体方法为当图2中的电压传感器VH检测到的电压值大于第二预设值时，即可代表轨道车辆运行在带电的第三轨上，通过此种判断方法，可以利用现有技术中已有的电压传感器VH来判断轨道车辆是否运行在带电的第三轨上，不用再额外地增加元器件，节省了成本。

当然，除了本发明实施例中提供的判断轨道车辆运行在带电的第三轨上的方法外，还可以有其他的判断方法，例如可以在第三轨上设置电压检测装置，处理器1可以从该电压检测装置获取第三轨的带电情况，以便做出相应的动作，还可以根据轨道车辆的起始位置、运行速度以及运行路线确定轨道车辆当前所处的位置，然后根据提前存储的轨道车辆的位置与第三轨带电情况的对应关系来判断第三轨是否带电，还可以有其他的判断方法，本发明实施例在此不做限定。

请参考图3，图3为本发明提供的一种牵引系统主电路的结构示意图，包括受流器A、第一电流传感器LH1、电压传感器VH、保护模块3、支撑电容C、电流变换模块2以及处理器1，其中，处理器1用于执行计算机程序时实现如前述任一实施例中的牵引系统主电路的控制方法。

其中，受流器A可以有两个，相应的可以设置两个第一电流传感器LH1，具体的连接关系为将两个受流器A均连接至供电线路上，然后在每个受流器A的进线侧均设置一个第一电流传感器LH1，用来检测单独受流器A的电流，此种情况下，在轨道车辆进入轨隙或者死轨时，可以通过判断两个第一电流传感器LH1的电流先后降为零来判断其进入轨隙或者死轨，提高了安全性，且两个受流器A也提高了电流传输效果。

当然，当受流器A为两个时，也可以只设置一个第一电流传感器LH1，本发明实施例在此不做限定。

具体的，本发明实施例中，还可以在接地测与地端之间串联一个电容，此种做法可以降低电路的电磁干扰，使牵引系统主电路的各部件收到的电磁干扰更小。

对于本发明实施例中的牵引系统主电路的介绍请参照上述控制方法的实施例，本发明实施例在此不再赘述。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，保护模块3包括第一可控开关Q1、第一单向导电器件D1、第二可控开关Q2以及第二单向导电器件D2；

第一可控开关Q1的第一端及第一单向导电器件D1的第一端连接作为保护模块3的第一端，第一可控开关Q1的第二端及第一单向导电器件D1的第二端均与第二可控开关Q2的第一端及第二单向导电器件D2的第一端连接，第二可控开关Q2的第二端及第二单向导电器件D2的第二端连接作为保护模块3的第二端，其中，第一单向导电器件D1与第二单向导电器件D2的连接方向相反。

具体的，考虑到现有技术中的保护模块3中的充电接触器和短接接触器的电寿命皆为数万次，在牵引系统主电路中每天需要进行大量的通断操作，使得充电接触器以及短接接触器的使用寿命大大缩短，而本发明实施例所提供的第一可控开关Q1以及第二可控开关Q2的使用寿命不受通断次数的影响，一般都在许多年，例如十年等，因此，本发明实施例中的保护模块3使用寿命较长，节约了成本，也无需反复地对保护模块3中的器件进行更换维护，降低了人工成本。

考虑到本发明实施例的应用场景，第一可控开关Q1以及第二可控开关Q2可以选择大功率的可控开关。

作为一种优选的实施例，该牵引系统主电路还包括：

第一端与第一电流传感器LH1的第二端连接，第二端分别与保护模块3的第一端及电压传感器VH的第一端连接的断路器HB，用于控制牵引系统主电路的通断。

在轨道车辆运行过程中，很多情况下都需要切断牵引系统主电路，例如无论是在轨道车辆运行在牵引、惰行还是制动工况下，如若检测到处理器1无法成功控制第一可控开关Q1和/或第二可控开关Q2的导通或者关断，此时为了防止发生意外，可以控制断路器HB断开，以免发生例如将电能反馈到死轨上这种情况，造成意外事故的发生，增加了牵引系统主电路的安全性。

当然，除了上述提到的情况外，当电流变换模块2或者电机等部件发生故障时，也可以控制断路器HB断开，防止意外事故的发生。

其中，断路器HB可以为高速断路器，反应速度较快，能够进一步地增加牵引系统主电路的安全性。

具体的，断路器HB除了设置在上述位置外，还可以将断路器HB设置在受流器A与第一电流传感器LH1之间的位置，断路器HB的两端分别与受流器A以及第一电流传感器LH1连接，还可以将断路器HB设置在电压传感器VH与保护模块3之间的位置，将断路器HB的第一端与电压传感器VH的第一端连接，将断路器HB的第二端与保护模块3的第一端连接。

具体的，处理器1还用于在第一电流传感器LH1检测的第一电流值高于第三预设值时控制断路器HB断开。

具体的，第一电流传感器LH1可以检测第三轨向牵引电机提供的第一电流值的大小，当此第一电流值大于第三预设值时，表明牵引电机负载过高，此时也可以控制断路器HB断开，防止对相关器件以及设备造成损坏。

另外，除了断路器HB外，还可以添加三位置隔离开关，将其设于第一电流传感器LH1与断路器HB之间，其可以被工作人员操控，工作在三个档位下，分别是正常通电模式、检修模式以及切断维护模式，方便工作人员在电路需要检修维护时控制切断电路。

作为一种优选的实施例，该牵引系统主电路还包括：

第一端与保护模块3的第二端连接，第二端与支撑电容C的第一端及电流变换模块2的第一端连接的电感器L，用于与支撑电容C共同进行滤波。

具体的，电感器L与支撑电容C组成的滤波器可以将第三轨传输的直流电中的杂波进行滤除，增强电路的抗干扰性能。

其中，对于电感器L的具体类型，本发明实施例不做限定，例如阻流电感器L等。

其中，电流传感器可以有很多种类型，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，该牵引系统主电路还包括：

第一端分别与电压传感器VH的第二端、电流变换模块2的第二端以及支撑电容C的第二端连接，第二端接地，输出端与处理器1连接的第二电流传感器LH2；

则处理器1还用于在第二电流传感器LH2检测的第二电流值及第一电流值的差值大于预设差值时控制断路器HB断开。

具体的，第二电流传感器LH2可以检测电路接地端的负极输出线的第二电流值，处理器1判断第一电流值以及第二电流值的差值大于预设差值时，即代表第一电流传感器LH1以及第二电流传感器LH2之间的某个电气设备可能短路，此时可以控制断路器HB断开，以便工作人员对电路进行检修，防止造成进一步的损害。

其中，对于第二电流传感器LH2的类型，本发明实施例在此不做限定。

其中，预设差值可以根据经验确定，该经验可以是正常情况下的第二电流传感器LH1以及第三电流传感器LH2之间的差值。

作为一种优选的实施例，第一可控开关Q1和/或第二可控开关Q2为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)；

则当第一可控开关Q1为IGBT时，第一可控开关Q1的寄生体二极管作为第一单向导电器件D1，当第二可控开关Q2为IGBT时，第二可控开关Q2的寄生体二极管作为第二单向导电器件D2。

具体的，IGBT具有高耐压、导通压降低、开关速度快以及寿命长等优点。

当然，除了IGBT外，第一可控开关Q1和/或第二可控开关Q2还可以为其他类型的可控开关管，例如GTO(Gate Turn-Off Thyristor，可关断晶闸管)、GTR(Giant Transistor，电力晶体管)、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)、电力场效应晶体管POWER MOSFET、IGCT(integrated GateCommutated Thyristors，集成门极换流晶体管)、MCT(MOS Controlled Thyristor，MOS控制晶闸管)、场控晶闸管SITH等，本发明实施例在此不做限定。

具体的，为了更好地对本发明实施例进行说明，请参考图4，图4为本发明提供的另一种牵引系统主电路的结构示意图，包括受流器A、第一电流传感器LH1、断路器HB、第二电流传感器LH2、第三电流传感器LH3、第一可控开关Q1、第二可控开关Q2、第一单向导电器件D1、第二单向导电器件D2、电感器L、支撑电容C、电流变换模块2、电压传感器VH以及处理器1。

具体的，在牵引工况下，当轨道车辆处于牵引工况时，处理器1在接收到牵引指令后，可以控制第一可控开关Q1管导通，第二可控开关Q2管关断，第三轨上的直流电可以通过电流变换模块2转换成直流电后向牵引电机供电，其中，电流变换模块2可以为牵引变流器，其可以将高压直流电逆变成电压、频率可调节的交流电给牵引电机供电。

此时当轨道车辆进入轨隙或者进入死轨区后，由于轨道车辆脱离了带高压电的第三轨，所以第一电流传感器LH1的电流会变为零，处理器1在判断第一电流传感器LH1检测的第一电流值小于第一预设值(系统预先设定好的门槛值)，即判断轨道车辆进入轨隙或死轨区。判断成功后，立即封锁第一可控开关Q1以及第二可控开关Q2的脉冲，以防止支撑电容C的高压电反馈给死轨，同时也可以根据实际客户需求来决定是否封锁电流变换模块2。

当轨道车辆处于惰行工况时且轨道车辆不封锁电流变换模块2情况下，处理器1可以控制第一可控开关Q1导通，第二可控开关Q2关断，第三轨的高压直流电通过受流器A以及电流变换模块2为牵引电机供电，此时当轨道车辆进入轨隙或者进入死轨区后，由于轨道车辆脱离了带高压电的第三轨，所以第一电流传感器LH1检测到的第一电流值为零。处理器1通过判断第一电流传感器LH1的电流小于第一预设值，即判断轨道车辆进入轨隙或死轨区。判断成功后，立即封锁第一可控开关Q1及第二可控开关Q2的脉冲，以防止支撑电容C的高压电反馈给死轨，同时也可以根据实际客户需求来决定是否封锁电流变换模块2。

当轨道车辆处于惰行工况时且轨道车辆封锁电流变换模块2的情况下，处理器1可以控制第一可控开关Q1及第二可控开关Q2都不导通，即可以防止支撑电容C的高压电反馈给死轨。

当轨道车辆转换为制动工况时，轨道车辆首先执行再生制动，将牵引电机的机械能转化为电能，通过电流变换模块2整流成直流电，再通过电感器L反馈给第三轨。同样通过检测第一电流传感器LH1的第一电流值的方法来判断是否进入轨隙或死轨区，不过制动工况与牵引系统工况不同，当第三轨道有吸收能力时，判断方法可以与牵引相同，但当第三轨无吸收能力后，会出现误判，误判后当第三轨恢复吸收能力后，也无法将再生制动能量反馈给第三轨。所以制动工况下需按照如下方式进行控制。

当轨道车辆转换为制动工况后，牵引控制系统立即封锁第一可控开关Q1脉冲使其关断，关断后检测电压传感器VH是否有网压，有网压后，开通第二可控开关Q2，将再生制动产生的能量通过第二可控开关Q2及第一可控开关Q1并联的二极管反馈给第三轨。当轨道车辆进入轨隙、死轨区后或者第三轨无吸收能力时，第一电流传感器LH1的电流会变为零。所以处理器1通过判断第一电流传感器LH1的电流小于第一预设值，即判断轨道车辆进入轨隙或死轨区或第三轨无吸收能力。判断成功后，立即封锁第二可控开关Q2脉冲，封锁成功后监测可以电压传感器VH是否高于第二预设值，如果有则按照固定频率开通第二可控开关Q2，开通后继续监测第一电流传感器LH1的电流，重复上述动作。

相应的，当轨道车辆运行在不带电的第三轨上，且需要恢复到牵引工况时，处理器1可以在监测到电压传感器VH监测到的电压值大于预设值时控制第一可控开关Q1打开，控制第二可控开关Q2关断，并恢复牵引工况。

其中，可以将第一可控开关Q1以及第二可控开关Q2集成在电流变换模块2内部，此种情况下可以省去传统的充电接触器、充电电阻以及短接接触器，节省了柜体空间，还可以将处理器1集成到电流变换模块2内部，进一步的节省了相关布线的空间，对于减重以及优化结构具有重要意义。

本发明还提供了一种轨道车辆，包括如前述任一实施例中的牵引系统主电路。

对于本发明提供的轨道车辆的介绍请参照上述牵引系统主电路的实施例，本发明在此不再赘述。

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他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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，在其他实施例中实现。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 (10)

1.一种牵引系统主电路的控制方法，其特征在于，包括：

在制动工况时，控制保护模块断开；

当轨道车辆运行在带电的第三轨上时，控制所述保护模块导通并监测第一电流传感器检测到的第一电流值；

当所述第一电流值低于第一预设值时，切断所述保护模块，并监测所述轨道车辆是否运行在带电的所述第三轨上；

牵引系统主电路包括受流器、第一电流传感器、电压传感器、保护模块、支撑电容、电流变换模块以及处理器，其中，所述处理器用于执行计算机程序时实现所述牵引系统主电路的控制方法；

所述保护模块包括第一可控开关、第一单向导电器件、第二可控开关以及第二单向导电器件；

所述第一可控开关的第一端及所述第一单向导电器件的第一端连接作为所述保护模块的第一端，所述第一可控开关的第二端及所述第一单向导电器件的第二端均与所述第二可控开关的第一端及所述第二单向导电器件的第一端连接，所述第二可控开关的第二端及所述第二单向导电器件的第二端连接作为所述保护模块的第二端，其中，所述第一单向导电器件与所述第二单向导电器件的连接方向相反。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，该方法还包括：

在牵引工况或者惰行工况时，控制保护模块断开；

当轨道车辆运行在带电的第三轨上时，控制所述保护模块导通并监测第一电流传感器检测到的第一电流值；

当所述第一电流值低于第一预设值时，切断所述保护模块，并监测所述轨道车辆是否运行在带电的所述第三轨上。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述当轨道车辆运行在带电的第三轨上时具体为：

当电压传感器检测到的电压值大于第二预设值时；

则所述当所述第一电流值低于第一预设值时，切断所述保护模块，并监测所述轨道车辆是否运行在带电的第三轨上具体为：

当所述第一电流值低于第一预设值时，切断所述保护模块，并监测所述电压值。

4.一种牵引系统主电路，其特征在于，包括受流器、第一电流传感器、电压传感器、保护模块、支撑电容、电流变换模块以及处理器，其中，所述处理器用于执行计算机程序时实现如权利要求1-3任一项所述的牵引系统主电路的控制方法。

5.根据权利要求4所述的牵引系统主电路，其特征在于，所述保护模块包括第一可控开关、第一单向导电器件、第二可控开关以及第二单向导电器件；

所述第一可控开关的第一端及所述第一单向导电器件的第一端连接作为所述保护模块的第一端，所述第一可控开关的第二端及所述第一单向导电器件的第二端均与所述第二可控开关的第一端及所述第二单向导电器件的第一端连接，所述第二可控开关的第二端及所述第二单向导电器件的第二端连接作为所述保护模块的第二端，其中，所述第一单向导电器件与所述第二单向导电器件的连接方向相反。

6.根据权利要求5所述的牵引系统主电路，其特征在于，该牵引系统主电路还包括：

第一端与所述第一电流传感器的第二端连接，第二端分别与所述保护模块的第一端及所述电压传感器的第一端连接的断路器，用于控制所述牵引系统主电路的通断。

7.根据权利要求6所述的牵引系统主电路，其特征在于，该牵引系统主电路还包括：

第一端与所述保护模块的第二端连接，第二端与所述支撑电容的第一端及所述电流变换模块的第一端连接的电感器，用于与所述支撑电容共同进行滤波。

8.根据权利要求7所述的牵引系统主电路，其特征在于，该牵引系统主电路还包括：

第一端分别与所述电压传感器的第二端、所述电流变换模块的第二端以及所述支撑电容的第二端连接，第二端接地，输出端与所述处理器连接的第二电流传感器；

则所述处理器还用于在所述第二电流传感器检测的第二电流值及所述第一电流值的差值大于预设差值时控制所述断路器断开。

9.根据权利要求5-8任一项所述的牵引系统主电路，其特征在于，所述第一可控开关和/或所述第二可控开关为绝缘栅双极型晶体管IGBT；

则当所述第一可控开关为IGBT时，所述第一可控开关的寄生体二极管作为所述第一单向导电器件，当所述第二可控开关为IGBT时，所述第二可控开关的寄生体二极管作为所述第二单向导电器件。

10.一种轨道车辆，其特征在于，包括如权利要求4-9任一项所述的牵引系统主电路。

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