CN111509990A - 一种双流制动车供电切换的装置、方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种双流制动车供电切换的装置、方法和系统，该装置包括：变压器本体和内置切换电路；所述变压器本体包括一组原边绕组和两组次级绕组；所述两组次级绕组包括：第一组次级绕组和第二组次级绕组；所述内置切换电路用于，在所述原边绕组连接不同的供电电源时，切换所述第一组次级绕组和所述第二组次级绕组，以使切换后的次级绕组与变流器连接，从而减少变压器和变流器之间的动力电缆，节省动车内部电缆走线的空间。

Description

一种双流制动车供电切换的装置、方法和系统
技术领域
本申请涉及动车供电领域，尤其涉及一种双流制动车供电切换的装置、方法和系统。
背景技术
随着动车组技术的发展，出现了分散电源式动车组，即双流制动车组。该动车组存在两个不同的供电电源，且不同供电电源的供电电压和频率也不一样。因此该动车组需要切换两种不同的供电模式。
现有技术中，通常将切换不同供电模式的装置安装在变流器上，通过变流器的控制装置控制切换装置，以实现不同供电电源的切换。供电电源的供电电流先经过变压器调压后再经过变流器。而两种不同的供电模式需要对应不同的变压器次级绕组，两组不同的次级绕组导致从变压器至变流器的电缆增加，增加电缆的成本。同时，因为该电缆的外径较粗，而动车组内线槽、枕梁、转向架上方及车端过桥的走线空间有限，导致从变压器到变流器的走线困难。
发明内容
为了解决现有技术问题，本申请实施例提供了一种双流制动车供电切换的装置、方法和系统，能够减少双流制动车组内变压器至变流器之间的供电电缆，解决从变压器至变流器之间走线困难的问题。
本申请实施例提供了一种双流制动车供电切换的装置，所述装置包括：
变压器；
所述变压器包括：变压器本体和内置切换电路；
所述变压器本体包括一组原边绕组和两组次级绕组；所述两组次级绕组包括：第一组次级绕组和第二组次级绕组；
所述内置切换电路用于，在所述原边绕组连接不同的供电电源时，切换所述第一组次级绕组和所述第二组次级绕组，以使切换后的次级绕组与变流器连接。
可选的，所述内置切换电路包括：
第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一输出端、第二输出端和控制装置；
所述第一组次级绕组的正极连接所述第一输入端；
所述第二组次级绕组的正极连接所述第二输入端；
所述第一组次级绕组的负极和所述第二组次级绕组的负极均连接所述第三输入端；
所述第一输入端和所述第二输入端均通过所述控制装置连接所述第一输出端；
所述第三输入端连接所述第二输出端；
所述第一输出端和所述第二输出端连接变流器；
所述控制装置用于，通过连接所述第一输入端或第二输入端至所述第一输出端，使所述第一组次级绕组或所述第二组次级绕组与所述变流器连接。
可选的，所述控制装置，包括：
接触器或切换开关；
所述控制装置的两个输入端分别连接所述内置切换电路的第一输入端和第二输入端，所述控制装置输出端连接所述内置切换电路的第一输出端。
可选的，还包括：
内置切换电路还用于，实现所述第一输入端与所述第二输入端互锁。
可选的，还包括：
内置切换电路还用于，接收车辆控制系统发送的供电电源切换信号，并返回自身的切换状态的。
本申请实施例还提供了一种实现双流制动车供电切换的方法，包括：
内置于变压器的内置切换电路接收供电电源切换信号；
当所述变压器的原边绕组所连接的所述供电电源改变时，所述内置切换电路切换所述第一组次级绕组和所述第二组次级绕组，以使切换后的次级绕组与变流器连接。
可选的，所述内置切换电路，包括：
由接触器或切换开关组成的切换电路。
可选的，还包括：
所述内置切换电路使所述第一输入端与所述第二输入端互锁。
可选的，还包括：
车辆控制系统发送所述供电电源切换信号。
本申请实施例还提供了一种双流制动车供电切换的系统，包括：
动力电缆、变流器和双流制动车供电切换装置；
所述变流器和所述双流制动车供电切换装置之间通过所述动力电缆连接。
本申请实施例提供的一种双流制动车供电切换的装置和方法，将切换不同供电模式的切换装置内置于变压器内，减少了变压器至变流器之间的电缆数量，减少了电缆的花费，同时节省了动车组内的走线空间。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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它的附图。
图1为本申请提供的一种变压器结构矩形示意图；
图2为本申请提供的一种双流制动车供电切换装置结构示意图；
图3为本申请提供的一种实现双流制动车供电切换方法的流程示意图；
图4为本申请提供的一种双流制动车供电切换的系统图。
具体实施方式
根据前文所述，目前的双流制动车组中，通常将切换不同供电模式的装置安装在变流器上，通过变流器的控制装置控制切换装置，以实现不同供电电源的切换。两组不同的供电电缆导致从变压器至变流器的电缆增加，增加电缆的成本。同时，因为该电缆的外径较粗，而动车组内线槽、枕梁、转向架上方及车端过桥的走线空间有限，导致从变压器到变流器的走线困难。
由此可见，在变流器上切换不同供电模式的装置导致变压器至变流器之间电缆较多，导致动车组的走线困难。
基于上述问题，发明人进过对动车组内部系统的研究，提供了一种双流制动车供电切换的装置、方法和系统。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
可以理解的是，本申请实施例中的“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等词仅是为了方便说明，并不构成对本申请的限定。
第一实施例
参见图1，该图为本申请提供的双流制动车供电切换的装置的矩形示意图。
如图1所示。本实施例提供的双流制动车供电切换装置，包括：变压器1000；
所述变压器1000包括：变压器本体100和内置切换电路200；
所述变压器本体100包括一组原边绕组和两组次级绕组；所述两组次级绕组包括：第一组次级绕组和第二组次级绕组；
所述内置切换电路200用于，在所述原边绕组连接不同的供电电源时，切换所述第一组次级绕组和所述第二组次级绕组，以使切换后的次级绕组与变流器连接。
作为一个示例：当所述变压器本体100的原边绕组连接的供电电源从第一供电电源切换为第二供电电源时，内置切换电路200将变压器的次级绕组从与第一供电电源对应的第一组次级绕组，切换为与第二供电电源对应的第二组次级绕组，从而使在供电电源变化的情况下，变压器输出的电压不发生变化，变压器的输出端与单流制动车保持一致，不需要增加多余的供电电缆。
在本申请实施例中，通过内置于变压器1000的内置切换电路200切换输出绕组，以达到减少变压器1000与变流器之间的连接电缆。即，本申请实施例通过在变压器内部完成，连接不同电源时次级绕组的切换工作，使变压器1000的输出端为固定的一对输出端，使得变压器至变流器之间的供电电缆减少，节省双流制动车内部的走线空间。
第二实施例
下面将以一个具体的例子，对本申请实施例提供的一种双流制动车供电切换的装置及其工作原理进行详细说明。
参见图2，该图为本申请具体实施例提供的一种双流制动车供电切换装置结构示意图。
本申请提供的双流制动车供电切换的装置包括：变压器1000；
所述变压器1000包括：变压器本体100和内置切换电路200；
所述变压器本体100包括一组原边绕组u-v和两组次级绕组；所述两组次级绕组包括：第一组次级绕组(S9-S1、S10-S3、S11-S5和S12-S7)和第二组次级绕组(S2-S1、S4-S3、S6-S5和S8-S7)；
所述内置切换电路200包括：第一输入端(A9、A10、A11和A12)、第二输入端(A2、A4、A6和A8)、第三输入端(A1、A3、A5和A7)、第一输出端(B2、B4、B6和B8)、第二输出端(B1、B3、B5和B7)和控制装置QS；
所述第一组次级绕组的正极(S9、S10、S11和S12)分别连接所述第一输入端(A9、A10、A11和A12)；
所述第二组次级绕组的正极(S2、S4、S6和S8)分别连接所述第二输入端(A2、A4、A6和A8)；
所述第一组次级绕组的负极(S1、S3、S5和S7)和所述第二组次级绕组的负极(S1、S3、S5和S7)均连接所述第三输入端(A1、A3、A5和A7)；
所述第一输入端(A9、A10、A11和A12)和所述第二输入端(A2、A4、A6和A8)均通过所述控制装置SQ连接所述第一输出端(B2、B4、B6和B8)；
所述第三输入端(A1、A3、A5和A7)连接所述第二输出端(B1、B3、B5和B7)；
所述第一输出端(B2、B4、B6和B8)和所述第二输出端(B1、B3、B5和B7)连接第一变流器2000\第二变流器3000；
所述控制装置SQ用于，通过连接所述第一输入端(A9、A10、A11和A12)或第二输入端(A2、A4、A6和A8)至所述第一输出端(B2、B4、B6和B8)，使所述第一组次级绕组(S9-S1、S10-S3、S11-S5和S12-S7)或所述第二组次级绕组(S2-S1、S4-S3、S6-S5和S8-S7)与所述变流器2000连接。
具体的，所述控制装置SQ包括接触器或切换开关；所述控制装置SQ的两个输入端分别连接所述内置切换电路200的第一输入端(A9、A10、A11和A12)和第二输入端(A2、A4、A6和A8)，所述控制装置SQ输出端连接所述内置切换电路200的第一输出端(B2、B4、B6和B8)。
具体的，所述内置切换电路200，还用于，实现所述第一输入端(A9、A10、A11和A12)与所述第二输入端(A2、A4、A6和A8)互锁。
进一步地，所述第一输入端(A9、A10、A11和A12)与所述第二输入端(A2、A4、A6和A8)互锁包括，在内置切换电路200中设置硬件互锁或者软件互锁，从而防止第一组次级绕组的正极(S9、S10、S11和S12)和第二组次级绕组的正极(S2、S4、S6和S8)同时接入。
具体的，所述内置切换电路200，还用于，接收车辆控制系统发送的切换信号指令，并返回自身的切换状态的。
在实际的应用中，可以将车辆控制系统所发送的供电电源切换信号设置为接入第一次级绕组或第二次级绕组的互斥信号。
在本申请实施例中，第一变流器2000和第二变流器3000分别在动车的两个车端，其与变压器1000之间的电缆需要通过车内线槽、转向架上方和车端过桥，因此走线空间十分有限，需要尽量减少变压器1000至第一变流器2000和第二变流器3000的电缆数量。若不利用本申请提供的内置切换电路200则变压器的输出端口至少需要A1-A12共12个端口，此时变压器的输出电缆也应为与输出端口相匹配的12套。因此，本申请针对双流制动力分散的动车，在变压器1000内设置了内置切换电路200，使得变压器在的输出端仅为B1-B8共计8个，因此变压器输出电缆也仅为X1-X8共计8套，相对于之前的方案变压器的输出端降低了很多。即，本申请提供的双流制动车切换装置使得变压器至变流器之间的供电电缆减少，节省双流制动车内部的走线空间。
第三实施例
基于上述实施例提供的双流制动车供电切换的装置，本申请实施例还提供了一种实现双流制动车供电切换的方法。
本申请实施例提供的故障检测方法，应用于上述实施例提供的双流制动车供电切换的装置。
参见图3，该图为本申请实施例提供的一种实现双流制动车供电切换方法的流程示意图。
本申请提供的双流制动车供电切换方法，包括：
S301：内置于变压器的内置切换电路接收供电电源切换的信号；
具体的，所述内置切换电路在实际的应用中可以为由接触器或两个切换开关组成的，具有双输入端单输出端的切换电路
需要说明的是，所述供电电源切换的信号是由车辆控制系统所发送的。在实际应用中，所述内置切换电路在接收车辆控制系统所发送的供电电源切换信号后，返回自己的次级绕组接入状态至车辆控制系统。
在实际的应用中，可以将车辆控制系统所发送的供电电源切换信号设置为接入第一次级绕组或第二次级绕组的互斥信号。
S302：当所述变压器的原边绕组所连接的供电电源改变时，所述内置切换电路切换所述第一组次级绕组和所述第二组次级绕组，以使切换后的次级绕组与变流器连接。
具体的，所述变压器切换所述第一次组级绕组和所述第二组次级绕组，包括：
通过内置在变压器的内置切换电路，切换所述第一组次级绕组和所述第二组次级绕组与变压器的输出端连接。
在实际的运用中，在可以在所述内置切换电路设置软件或硬件装置，使所述第一输入端与所述第二输入端互锁。
在本申请实施例中，通过内置于变压器的内置切换装置切换输出绕组，使实际输出的次级绕组改变的情况下，变压器的输出端不增加，从而变压器至变流器之间对应的供电电缆不增加，节省双流制动车内部的走线空间。
第四实施例
基于上述实施例提供的双流制动车供电切换的装置和方法，本申请实施例还提供了一种双流制动车供电切换的系统。
参见图4，该图为本申请提供的一种双流制动车供电切换的系统图。
本实施例所提供的双流制动车供电切换的系统，包括：动力电缆、第一变流器2000、第二变流器3000和双流制动车供电切换装置4000。
在本申请实施例中，双流制动车切换装置4000直接连接第一变流器2000和第二变流器3000，使第一变流器2000和第二变流器3000的输入电缆减少，动车内部电缆所占用的空间减少，同时双流制动车切换装置4000包括了原有的变压器，使设备更为集中，占动车空间变少，所需要的检修空间也变少。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种双流制动车供电切换的装置，其特征在于，包括：
变压器；
所述变压器包括：变压器本体和内置切换电路；
所述变压器本体包括一组原边绕组和两组次级绕组；所述两组次级绕组包括：第一组次级绕组和第二组次级绕组；
所述内置切换电路用于，在所述原边绕组连接不同的供电电源时，切换所述第一组次级绕组和所述第二组次级绕组，以使切换后的次级绕组与变流器连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内置切换电路包括：
第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一输出端、第二输出端和控制装置；
所述第一组次级绕组的正极连接所述第一输入端；
所述第二组次级绕组的正极连接所述第二输入端；
所述第一组次级绕组的负极和所述第二组次级绕组的负极均连接所述第三输入端；
所述第一输入端和所述第二输入端均通过所述控制装置连接所述第一输出端；
所述第三输入端连接所述第二输出端；
所述第一输出端和所述第二输出端连接变流器；
所述控制装置用于，通过连接所述第一输入端或第二输入端至所述第一输出端，使所述第一组次级绕组或所述第二组次级绕组与所述变流器连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制装置，包括：
接触器或切换开关；
所述控制装置的两个输入端分别连接所述内置切换电路的第一输入端和第二输入端，所述控制装置输出端连接所述内置切换电路的第一输出端。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
内置切换电路还用于，实现所述第一输入端与所述第二输入端互锁。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
内置切换电路还用于，接收车辆控制系统发送的供电电源切换信号，并返回自身的切换状态的。
6.一种实现双流制动车供电切换的方法，其特征在于，包括：
内置于变压器的内置切换电路接收供电电源切换信号；
当所述变压器的原边绕组所连接的所述供电电源改变时，所述内置切换电路切换所述第一组次级绕组和所述第二组次级绕组，以使切换后的次级绕组与变流器连接。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述内置切换电路，包括：
由接触器或切换开关组成的切换电路。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
所述内置切换电路使所述第一输入端与所述第二输入端互锁。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
车辆控制系统发送所述供电电源切换信号。
10.一种双流制动车供电切换的系统，其特征在于，包括：
动力电缆、变流器和权利要求1至5任意一项所述的装置；
所述变流器和所述双流制动车供电切换装置之间通过所述动力电缆连接。
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