CN112810506A - 一种列车供电系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种列车供电系统及方法，该系统包括主供电回路、分支供电回路和控制单元；主供电回路包括依次连接的牵引变压器、第一整流单元、中间支撑电容、逆变单元、隔离滤波单元、交流接触器和列车用电设备，牵引变压器将从受电弓获取到的高压交流电转换为低压交流电，依次经过整流，稳压，逆变以及隔离滤波处理后输出交流电，通过控制单元控制交流接触器闭合时，提供交流电。分支供电回路包括第二整流单元和直流接触器，通过第二整流单元的整流得到直流电，通过控制单元控制直流接触器闭合且交流接触器断开时，为列车用电设备提供直流电。本实施例的供电系统不仅能够提供交流电而且能够提供直流电，能够适用于所需电源不同的列车。

Description

一种列车供电系统及方法

技术领域

本申请涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车供电系统及方法。

背景技术

目前存在两种列车供电系统，第一种为提供380V交流电，第二种为提供600V直流电。无论是哪种供电系统都仅能提供单一电源，因此不能适用于所需电源不同的列车。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种列车供电系统及方法，以解决现有技术中列车供电系统不能提供不同电源进而不能适用于所需电源不同的列车的问题。

本申请提供了一种列车供电系统，包括：

主供电回路、分支供电回路和控制单元；

其中，所述主供电回路包括：

依次连接的牵引变压器、第一整流单元、中间支撑电容、逆变单元、隔离滤波单元、交流接触器和列车用电设备；所述牵引变压器将从受电弓获取到的高压交流电转换为低压交流电；

所述第一整流单元从所述牵引变压器的次级绕组获取低压交流电，并对获取到的交流电进行整流后得到直流电，经过所述中间支撑电容的稳压后输出至所述逆变单元；

所述逆变单元将直流电逆变为三相交流电，并输出至所述隔离滤波单元；

所述隔离滤波单元对接收到的三相交流电进行隔离滤波处理，并输出隔离滤波处理后的三相交流电；

所述交流接触器的第一端与所述隔离滤波单元连接，所述交流接触器的第二端与所述列车用电设备连接，所述交流接触器的控制端与所述控制单元连接，通过所述控制单元控制所述交流接触器的工作状态；

在所述交流接触器处于闭合工作状态时，通过所述交流接触器将所述隔离滤波处理后的三相交流电输出至所述列车用电设备；

所述分支供电回路包括：

第二整流单元和直流接触器；

所述第二整流单元与所述逆变单元连接，将接收到的所述逆变单元输出的三相交流电整流为直流电；

所述直流接触器的第一端与所述第二整流单元连接，所述直流接触器的第二端与所述列车用电设备连接，所述直流接触器的控制端与所述控制单元连接，通过所述控制单元控制所述直流接触器的工作状态；

在所述直流接触器处于闭合工作状态且所述交流接触器处于断开工作状态时，通过所述直流接触器将所述第二整流单元输出的直流电输出至所述列车用电设备。

优选地，所述主供电回路还包括：

预充单元；

所述预充单元的输入端与所述牵引变压器的次级绕组连接，所述预充单元的输出端与所述第一整流单元连接，所述预充单元从所述牵引变压器的次级绕组获取到交流电后对所述中间支撑电容进行充电。

优选地，所述预充单元包括：

充电接触器、充电电阻以及电流短接接触器；

所述充电接触器与所述充电电阻串联后与所述电流短接接触器并联；

所述充电接触器的控制端和所述电流短接接触器的控制端分别与所述控制单元连接，在对所述中间支撑电容进行充电时，通过所述控制单元控制所述充电接触器处于闭合状态，并控制所述电流短接接触器处于断开状态；

充电结束后，通过所述控制单元控制所述充电接触器处于断开状态，并控制所述电流短接接触器处于闭合状态。

优选地，所述隔离滤波单元包括隔离变压器和滤波单元；

所述隔离变压器的初级绕组与所述逆变单元的输出端连接，所述隔离变压器的次级绕组两端连接第一电容；

所述滤波单元由所述隔离变压器的次级绕组阻抗和第一电容组成。

优选地，所述主供电回路还包括：

交流接地接触器；

所述交流接地接触器的第一端与所述隔离变压器的次级绕组连接，所述交流接地接触器的第二端与地连接，所述交流接地接触器的控制端与所述控制单元连接，通过所述控制单元控制所述交流接地接触器在为所述列车用电设备提供交流电时处于闭合状态，在为所述列车用电设备提供直流电时处于断开状态。

优选地，所述主供电回路还包括：

三相滤波电容接触器；

所述三相滤波电容接触器的第一端与所述隔离变压器的次级绕组连接，所述三相滤波电容接触器的第二端与所述第一电容连接，所述三相滤波电容接触器的控制端与所述控制单元连接，通过所述控制单元控制所述三相滤波电容接触器在为所述列车用电设备提供交流电时处于闭合状态，在为所述列车用电设备提供直流电时处于断开状态。

优选地，所述分支供电回路还包括：

第二电容和接地检测电路；

所述第二电容设置在所述第二整流单元和所述接地检测电路之间；

所述接地检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和直流接地接触器；所述第一电阻和所述第二电阻串联后与所述第二电容并联，所述第三电阻的第一端连接在所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第三电阻的第二端与所述直流接地接触器的第一端连接，所述直流接地接触器的第二端接地；所述直流接地接触器的控制端与所述控制单元连接，通过所述控制单元控制所述直流接地接触器在为所述列车用电设备提供交流电时处于断开状态，在为所述列车用电设备提供直流电时处于闭合状态。

优选地，所述主供电回路还包括：

连接在所述牵引变压器次级绕组和所述第一整流单元之间的熔断器。

本申请还提供了一种列车供电方法，应用在上述的供电系统，包括：

确定列车的供电制式；

若确定列车的供电制式为交流电，则通过所述控制单元控制所述直流接触器断开并控制所述交流接触器闭合，通过所述主供电回路为所述列车用电设备供电；

若确定列车的供电制式为直流电，则通过所述控制单元控制所述直流接触器闭合并控制所述交流接触器断开，通过所述分支供电回路为所述列车用电设备供电。

优选地，若供电系统包括直流接触器和交流接触器，则若确定列车的供电制式为交流电，则通过所述控制单元控制所述直流接触器断开并控制所述交流接触器闭合，通过所述主供电回路为所述列车用电设备供电，包括：

通过所述控制单元同时控制所述直流接触器断开、所述直流接地接触器断开、所述交流接触器闭合和所述交流接地接触器闭合，通过所述主供电回路为所述列车用电设备供电；

若确定列车的供电制式为直流电，则通过所述控制单元控制所述直流接触器闭合并控制所述交流接触器断开，通过所述分支供电回路为所述列车用电设备供电，包括：

通过所述控制单元同时控制所述直流接触器闭合、所述直流接地接触器闭合、所述交流接触器断开和所述交流接地接触器断开，通过所述分支供电回路为所述列车用电设备供电。

从上述技术方案可以看出，本申请公开的列车供电系统及方法，该系统包括主供电回路、分支供电回路和控制单元；主供电回路包括：依次连接的牵引变压器、第一整流单元、中间支撑电容、逆变单元、隔离滤波单元、交流接触器和列车用电设备，牵引变压器将从受电弓获取到的高压交流电转换为低压交流电，第一整流单元从牵引变压器的次级绕组获取低压交流电，并对交流电进行整流后得到直流电，经过所述中间支撑电容的稳压后输出至所述逆变单元，逆变单元对直流电逆变后得到三相交流电，然后通过隔离滤波单元对三相交流电隔离滤波处理后输出隔离滤波处理后的三相交流电；交流接触器的控制端与控制单元连接，通过控制单元控制交流接触器处于闭合工作状态时，为列车用电设备提供交流电。分支供电回路包括第二整流单元和直流接触器，第二整流单元与逆变单元连接，将接收到的逆变单元输出的三相交流电整流为直流电；直流接触器的第一端与第二整流单元连接，直流接触器的第二端与列车用电设备连接，直流接触器的控制端与控制单元连接，通过控制单元控制直流接触器处于闭合工作状态且交流接触器处于断开工作状态时，为列车用电设备提供直流电。本实施例的供电系统不仅能够提供交流电而且能够提供直流电，能够适用于所需电源不同的列车上。

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为本申请公开的一种列车供电系统的结构示意图；

图2为本申请公开的列车供电方法的流程图。

具体实施方式

目前存在两种列车供电系统，第一种为提供380V交流电，第二种为提供600V直流电。无论是哪种供电系统都仅能提供单一电源，因此不能适用于所需电源不同的列车上。

且，目前采用加挂空调发电车或者内燃机车为列车提供380V交流电，而在列车上增设空调发电车导致列车成本高、体积大，且空调发电车是借助柴油燃烧提供电能，导致环境污染严重并且存在柴油泄漏导致安全隐患的问题。由于内燃机车减少，导致所需电源为380V交流电的列车将没有内燃机车来牵引而不能使用所需电源为380V交流电的列车，造成列车资源的浪费。

针对此，本申请提出了一种列车供电系统，包括主供电回路、分支供电回路和控制单元；主供电回路包括：依次连接的牵引变压器、第一整流单元、中间支撑电容、逆变单元、隔离滤波单元、交流接触器和列车用电设备，牵引变压器将从受电弓获取到的高压交流电转换为低压交流电，第一整流单元从牵引变压器的次级绕组获取低压交流电，并对交流电进行整流后得到直流电，经过所述中间支撑电容的稳压后输出至所述逆变单元，逆变单元对直流电逆变后得到三相交流电，然后通过隔离滤波单元对三相交流电隔离滤波处理后输出隔离滤波处理后的三相交流电；交流接触器的控制端与控制单元连接，通过控制单元控制交流接触器处于闭合工作状态时，为列车用电设备提供交流电。分支供电回路包括第二整流单元和直流接触器，第二整流单元与逆变单元连接，将接收到的逆变单元输出的三相交流电整流为直流电；直流接触器的第一端与第二整流单元连接，直流接触器的第二端与列车用电设备连接，直流接触器的控制端与控制单元连接，通过控制单元控制直流接触器处于闭合工作状态且交流接触器处于断开工作状态时，为列车用电设备提供直流电。本实施例的供电系统不仅能够提供交流电而且能够提供直流电，能够适用于所需电源不同的列车上。而且，通过牵引变压器从受电弓获取电能，并经过主供电回路的处理后为列车用电设备提供交流电，因此不需要额外增设一节空调发电车或者内燃机车，进而解决了增设空调发电车导致列车成本高、体积大、环境污染严重并且存在柴油泄漏导致安全隐患的问题。同时也不受限于内燃机车的使用，提高了列车的使用率。

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。

参见图1所示，本申请实施例提供的列车供电系统包括：

主供电回路1、分支供电回路2和控制单元3。

主供电回路1指的是为列车用电设备提供交流电的供电回路，其中，交流电可以为380V交流电。

分支供电回路2指的是为列车用电设备提供直流电的供电回路，其中，直流电可以为600V直流电。

控制单元3用于控制主供电回路1和分支供电回路2之间的切换，以根据列车所需电源的不同，从两条供电回路中切换相适应的供电回路为该列车提供电源。控制单元还用于接收列车上的检测装置采集到的数据，并对数据进行处理后用于控制列车系统的相应部件，还可以实现对列车供电系统特性控制、逻辑控制和故障保护，可以满足列车供电系统故障检测和运算处理等方面的要求。

例如，列车所需电源为380V交流电，则通过控制单元3控制主供电回路1工作，以为列车提供380V交流电。列车所需电源为600V直流电，则通过控制单元3控制分支供电回路2工作，以为列车提供600V直流电。

下面分别详细介绍每条供电回路的具体结构。

主供电回路包括：

依次连接的牵引变压器110、第一整流单元120、中间支撑电容C1、逆变单元130、隔离滤波单元140、交流接触器150和列车用电设备160。

牵引变压器110从受电弓获取25KV/50Hz的高压交流电，并将25KV/50Hz的高压交流电转换为低压交流电。

受电弓是从接触网获得电能的主要设备，是列车主要电路的高压设备之一。

此处低压交流电指的是适合后续牵引变流器及其他用电设备工作所适合的交流电。

第一整流单元120与牵引变压器110的次级绕组连接，从而可以从牵引变压器110的次级绕组获取到低压交流电，并对低压交流电进行整流，得到直流电。

通过设置在第一整流单元120和逆变单元130之间的中间支撑电容C1对整流后的直流电进行稳压，输出至逆变单元130。

逆变单元130将直流电逆变为三相交流电，并输出至隔离滤波单元140。

隔离滤波单元140对接收到的三相交流电进行隔离滤波处理，并输出隔离滤波处理后的三相交流电。

交流接触器150的第一端与隔离滤波单元140连接，交流接触器150的第二端与列车用电设备160连接，交流接触器150的控制端与控制单元3连接。

通过控制单元3可以控制交流接触器150的闭合、断开。其中，在需要提供交流电的情况下，控制交流接触器150闭合，使得隔离滤波单元140与列车用电设备160可以直接连接，进而将隔离滤波单元140输出的隔离滤波处理后的交流电提供给列车用电设备160。在需要提供直流电的情况下，控制交流接触器150断开，进而断开交流电的供电回路。

分支供电回路包括：

第二整流单元210和直流接触器220。

第二整流单元210与逆变单元130的输出端连接，将接收到的逆变单元130输出的三相交流电整流为直流电。

直流接触器220的第一端与第二整流单元210连接，直流接触器220的第二端与列车用电设备160连接，直流接触器220的控制端与控制单元3连接.

通过控制单元3可以控制直流接触器220的闭合、断开。其中，在需要提供交流电的情况下，控制交流接触器150闭合，并控制直流接触器220断开，使得隔离滤波单元140与列车用电设备160可以直接连接，进而将隔离滤波单元140输出的隔离滤波处理后的交流电提供给列车用电设备160。

在需要提供直流电的情况下，控制交流接触器150断开，进而断开交流电的供电回路，并控制直流接触器220闭合，使得经过逆变单元130逆变后得到的三相交流电传输至分支供电回路2，然后经过分支供电回路2中的第二整流单元210的整流后得到直流电，并将直流电提供给列车用电设备160。

通过上述技术方案，本实施例中列车供电系统，包括主供电回路、分支供电回路和控制单元；主供电回路包括：依次连接的牵引变压器、第一整流单元、中间支撑电容、逆变单元、隔离滤波单元、交流接触器和列车用电设备，牵引变压器将从受电弓获取到的高压交流电转换为低压交流电，第一整流单元从牵引变压器的次级绕组获取低压交流电，并对交流电进行整流后得到直流电，经过所述中间支撑电容的稳压后输出至所述逆变单元，逆变单元对直流电逆变后得到三相交流电，然后通过隔离滤波单元对三相交流电隔离滤波处理后输出隔离滤波处理后的三相交流电；交流接触器的控制端与控制单元连接，通过控制单元控制交流接触器处于闭合工作状态时，为列车用电设备提供交流电。分支供电回路包括第二整流单元和直流接触器，第二整流单元与逆变单元连接，将接收到的逆变单元输出的三相交流电整流为直流电；直流接触器的第一端与第二整流单元连接，直流接触器的第二端与列车用电设备连接，直流接触器的控制端与控制单元连接，通过控制单元控制直流接触器处于闭合工作状态且交流接触器处于断开工作状态时，为列车用电设备提供直流电。本实施例的供电系统不仅能够提供交流电而且能够提供直流电，能够适用于所需电源不同的列车上。而且，通过牵引变压器从受电弓获取电能，并经过主供电回路的处理后为列车用电设备提供交流电，因此不需要额外增设一节空调发电车或者内燃机车，进而解决了增设空调发电车导致列车成本高、体积大、环境污染严重并且存在柴油泄漏导致安全隐患的问题。同时也不受限于内燃机车的使用，提高了列车的使用率。

在实际应用中，第一整流单元工作的瞬间会将产生的电压直接施加在中间支撑电容C1上，对于中间支撑电容C1而言，瞬间施加了较大的充电电流，会对中间支撑电容C1产生影响。为了避免此种情况发生，本申请另一实施例的主供电回路中还设置有预充单元170。

预充单元170的输入端与牵引变压器110的次级绕组连接，预充单元170的输出端与第一整流单元120连接，预充单元170从牵引变压器110的次级绕组获取到交流电后对中间支撑电容C1进行充电。

通过对中间支撑电容C1进行充电以减少第一整流单元120工作的瞬间对中间支撑电容C1施加的充电电流的大小，进而避免充电电流过大对中间支撑电容C1产生影响的问题发生。

参见图2所示，预充单元170包括：

充电接触器11、充电电阻12以及电流短接接触器13。

充电接触器11与充电电阻12串联后，与电流短接接触器13并联，充电接触器11的控制端和电流短接接触器13的控制端分别与控制单元3连接。

预充电时通过控制单元3控制充电接触器11处于闭合状态，并控制电流短接接触器13处于断开状态，对中间支撑电容C1进行充电。

在中间支撑电容C1两端的电压达到预设电压值后，对中间支撑电容C1的充电结束，通过控制单元3控制充电接触器11处于断开状态，并控制电流短接接触器13处于闭合状态，完成预充电。

在另一实施例中，在中间支撑电容C1的两端并联放电回路，放电回路包括串联的两个电阻，分别为电阻R2和电阻R3。其中，电阻R2与电阻R3串联的一端接地，以实现接地保护。

通过图1所示的供电系统，能够为列车提供AC380V电源并且可以为列车提供DC600V电源。

本申请公开的隔离滤波单元140包括隔离变压器141和滤波单元142。

通过隔离变压器141进行隔离降压，以避免异常高压传输至列车用电设备160，提高了提供给列车用电设备160的电压的稳定性。

隔离变压器141的初级绕组与逆变单元130的输出端连接，在隔离变压器141的次级绕组两端连接第一电容C3，通过隔离变压器141的次级绕组阻抗和第一电容C3构成滤波单元142。通过滤波单元142对逆变单元130输出的三相交流电进行滤波处理以及抑制电压纹波，使得其输出稳定正弦的AC380V电源。

逆变单元130将直流电逆变为三相交流电，设置隔离变压器141为三相变压器，三相变压器的每相分别与三相交流电的各相连接。参见图2所示，隔离变压器141的每两相次级绕组之间连接有一个第一电容C3，通过隔离变压器141进行隔离降压，并利用隔离变压器141阻抗与第一电容C3组成滤波单元142对逆变得到的三相交流电进行滤波处理，使得输出稳定地电源。

在图1所示供电系统中，分支供电回路2还包括：

第二电容C2和接地检测电路230。

第二电容C2设置在第二整流单元210和接地检测电路230之间。

第二整流单元210将逆变单元130输出的三相交流电整流为直流电，通过第二电容C2稳定输出电压，且抑制电压纹波，使得分支供电回路2可以提供稳定DC600V电源。

接地检测电路230包括第一电阻R4、第二电阻R5、第三电阻R6和直流接地接触器KM1；第一电阻R4和第二电阻R5串联后与第二电容C2并联，第三电阻R6的第一端连接在第一电阻R4和第二电阻R5之间，第三电阻R6的第二端与直流接地接触器KM1的第一端连接，直流接地接触器KM1的第二端接地；直流接地接触器KM1的控制端与控制单元3连接，通过控制单元3控制直流接地接触器KM1在为列车用电设备160提供交流电时处于断开状态，在为列车用电设备160提供直流电时处于闭合状态。

在图1所示供电系统中，主供电回路中还包括三相滤波电容接触器KM2和交流接地接触器KM3。

三相滤波电容接触器KM2的第一端与隔离变压器141的次级绕组连接，三相滤波电容接触器KM2的第二端与第一电容C3连接，三相滤波电容接触器KM2的控制端与所述控制单元3连接。

交流接地接触器KM3的第一端与隔离变压器141的次级绕组连接，交流接地接触器KM3的第二端与地连接，交流接地接触器KM3的控制端与控制单元3连接。

在为列车用电设备提供交流电时，通过控制单元3控制三相滤波电容接触器KM2闭合且控制交流接地接触器KM3闭合；

在为列车用电设备提供直流电时，通过控制单元3控制三相滤波电容接触器KM2断开且控制交流接地接触器KM3断开。

由于在主供电回路的滤波单元142的输入端之前设置了三相滤波电容接触器KM2，在为列车用电设备160提供直流电时，并不需要经过滤波单元142对交流电进行滤波处理，因此可以通过控制三相滤波电容接触器KM6断开来切断交流电的滤波单元142，有效降低了滤波电容体积和重量。

参见图1所示，本实施例的供电系统中，通过设置的直流接地接触器KM1实现直流接地保护，通过设置的交流接地接触器KM3实现交流接地保护。

控制单元对直流接地接触器KM1的控制和对直流接触器160的控制互锁，对交流接地接触器KM3的控制和对交流接触器150的控制互锁。

即在需要为列车提供交流电时，控制单元3控制直流接触器160断开，由于直流接触器160的控制与直流接地接触器KM1的控制互锁，进而控制单元3控制直流接地接触器KM1断开，控制交流接触器150闭合，由于交流接触器150的控制与交流接地接触器KM3的控制互锁，进而控制单元3控制交流接地接触器KM3闭合。

在图1所示的供电系统中，主供电回路1还包括：

连接在牵引变压器110次级绕组和第一整流单元120之间的熔断器F1。在供电系统发生短路或过流时，熔断器F1快速动作以切断供电回路，防止电路事故扩大，有效保护电路中的其他器件不受损坏。

应用上述公开的列车供电系统，本申请实施例还提供了一种列车供电方法，参见图2所示，该列车供电方法可以包括以下步骤：

S201、确定列车的供电制式；

若确定列车的供电制式为交流电，则执行步骤S202；

若确定列车的供电制式为直流电，则执行步骤S203。

列车所需电源为交流电，则确定列车的供电制式为交流电；列车所需的电源为直流电，则确定列车的供电制式为直流电。

通过上述公开的供电系统可以在列车的供电制式为交流电时，为列车提供交流电，并且可以在列车的供电制式为直流电时，为列车提供直流电。

S202、通过所述控制单元控制所述直流接触器断开并控制所述交流接触器闭合，通过所述主供电回路为所述列车用电设备供电。

基于图1所示的供电系统，在列车的供电制式为交流电时，通过控制单元分别控制交流接触器闭合，三相滤波电容接触器闭合，交流接地接触器闭合，并且分别控制直流接触器断开，直流接地接触器断开。然后通过主供电回路为列车用电设备提供AC380V电源。

S203、通过所述控制单元控制所述直流接触器闭合并控制所述交流接触器断开，通过所述分支供电回路为所述列车用电设备供电。

基于图1所示的供电系统，在列车的供电制式为直流电时，通过控制单元分别控制交流接触器断开，三相滤波电容接触器断开，交流接地接触器断开，并且分别控制直流接触器闭合，直流接地接触器闭合。然后通过分支供电回路为列车用电设备提供DC600V电源。

通过本实施例公开的列车供电方法，实现了根据列车所需电源，在列车供电系统的两条供电回路中进行选择，以为列车提供所需电源。

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。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

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申请。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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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)

1.一种列车供电系统，其特征在于，包括：

主供电回路、分支供电回路和控制单元；

其中，所述主供电回路包括：

依次连接的牵引变压器、第一整流单元、中间支撑电容、逆变单元、隔离滤波单元、交流接触器和列车用电设备；所述牵引变压器将从受电弓获取到的高压交流电转换为低压交流电；

所述第一整流单元从所述牵引变压器的次级绕组获取低压交流电，并对获取到的交流电进行整流后得到直流电，经过所述中间支撑电容的稳压后输出至所述逆变单元；

所述逆变单元将直流电逆变为三相交流电，并输出至所述隔离滤波单元；

所述隔离滤波单元对接收到的三相交流电进行隔离滤波处理，并输出隔离滤波处理后的三相交流电；

所述交流接触器的第一端与所述隔离滤波单元连接，所述交流接触器的第二端与所述列车用电设备连接，所述交流接触器的控制端与所述控制单元连接，通过所述控制单元控制所述交流接触器的工作状态；

在所述交流接触器处于闭合工作状态时，通过所述交流接触器将所述隔离滤波处理后的三相交流电输出至所述列车用电设备；

所述分支供电回路包括：

第二整流单元和直流接触器；

所述第二整流单元与所述逆变单元连接，将接收到的所述逆变单元输出的三相交流电整流为直流电；

所述直流接触器的第一端与所述第二整流单元连接，所述直流接触器的第二端与所述列车用电设备连接，所述直流接触器的控制端与所述控制单元连接，通过所述控制单元控制所述直流接触器的工作状态；

在所述直流接触器处于闭合工作状态且所述交流接触器处于断开工作状态时，通过所述直流接触器将所述第二整流单元输出的直流电输出至所述列车用电设备。

2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述主供电回路还包括：

预充单元；

所述预充单元的输入端与所述牵引变压器的次级绕组连接，所述预充单元的输出端与所述第一整流单元连接，所述预充单元从所述牵引变压器的次级绕组获取到交流电后对所述中间支撑电容进行充电。

3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述预充单元包括：

充电接触器、充电电阻以及电流短接接触器；

所述充电接触器与所述充电电阻串联后与所述电流短接接触器并联；

所述充电接触器的控制端和所述电流短接接触器的控制端分别与所述控制单元连接，在对所述中间支撑电容进行充电时，通过所述控制单元控制所述充电接触器处于闭合状态，并控制所述电流短接接触器处于断开状态；

充电结束后，通过所述控制单元控制所述充电接触器处于断开状态，并控制所述电流短接接触器处于闭合状态。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的供电系统，其特征在于，所述隔离滤波单元包括隔离变压器和滤波单元；

所述隔离变压器的初级绕组与所述逆变单元的输出端连接，所述隔离变压器的次级绕组两端连接第一电容；

所述滤波单元由所述隔离变压器的次级绕组阻抗和第一电容组成。

5.根据权利要求4所述的供电系统，其特征在于，所述主供电回路还包括：

交流接地接触器；

所述交流接地接触器的第一端与所述隔离变压器的次级绕组连接，所述交流接地接触器的第二端与地连接，所述交流接地接触器的控制端与所述控制单元连接，通过所述控制单元控制所述交流接地接触器在为所述列车用电设备提供交流电时处于闭合状态，在为所述列车用电设备提供直流电时处于断开状态。

6.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于，所述主供电回路还包括：

三相滤波电容接触器；

所述三相滤波电容接触器的第一端与所述隔离变压器的次级绕组连接，所述三相滤波电容接触器的第二端与所述第一电容连接，所述三相滤波电容接触器的控制端与所述控制单元连接，通过所述控制单元控制所述三相滤波电容接触器在为所述列车用电设备提供交流电时处于闭合状态，在为所述列车用电设备提供直流电时处于断开状态。

7.根据权利要求6所述的供电系统，其特征在于，所述分支供电回路还包括：

第二电容和接地检测电路；

所述第二电容设置在所述第二整流单元和所述接地检测电路之间；

所述接地检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和直流接地接触器；所述第一电阻和所述第二电阻串联后与所述第二电容并联，所述第三电阻的第一端连接在所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第三电阻的第二端与所述直流接地接触器的第一端连接，所述直流接地接触器的第二端接地；所述直流接地接触器的控制端与所述控制单元连接，通过所述控制单元控制所述直流接地接触器在为所述列车用电设备提供交流电时处于断开状态，在为所述列车用电设备提供直流电时处于闭合状态。

8.根据权利要求7所述的供电系统，其特征在于，所述主供电回路还包括：

连接在所述牵引变压器次级绕组和所述第一整流单元之间的熔断器。

9.一种列车供电方法，其特征在于，应用在权利要求1-3、5-8任意一项所述的供电系统，包括：

确定列车的供电制式；

若确定列车的供电制式为交流电，则通过所述控制单元控制所述直流接触器断开并控制所述交流接触器闭合，通过所述主供电回路为所述列车用电设备供电；

若确定列车的供电制式为直流电，则通过所述控制单元控制所述直流接触器闭合并控制所述交流接触器断开，通过所述分支供电回路为所述列车用电设备供电。

10.根据权利要求9所述的列车供电方法，其特征在于，若供电系统包括直流接触器和交流接触器，则若确定列车的供电制式为交流电，则通过所述控制单元控制所述直流接触器断开并控制所述交流接触器闭合，通过所述主供电回路为所述列车用电设备供电，包括：

通过所述控制单元同时控制所述直流接触器断开、所述直流接地接触器断开、所述交流接触器闭合和所述交流接地接触器闭合，通过所述主供电回路为所述列车用电设备供电；

若确定列车的供电制式为直流电，则通过所述控制单元控制所述直流接触器闭合并控制所述交流接触器断开，通过所述分支供电回路为所述列车用电设备供电，包括：

通过所述控制单元同时控制所述直流接触器闭合、所述直流接地接触器闭合、所述交流接触器断开和所述交流接地接触器断开，通过所述分支供电回路为所述列车用电设备供电。

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