CN113734209A - 一种调机机车的供电系统和供电控制方法 - Google Patents

一种调机机车的供电系统和供电控制方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种调机机车的供电系统和供电控制方法,其中,供电系统包括柴油机、发电机、整流器、励磁控制器、第一DC/DC转换模块、第二DC/DC转换模块、第一蓄电池、牵引变流器和辅助变流器。在发电机输出三相交流电时,由发电机输出的三相交流电为第一蓄电池充电,为励磁控制器、牵引电机、交流负载和直流负载供电;在柴油机不工作,发电机未输出三相交流电时,控制第一蓄电池处于放电状态时,由第一蓄电池输出的电能为牵引电机、交流负载和直流负载供电。本申请提供的技术方案,既能实现整车的稳定供电,又能避免现有技术中励磁变压器和隔离变压器体积大、重量大带来的困扰。

Description

一种调机机车的供电系统和供电控制方法
技术领域
本申请涉及机车供电技术领域,具体涉及一种调机机车的供电系统和供电控制方法。
背景技术
轨道交通在公共交通中占据重要的地位,具有快速、运量大、电能牵引的特点,能够方便人们出行,有利于节省时间,缓解交通拥堵现象,并且对环境污染较小、节能环保。
轨道交通主要有高速铁路和普速铁路。普速铁路运输中的客车和货车本身不具有动力,车辆进出站台和编组均由调车机车牵引。供电系统是调车机车的电气系统中重要的组成部分,供电系统为调车机车负载供电,保障调车机车正常运行。
现有的调车机车的供电系统(如图1所示)中的励磁变压器和隔离变压器用于稳定输出电压,然而,励磁变压器和隔离变压器体积较大且重量较重,在实际使用中造成了不便。而且,隔离变压器工作时,产生较大的噪声,影响驾乘人员的正常工作和休息,甚至是危害到驾乘人员的身体健康。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提供一种调机机车的供电系统和供电控制方法,以解决现有技术中存在的问题。
为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
本申请提供一种调机机车的供电系统,包括:柴油机、发电机、整流器、励磁控制器、第一DC/DC(直流/直流)转换模块、第二DC/DC转换模块、第一蓄电池、牵引变流器和辅助变流器;
所述柴油机与所述发电机中的转子连接;
所述发电机的输出端与所述整流器的输入端连接,所述整流器的输出端分别与所述牵引变流器的第一端、所述第一DC/DC转换模块的第一端以及所述第二DC/DC转换模块的输入端连接,所述牵引变流器的第二端与所述机车的牵引电机连接,所述第一DC/DC转换模块的第二端与所述第一蓄电池连接,所述第二DC/DC转换模块的输出端分别与所述励磁控制器的供电端、所述辅助变流器的输入端以及所述机车的直流负载连接,所述辅助变流器的输出端与所述机车的交流负载连接,所述励磁控制器的输出端与所述发电机的供电端连接;
在所述供电系统处于第一状态时,所述发电机输出的电能为所述第一蓄电池充电,为所述励磁控制器、所述牵引电机、所述交流负载和所述直流负载供电;在所述供电系统处于第二状态时,所述第一蓄电池处于放电状态,所述第一蓄电池输出的电能为所述牵引电机、所述交流负载和所述直流负载供电;
其中,所述第一状态为所述柴油机带动所述发电机的转子旋转,所述发电机输出三相交流电的状态;所述第二状态为所述柴油机不工作,所述发电机未输出三相交流电的状态。
可选的,在上述供电系统的基础上,还包括充电机;
所述充电机的输入端与所述第二DC/DC转换模块的输出端连接,所述直流负载与所述充电机的输出端连接,所述充电机用于对所述第二DC/DC转换模块输出的直流电进行电压转换。
可选的,在上述供电系统的基础上,还包括第二蓄电池;
所述第二蓄电池与所述充电机的输出端连接,所述第二蓄电池为所述供电系统的低压电源。
可选的,在上述供电系统的基础上,所述牵引变流器还用于:在所述牵引电机处于制动发电状态时,将所述牵引电机输出的交流电处理为直流电,为所述第一蓄电池和所述第二蓄电池充电,为所述交流负载和所述直流负载供电。
可选的,在上述供电系统的基础上,还包括用于接入外部电源的电源接口;
在所述机车处于入库状态,且所述电源接口接入外部电源时,由所述外部电源为所述第一蓄电池充电。
本申请还提供一种调机机车的供电控制方法,所述调机机车的供电系统包括柴油机、发电机、整流器、励磁控制器、第一DC/DC转换模块、第二DC/DC转换模块、第一蓄电池、牵引变流器和辅助变流器;所述柴油机与所述发电机中的转子连接;所述发电机的输出端与所述整流器的输入端连接,所述整流器的输出端分别与所述牵引变流器的第一端、所述第一DC/DC转换模块的第一端以及所述第二DC/DC转换模块的输入端连接,所述牵引变流器的第二端与所述机车的牵引电机连接,所述第一DC/DC转换模块的第二端与所述第一蓄电池连接,所述第二DC/DC转换模块的输出端分别与所述励磁控制器的供电端、所述辅助变流器的输入端以及所述机车的直流负载连接,所述辅助变流器的输出端与所述机车的交流负载连接,所述励磁控制器的输出端与所述发电机的供电端连接;所述供电控制方法包括:
当所述柴油机处于工作状态,且所述发电机输出三相交流电时,控制所述整流器将所述发电机输出的三相交流电整流为直流电,控制所述牵引变流器将所述整流器输出的直流电逆变为交流电,并为所述牵引电机供电,控制所述第一DC/DC转换模块对所述整流器输出的直流电进行电压转换,并对所述第一蓄电池充电,控制所述第二DC/DC转换模块对所述整流器输出的直流电进行电压转换,并为所述励磁控制器和所述直流负载供电,控制所述辅助变流器将所述第二DC/DC转换模块输出的直流电逆变为交流电,并为所述交流负载供电;
当所述柴油机不工作,所述发电机未输出三相交流电时,控制所述第一蓄电池放电,控制所述第一DC/DC转换模块对所述第一蓄电池输出的直流电进行电压转换,控制所述牵引变流器将所述第一DC/DC转换模块输出的直流电逆变为交流电,并为所述牵引电机供电,控制所述第二DC/DC转换模块对所述第一DC/DC转换模块输出的直流电进行电压转换,并为所述直流负载供电,控制所述辅助变流器将所述第二DC/DC转换模块输出的直流电逆变为交流电,并为所述交流负载供电。
可选的,所述供电系统还包括充电机,所述充电机的输入端与所述第二DC/DC转换模块的输出端连接,所述直流负载与所述充电机的输出端连接;
所述为所述直流负载供电,包括:控制所述充电机对所述第二DC/DC转换模块输出的直流电进行电压转换,由所述充电机为所述直流负载供电。
可选的,所述供电系统还包括第二蓄电池,所述第二蓄电池与所述充电机的输出端连接;所述供电控制方法还包括:
当所述牵引电机处于制动发电状态时,控制所述牵引变流器将所述牵引电机输出的交流电整流为直流电,控制所述第一DC/DC转换模块对所述牵引变流器输出的直流电进行电压转换,并对所述第一蓄电池充电,控制所述第二DC/DC转换模块对所述牵引变流器输出的直流电进行电压转换,并为所述直流负载供电,对所述第二蓄电池充电,控制所述辅助变流器将所述第二DC/DC转换模块输出的直流电逆变为交流电,并为所述交流负载供电。
由此可见:
本申请提供的调机机车的供电系统,柴油机与发电机中的转子连接,发电机的输出端与整流器的输入端连接,整流器的输出端分别与牵引变流器的第一端、第一DC/DC转换模块的第一端以及第二DC/DC转换模块的输入端连接,牵引变流器的第二端与机车的牵引电机连接,第一DC/DC转换模块的第二端与第一蓄电池连接,第二DC/DC转换模块的输出端分别与励磁控制器的供电端、辅助变流器的输入端以及机车的直流负载连接,辅助变流器的输出端与机车的交流负载连接,励磁控制器的输出端与发电机的供电端连接。在发电机输出三相交流电时,由发电机输出的三相交流电为第一蓄电池充电,为励磁控制器、牵引电机、交流负载和直流负载供电;在柴油机不工作,发电机未输出三相交流电时,控制第一蓄电池处于放电状态时,由第一蓄电池输出的电能为牵引电机、交流负载和直流负载供电。因此,本申请提供的调机机车的供电系统,既能实现整车的稳定供电,又能避免现有技术中励磁变压器和隔离变压器体积大、重量大带来的困扰。
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为现有的调机机车的供电系统的结构示意图;
图2为本申请提供的一种调机机车的供电系统的结构示意图;
图3为本申请提供的另一种调机机车的供电系统的结构示意图;
图4为本申请提供的又一种调机机车的供电系统的结构示意图;
图5为本申请提供的调机机车的供电系统接入外部电源的一种结构示意图。
图中,201为柴油机,202为发电机,203为整流器,204为励磁控制器,205为第一DC/DC转换模块,206为第二DC/DC转换模块,207为第一蓄电池,208为牵引变流器,209为辅助变流器,210为充电机,211为第二蓄电池,301为直流负载,302为交流负载,303为牵引电机,304为外部电源。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。
在背景技术中我们知道,现有的调机机车的供电系统中,励磁变压器和隔离变压器作用是稳定输出电压。
柴油机起动后,会带动发电机的转子运动,发电机需要运行一段时间才能输出三相交流电,期间由蓄电池为励磁控制器提供电能,控制励磁电流。待发电机输出三相交流电后,发电机输出的三相交流电作为励磁控制器的输入电源,但由于发电机输出的电压较高,且为变频变压,难于控制励磁控制器的励磁电流,因此需要励磁变压器进行降压和隔离,以便调节励磁电流。然而,励磁变压器的体积较大,重量较重,在实际应用中带来不便。
并且,申请人发现,蓄电池的电压比较低,通常为110V的直流电压或74V的直流电压,而励磁控制器的起动功率一般在20kw以上,电流很大,会导致蓄电池短时间内电压迅速下降,引起电压不稳定。更严重的情况下,蓄电池处于亏电状态时,可能无法起动柴油机和发电机。
申请人还发现,动力蓄电池在放电时,电压变化较大,动力蓄电池的放电状态不受控制。因此需要逆变器将动力蓄电池输出的直流电转换为三相PWM波交流电,再经隔离变压器和滤波电容处理后,输出三相正弦波交流电,为机车的负载供电。然而,隔离变压器体积较大,重量较重,不方便使用,且隔离变压器工作时噪声较大,给驾乘人员造成不利的影响。
为此,本申请提供一种调机机车的供电系统,以解决上述存在的问题。
如图2所示,图2为本申请公开的一种调机机车的供电系统的结构示意图。具体包括:柴油机201、发电机202、整流器203、励磁控制器204、第一DC/DC转换模块205、第二DC/DC转换模块206、第一蓄电池207、牵引变流器208和辅助变流器209。
柴油机201与发电机202中的转子连接。
发电机202的输出端与整流器203的输入端连接,整流器203的输出端分别与牵引变流器208的第一端、第一DC/DC转换模块205的第一端以及第二DC/DC转换模块206的输入端连接,牵引变流器208的第二端与机车的牵引电机303连接,第一DC/DC转换模块205的第二端与第一蓄电池207连接,第二DC/DC转换模块206的输出端分别与励磁控制器204的供电端、辅助变流器209的输入端以及机车的直流负载301连接,辅助变流器209的输出端与机车的交流负载302连接,励磁控制器204的输出端与发电机202的供电端连接。
在供电系统处于第一状态时,发电机202输出的电能为第一蓄电池207充电,为励磁控制器204、牵引电机303、交流负载302和直流负载301供电;在供电系统处于第二状态时,第一蓄电池207处于放电状态,第一蓄电池207输出的电能为牵引电机303、交流负载302和直流负载301供电。
其中,第一状态为柴油机201带动发电机202的转子旋转,发电机202输出三相交流电的状态;第二状态为柴油机201不工作,发电机202未输出三相交流电的状态。
可选的,第一DC/DC转换模块205和第二DC/DC转换模块206均采用高频隔离软开关技术,开关频率可达18kHz以上,开关器件功率损耗少。另外,第一DC/DC转换模块205和第二DC/DC转换模块206还可以采用斩波技术。
在发电机202输出三相交流电时,发电机202输出的电能经整流器203和牵引变流器208处理后为牵引电机303供电,经整流器203和第一DC/DC转换模块205处理后为第一蓄电池207充电,经整流器203和第二DC/DC转换模块206处理后为励磁控制器204与直流负载301供电,经整流器203、第二DC/DC转换模块206和辅助变流器209处理后为交流负载302供电。
本申请提供的调机机车的供电系统,不仅能为调机机车供电,还能通过整流器203、牵引变流器208、第一DC/DC转换模块205、第二DC/DC转换模块206和辅助变流器209对发电机202输出的电能进行电流或电压转换处理,起到稳定发电机202的输出电压的作用,提高调机机车的供电的安全性。本申请提供的调机机车的供电系统,既满足调机机车供电的需求,又省去了现有技术中体积大、重量重的励磁变压器和隔离变压器的设计,消除了励磁变压器和隔离变压器带来的麻烦。并且,第一DC/DC转换模块205与第二DC/DC转换模块206采用高频隔离软开关技术,工作时产生的电磁噪声较小。
还需要说明的是,第一DC/DC转换模块205是双向的,即,第一DC/DC转换模块205的第一端可以为输入端或者输出端,相应的,第一DC/DC转换模块205的第二端为输出端或者输入端,第一DC/DC转换模块205和第二DC/DC转换模块都是多路DC/DC的并联设计,第一蓄电池207可以为动力蓄电池。
在柴油机201不工作,发电机202处于未输出三相交流电时,第一蓄电池207处于放电状态,由第一蓄电池207输出的电能经第一DC/DC转换模块205和牵引变流器208处理后为牵引电机303供电,经第一DC/DC转换模块205和第二DC/DC转换模块206处理后为直流负载301供电,经第一DC/DC转换模块205、第二DC/DC转换模块206和辅助变流器209处理后为交流负载302供电。交流负载302包括但不限于柴油机201的冷却风扇,牵引电机303的冷却通风机、空气压缩机、电气室排气风机以及司机室空调。
本申请提供的调机机车的供电系统,在柴油机201不工作,发电机202未输出三相交流电时,由第一蓄电池207为整车供电,并且第一蓄电池207输出的电能经第一DC/DC转换模块205、第二DC/DC转换模块206、辅助变流器209和牵引变流器208进行电流或电压转换处理,使得第一蓄电池207为调机机车提供稳定的电压,保证调机机车安全运行。在调机机车没有励磁变压器和隔离变压器的情况下,第一蓄电池207输出的电能仍能为整车提供稳定的电压,避免了励磁变压器和隔离变压器体积大、重量大造成的不便。
而且,第一蓄电池207为动力蓄电池,动力蓄电池容量较大,电压高,其电压通常在900伏至1500伏之间,其功率通常可以达到2000kW以上,而励磁控制器204的励磁起动功率通常在20kW,远小于第一蓄电池207的功率,因此,由第一蓄电池207为励磁控制器204供电不会导致第一蓄电池207的电压出现大的波动,能够解决现有技术中由蓄电池为励磁控制器供电可能产生的问题,保证调机机车的牵引电机303、直流负载301和交流负载302的正常供电。
由于第一DC/DC转换模块205和第二DC/DC转换模块206都是多路DC/DC支路的并联设计,在某一路DC/DC支路出现转换故障时,第一DC/DC转换模块205和第二DC/DC转换模块206仍可继续正常使用,不会对第一DC/DC转换模块205和第二DC/DC转换模块206的整体功能造成较大的影响,提高了供电系统的可靠性。
本申请提供的另一种机车的供电系统,参见图3所示的结构示意图。该系统包括:柴油机201、发电机202、整流器203、励磁控制器204、第一DC/DC转换模块205、第二DC/DC转换模块206、第一蓄电池207、牵引变流器208、辅助变流器209和充电机210。
充电机210的输入端与第二DC/DC转换模块206的输出端连接,直流负载301与充电机210的输出端连接,充电机210用于对第二DC/DC转换模块206输出的直流电进行电压转换。
需要说明的是,充电机210具有直-直变流模块。
在现有技术中,充电机需要配置交-直-直变流模块。而本申请中,充电机210的输入端与第二DC/DC转换模块206的输出端连接,因此,充电机210配置直-直变流模块即可,减小了充电机210的体积,还能避免现有的充电机中交-直变流模块的功耗,降低充电机的整体功耗。
充电机210的直-直变流模块对第二DC/DC转换模块206输出的直流电进行电压转换,将第二DC/DC转换模块206输出的直流电的电压进一步降低,使得流经直流负载301的电流的电压更加稳定,以便直流负载301处在安全使用的状态。
这里还需要说明的是,辅助变流器209具有直-交变流模块。
在现有技术中,辅助变流器209需要配置交-直-交变流模块。而本申请中,辅助变流器209的输入端与第二DC/DC转换模块206的输出端连接,因此,辅助变流器209配置直-交变流模块即可,减小了辅助变流器209的体积,还能避免现有的辅助变流器中交-直变流模块的功耗,降低辅助变流器的整体功耗。
参见图4,图4为本申请提供的又一种机车的供电系统的结构示意图。该系统包括:柴油机201、发电机202、整流器203、励磁控制器204、第一DC/DC转换模块205、第二DC/DC转换模块206、第一蓄电池207、牵引变流器208、辅助变流器209、充电机210和第二蓄电池211。
第二蓄电池211与充电机210的输出端连接,第二蓄电池211为供电系统的低压电源。
还需要说明的是,当发电机202输出三相交流电时,发电机202输出的电能可以为第二蓄电池211充电,或在第一蓄电池207处于放电状态时,第一蓄电池207输出的电能也可以为第二蓄电池211充电。
另一种实施方式中,调机机车运行时,在制动工况条件下,供电系统可采用电制动。这时,牵引电机303处于制动发电状态,牵引变流器208将牵引电机303输出的交流电处理为直流电,经第一DC/DC转换模块205为第一蓄电池207充电,经第二DC/DC转换模块206和辅助变流器209为交流负载302供电,经第二DC/DC转换模块206和充电机210为直流负载301供电,经第二DC/DC转换模块206和充电机210为第二蓄电池211充电。
将调机机车制动时产生的能量给第一蓄电池207与第二蓄电池211充电,给交流负载302和直流负载301供电,节能效果较好,提高电能的利用率。
进一步的,本申请提供的调机机车的供电系统还包括用于接入外部电源的电源接口。
在机车处于入库状态,且电源接口接入外部电源304时,由外部电源304为第一蓄电池207充电。请参见图5,图5示出了供电系统接入外部电源的一种结构示意图。
一种可能的实现情况下,机车停在车库时,供电系统的电源接口可以接入外部电源,由外部电源输出的电能经整流器203、第一DC/DC转换模块205为第一蓄电池207充电。
在柴油机201运行,发电机202输出的电能为第一蓄电池207充电的基础上,外部电源304输出的电能也能为第一蓄电池207充电,有利于缩减柴油机201的工作时间,减少柴油机201的排放。
需要说明的是,外部电源304输出的电能也可以为第二蓄电池211充电。
另一种可能的实现情况下,机车停在车库,供电系统的电源接口接入外部电源304,柴油机201停止运行时,第一蓄电池207可以不作为供电系统的电能来源,由外部电源304输出的电能为第一蓄电池207和第二蓄电池211充电、为牵引电机303、交流负载302和直流负载301供电。
此时,由外部电源304作为供电系统的电能来源,减少柴油机201的排放,同时减少甚至避免第一蓄电池207和第二蓄电池211的使用,以使得机车在出库时,第一蓄电池207和第二蓄电池211能处于较佳的储能状态。
基于本申请上述公开的调机机车的供电系统,本申请还公开调机机车的供电控制方法。
该供电控制方法包括:
1)、当柴油机处于工作状态,且发电机输出三相交流电时,控制整流器将发电机输出的三相交流电整流为直流电,控制牵引变流器将整流器输出的直流电逆变为交流电,并为牵引电机供电,控制第一DC/DC转换模块对整流器输出的直流电进行电压转换,并对第一蓄电池充电,控制第二DC/DC转换模块对整流器输出的直流电进行电压转换,并为励磁控制器和直流负载供电,控制辅助变流器将第二DC/DC转换模块输出的直流电逆变为交流电,并为交流负载供电;
2)、当柴油机不工作,发电机未输出三相交流电时,控制第一蓄电池放电,控制第一DC/DC转换模块对第一蓄电池输出的直流电进行电压转换,控制牵引变流器将第一DC/DC转换模块输出的直流电逆变为交流电,并为牵引电机供电,控制第二DC/DC转换模块对第一DC/DC转换模块输出的直流电进行电压转换,并为直流负载供电,控制辅助变流器将第二DC/DC转换模块输出的直流电逆变为交流电,并为交流负载供电。
在另一个实施例中,供电系统还包括充电机,充电机的输入端与第二DC/DC转换模块的输出端连接,直流负载与充电机的输出端连接。相应的,为直流负载供电,包括:控制充电机对第二DC/DC转换模块输出的直流电进行电压转换,由充电机为直流负载供电。
在另一个实施例中,供电系统还包括第二蓄电池,第二蓄电池与充电机的输出端连接。相应的,在上述供电控制方法的基础上,还包括:
当牵引电机处于制动发电状态时,控制牵引变流器将牵引电机输出的交流电整流为直流电,控制第一DC/DC转换模块对牵引变流器输出的直流电进行电压转换,并对第一蓄电池充电,控制第二DC/DC转换模块对牵引变流器输出的直流电进行电压转换,并为直流负载供电,对第二蓄电池充电,控制辅助变流器将第二DC/DC转换模块输出的直流电逆变为交流电,并为交流负载供电。
最后,还需要说明的是,在本文中,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,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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。
以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种调机机车的供电系统,其特征在于,包括:柴油机、发电机、整流器、励磁控制器、第一DC/DC转换模块、第二DC/DC转换模块、第一蓄电池、牵引变流器和辅助变流器;
所述柴油机与所述发电机中的转子连接;
所述发电机的输出端与所述整流器的输入端连接,所述整流器的输出端分别与所述牵引变流器的第一端、所述第一DC/DC转换模块的第一端以及所述第二DC/DC转换模块的输入端连接,所述牵引变流器的第二端与所述机车的牵引电机连接,所述第一DC/DC转换模块的第二端与所述第一蓄电池连接,所述第二DC/DC转换模块的输出端分别与所述励磁控制器的供电端、所述辅助变流器的输入端以及所述机车的直流负载连接,所述辅助变流器的输出端与所述机车的交流负载连接,所述励磁控制器的输出端与所述发电机的供电端连接;
在所述供电系统处于第一状态时,所述发电机输出的电能为所述第一蓄电池充电,为所述励磁控制器、所述牵引电机、所述交流负载和所述直流负载供电;在所述供电系统处于第二状态时,所述第一蓄电池处于放电状态,所述第一蓄电池输出的电能为所述牵引电机、所述交流负载和所述直流负载供电;
其中,所述第一状态为所述柴油机带动所述发电机的转子旋转,所述发电机输出三相交流电的状态;所述第二状态为所述柴油机不工作,所述发电机未输出三相交流电的状态。
2.根据权利要求1所述的供电系统,其特征在于,还包括充电机;
所述充电机的输入端与所述第二DC/DC转换模块的输出端连接,所述直流负载与所述充电机的输出端连接,所述充电机用于对所述第二DC/DC转换模块输出的直流电进行电压转换。
3.根据权利要求2所述的供电系统,其特征在于,还包括第二蓄电池;
所述第二蓄电池与所述充电机的输出端连接,所述第二蓄电池为所述供电系统的低压电源。
4.根据权利要求3所述的供电系统,其特征在于,所述牵引变流器还用于:在所述牵引电机处于制动发电状态时,将所述牵引电机输出的交流电处理为直流电,为所述第一蓄电池和所述第二蓄电池充电,为所述交流负载和所述直流负载供电。
5.根据权利要求4所述的供电系统,其特征在于,还包括用于接入外部电源的电源接口;
在所述机车处于入库状态,且所述电源接口接入外部电源时,由所述外部电源为所述第一蓄电池充电。
6.一种调机机车的供电控制方法,其特征在于,所述调机机车的供电系统包括柴油机、发电机、整流器、励磁控制器、第一DC/DC转换模块、第二DC/DC转换模块、第一蓄电池、牵引变流器和辅助变流器;所述柴油机与所述发电机中的转子连接;所述发电机的输出端与所述整流器的输入端连接,所述整流器的输出端分别与所述牵引变流器的第一端、所述第一DC/DC转换模块的第一端以及所述第二DC/DC转换模块的输入端连接,所述牵引变流器的第二端与所述机车的牵引电机连接,所述第一DC/DC转换模块的第二端与所述第一蓄电池连接,所述第二DC/DC转换模块的输出端分别与所述励磁控制器的供电端、所述辅助变流器的输入端以及所述机车的直流负载连接,所述辅助变流器的输出端与所述机车的交流负载连接,所述励磁控制器的输出端与所述发电机的供电端连接;所述供电控制方法包括:
当所述柴油机处于工作状态,且所述发电机输出三相交流电时,控制所述整流器将所述发电机输出的三相交流电整流为直流电,控制所述牵引变流器将所述整流器输出的直流电逆变为交流电,并为所述牵引电机供电,控制所述第一DC/DC转换模块对所述整流器输出的直流电进行电压转换,并对所述第一蓄电池充电,控制所述第二DC/DC转换模块对所述整流器输出的直流电进行电压转换,并为所述励磁控制器和所述直流负载供电,控制所述辅助变流器将所述第二DC/DC转换模块输出的直流电逆变为交流电,并为所述交流负载供电;
当所述柴油机不工作,所述发电机未输出三相交流电时,控制所述第一蓄电池放电,控制所述第一DC/DC转换模块对所述第一蓄电池输出的直流电进行电压转换,控制所述牵引变流器将所述第一DC/DC转换模块输出的直流电逆变为交流电,并为所述牵引电机供电,控制所述第二DC/DC转换模块对所述第一DC/DC转换模块输出的直流电进行电压转换,并为所述直流负载供电,控制所述辅助变流器将所述第二DC/DC转换模块输出的直流电逆变为交流电,并为所述交流负载供电。
7.根据权利要求6所述的供电控制方法,其特征在于,所述供电系统还包括充电机,所述充电机的输入端与所述第二DC/DC转换模块的输出端连接,所述直流负载与所述充电机的输出端连接;
所述为所述直流负载供电,包括:控制所述充电机对所述第二DC/DC转换模块输出的直流电进行电压转换,由所述充电机为所述直流负载供电。
8.根据权利要求7所述的供电控制方法,其特征在于,所述供电系统还包括第二蓄电池,所述第二蓄电池与所述充电机的输出端连接;所述供电控制方法还包括:
当所述牵引电机处于制动发电状态时,控制所述牵引变流器将所述牵引电机输出的交流电整流为直流电,控制所述第一DC/DC转换模块对所述牵引变流器输出的直流电进行电压转换,并对所述第一蓄电池充电,控制所述第二DC/DC转换模块对所述牵引变流器输出的直流电进行电压转换,并为所述直流负载供电,对所述第二蓄电池充电,控制所述辅助变流器将所述第二DC/DC转换模块输出的直流电逆变为交流电,并为所述交流负载供电。
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