CN116653636A - 一种用于机车移车的供电装置、供电方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于机车移车的供电装置,该供电装置安装于被移机车的本体内,该供电装置包括:蓄电池,用于将蓄电池输出电源转换为直流电源再将该直流电源转换为用于被移机车本体的交流动力电源、或将蓄电池输出电源转换为脉冲宽度调制电源再将该脉冲宽度调制电源调整为所述交流动力电源的变流器,其中,直流电源电压大于蓄电池输出电源电压。本申请可以取消地面库内动车电源的成本投入,并避免库内动车电缆带来的其他安全等问题,解决了大倍率放电、蓄电池电压跌落大等技术缺陷以及剩余电量不够带来充电机设备投入等问题。
Description
技术领域
本发明涉及电力机车技术领域,特别地,涉及一种用于机车移车的供电装置、供电方法。
背景技术
目前部分型号的电力机车由于不具备自走行功能,在出入机车检修库或在整备场自有电区向无电区转线作业时,通常采用库内电源或者附挂调车机车作为动力来源进行出入库或转线走行的移车操作。采用库内电源需要很长的线缆连接,不适应整备场的移车功能;采用附挂调车机进行移车存在调车时间长、效率低下等问题。
发明内容
本发明提供了一种用于机车移车的供电装置,以解决无自行走功能的电力机车在出入机车检修库或在整备场自有电区向无电区转线作业时电力电源的提供问题。
本发明第一方面提供一种用于机车移车的供电装置,该供电装置安装于被移机车的本体内,该供电装置包括:
蓄电池,
用于将蓄电池输出电源转换为直流电源再将该直流电源转换为用于被移机车本体的交流动力电源、或将蓄电池输出电源转换为脉冲宽度调制电源再将该脉冲宽度调制电源调整为所述交流动力电源的变流器,
其中,
直流电源电压大于蓄电池输出电源电压。
较佳地,所述变流器包括:用于将蓄电池输出电源斩波为直流电源的第一变流器、以及用于将第一变流器输出的直流电源逆变为交流动力电源的第二变流器,其中,所述直流电源电压为用于被移机车本体的直流动力电源电压,第一变流器的输出端与用于向被移机车本体提供直流动力电源的第一连接接口连通;
或者,
所述变流器包括:用于将蓄电池输出电源斩波为直流电源的第三变流器、以及用于将蓄电池输出电源斩波为直流电源的第一变流器、以及用于将第一变流器输出的直流电源逆变为交流动力电源的第二变流器,其中,第三变流器所逆变的直流电源电压为用于被移机车本体的直流动力电源电压,第三变流器的输入端与蓄电池输出电源端之间通过用于电源通断和负载隔离的第一接触器连通,第三变流器的输出端与所述第一连接接口连通;
第一变流器的输入端与蓄电池输出电源端之间通过所述第一接触器连通,
所述蓄电池包括用于蓄电池充放电保护的保护电路,
所述蓄电池为铅酸电池、或钛酸锂电池、或锂电池、或镍氢电池。
较佳地,所述第一变流器为用于将蓄电池输出的直流电压进行斩波升压的斩波器,第一变流器的输出端与第二变流器的输入端之间通过用于电源通断和负载隔离的第二接触器连通;
所述第二变流器的输出端与用于向被移机车本体提供交流动力电源的第二连接接口连通。
较佳地,所述斩波器包括多级直流/直流升压电路,
所述交流动力电源为三相交流电源,
所述第二变流器包括多电平桥式逆变电路、以及用于抑制电压谐波的滤波电路,
所述第二变流器的输出端还与用于向被移机车本体提供交流非动力电源的第三连接接口连通;
所述蓄电池为机车本体内的既有蓄电池,所述供电装置集成于该既有蓄电池。
较佳地,所述变流器包括:用于将蓄电池输出电源逆变为脉冲宽度调制电源的第四变流器、以及用于将脉冲宽度调制电源升压为交流动力电源电压的变压器,
第四变流器的输入端与蓄电池输出电源端之间通过用于电源通断和负载隔离第三接触器连通,
第四变流器的输出端与变压器的输入端相连接,
变压器的输出端与用于向被移机车本体提供交流动力电源的第四连接接口连通;
所述蓄电池包括用于蓄电池充放电保护的保护电路;
所述蓄电池为铅酸电池、或钛酸锂电池、或锂电池、或镍氢电池,或镍镉电池。
较佳地,所述第四变流器包括多电平桥式逆变电路、以及用于抑制电压谐波的滤波电路,
所述交流动力电源为三相交流电源,
所述变流器还包括:用于将交流动力电源整流为直流动力电源的整流器,
所述变压器的输出端通过用于电源通断和负载隔离第四接触器与整流器的输入端连通,
整流器的输出端与用于向被移机车本体提供直流动力电源的第五连接接口连通。
较佳地,所述整流器包括三相不控整流电路或三相四象限整流电路,
所述变压器的输出端还与用于被移机车本体提供交流非动力电源的第六连接接口连通。
较佳地,所述变压器为高漏感三相-三相/四线变压器,
所述变压器的输出端还连接有用于抑制电压谐波的滤波电路。
较佳地,所述滤波电路为三相滤波电感器、和/或三相滤波电容器。
本申请第二方面提供一种机车,所述机车安装有如上述任一所述用于机车移车的供电装置。
本申请第三方面提供一种用于机车移车的供电方法,该方法包括:
在被移车的机车本体侧,
在移车模式下,响应于所设置的动力电源电压指令,
在所设置的动力电源电压指令为交流动力电源电压的情形下,将安装于机车的本体内的蓄电池的输出电源转换为直流电源,将直流电源转换为用于被移机车本体的交流动力电源,或者,将所述蓄电池的输出电源转换为脉冲宽度调制电源,将脉冲宽度调制电源调整为用于被移机车本体的交流动力电源,
对交流动力电源进行谐波抑制,使得交流动力电源的电压谐波达到设定阈值,
在所设置的动力电源电压指令为直流动力电源电压的情形下,将所述蓄电池的输出电源转换为用于被移机车本体的直流动力电源,或者,将所述蓄电池的输出电源转换为脉冲宽度调制电源,将脉冲宽度调制电源调整为交流电源,将交流电源转换为直流动力电源。
本申请提供的一种用于机车移车的供电装置,通过将机车中的既有蓄电池提供的电源逆变为机车动力电源,其实现方式简洁、可靠,整车的硬件改动仅需要增加接线,整车的软件保持不变,可以取消地面库内动车电源的成本投入,并避免库内动车电缆带来的其他安全等问题,解决了大倍率放电、蓄电池电压跌落大等技术缺陷以及剩余电量不够带来充电机设备投入等问题。
附图说明
图1为本申请用于机床移车的供电装置的一种示意图。
图2为本申请实施例一用于机车移车的供电装置的一种示意图。
图3为本申请实施例一用于机车移车的供电装置的另一种示意图。
图4为本申请实施例用于机车移车的供电方法的一种示意图。
图5为本申请实施例二用于机车移车的供电装置的一种示意图。
图6为本申请实施例用于机车移车的供电方法的一种示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术手段和优点更加清楚明白,以下结合附图对本申请做进一步详细说明。
申请人发现,若采用机车自带蓄电池直接逆变来提供电力电源,由于目前机车采用的是铅酸蓄电池,存在不能进行大倍率放电、蓄电池内阻大等问题,当采用蓄电池直接逆变为三相60V左右的交流电源时,启动电流很大,自带蓄电池瞬间拉低至较低电压,可能造成蓄电池不可逆的损伤。并且,整车的逻辑控制软件需要相应的变化,由原来的三相380V动车调整为三相60V动车。另外,移车一次后,蓄电池的剩余电量不能满足下次的升弓的要求,需要额外增加充电设备,又会造成充电设备无外接电源等一系列问题。
针对当前机车移车的技术现状,本申请提供一种用于机车移车的供电装置。
参见图1所示,图1为本申请用于机车移车的供电装置的一种示意图。该供电装置安装于被移机车的本体内,包括:
蓄电池,
变流器,用于将蓄电池输出电源转换为直流电源再将该直流电源逆变为用于被移机车本体的交流动力电源、或将蓄电池输出电源逆变为脉冲宽度调制电源再将该脉冲宽度调制电源调整为所述交流动力电源,
其中,
直流电源电压大于蓄电池输出电源电压。
所应理解的是,本申请中的机车包括且不限于不具备自走行功能的电力牵引机车、无电力牵引的机车等。
本申请提供的供电装置通过用于将机车本机中的蓄电池输出电源斩波为直流电源再将该直流电源逆变为用于被移机车的交流动力电源、或将蓄电池输出电源逆变为脉冲宽度调制电源再将该脉冲宽度调制电源升压为所述交流动力电源的变流器,避免了蓄电池因启动电流大瞬间拉低至较低电压的缺陷,如此一来,无需采用库内电源或附挂调车机车来作为动力来源进行出入库或转线走行的移车操作。
以下结合机车所需电力电源的情况来具体说明,所应理解的是,本申请实施例并不局限于以下实施例中的电力电源的电压、容量等具体参数,任何机车车型、电力电源电压均可进行适应性调制而适用。
实施例一
参见图2所示,图2为本申请实施例一用于机车移车的供电装置的一种示意图。该装置包括:
蓄电池,用于输出直流电源,
第一变流器,用于将蓄电池输出电源斩波为直流电源,该直流电源电压大于蓄电池输出的直流电源电压、且等于用于被移车机车的直流动力电源电压,
第二变流器,用于将第一变流器输出的直流动力电源逆变为交流动力电源,
第一连接接口,用于向被移机车提供直流动力电源,
第二连接接口,用于向被移机车提供交流动力电源,
第三连接接口,用于提供交流非动力电源,
其中,
蓄电池输出电源通过第一接触器与第一变流器的输入端相连接,这样,第一接触器既可用于电源电路的通断,又可将蓄电池的负载与蓄电池本身隔离,从而保护蓄电池。
第一变流器的输出端通过第二接触器与第二变流器的输入端相连接,这样,第二接触器既可用于电源电路的通断,又可将第一变流器的负载与第一变流器本身隔离,第一变流器的输出端还与第一连接接口的输入端相连接,以便将第一变流器输出的直流动力电源提供给机车电机。
第二变流器的输出端与第二连接接口的输入端相连接,以便将第二变流器输出的交流动力电源提供给机车电机。
第二变流器的输出端还与第二连接接口的输入端相连接,以便向机车提供非动力电源,例如,向给司机室空调供电,以便满足库内检修作业的要求,保证乘务员的舒适度,隔离后的非动力电源可以给手机、电脑充电,或作为应急电源。
作为一种示例,蓄电池可以为铅酸电池、或钛酸锂电池、或锂电池、或镍氢电池、或镍镉电池,较佳地,选用钛酸锂电池,例如,蓄电池为42串~48串钛酸锂电池,容量为100Ah~510Ah,由于钛酸锂电池具有高可靠性,寿命长等优点,可以解决铅酸电池寿命短、定期检修等人员、设备的投入。蓄电池输出的直流电源电压为110V;蓄电池包括用于蓄电池的充放电保护的保护电路,例如,通过欠压、过压继电器实现蓄电池的充放电保护,或者,电池管理系统(BMS),还包括蓄电池电压过低保护,蓄电池电压过高保护,蓄电池剩余电量不足保护。
作为一种示例,第一接触器、第二接触器可以采用手动闸刀开关、单极接触器等。
作为一种示例,第一变流器为用于将蓄电池输出的直流电压进行斩波升压的斩波器,包括多级DC/DC升压电路,例如2级DC/DC升压电路,或多个DC/DC升压电路串联,例如,2个DC/DC串联,第一变流器输出电压为用于被移机车的直流动力电源电压,例如600V,这样,有利于减少电器组件,降低电路的复杂性;第一变流器还可包括高频隔离电路。
作为一种示例,交流动力电源为三相交流电源,例如,三相380V电源,
作为一种示例,第二变流器包括多电平逆变电路,例如,2电平桥式逆变电路,还包括用于抑制电压谐波的滤波电路,滤波电路可以采用滤波电感与滤波电容的组合,也可以采用高漏感三相-三相/四线变压器、滤波电容等,以使得第二变流器输出的电压谐波含量低于5%,或者,采用机车辅助系统自带的电容器。
作为一种示例,第一变流器、第二变流器、第一接触器、第二接触器、蓄电池及其保护电路、滤波电路中的至少之一集成在蓄电池柜内部,蓄电池柜中还包括直流动力电源输出过压保护电路,交流动力电源输出过压保护电路、接触器故障保护电路至少之一。
作为一种示例,供电装置安装于不具备自走行功能机车中,例如,蓄电池为机车本体内的既有蓄电池,所述供电装置集成于该既有蓄电池,调整后的蓄电池柜的重量、尺寸不高于原蓄电池柜的重量、尺寸,这样,整车无需变更,不改变原蓄电池容量及外形尺寸,整车的软件部分也不需要变更,直接采用现有的方案,不涉及到第三方。
参见图3所示,图3为本申请实施例一用于机车移车的供电装置的另一种示意图。
该装置包括:
蓄电池,用于输出直流电源,
第一变流器,用于将蓄电池输出电源斩波为直流电源,该直流电源电压大于蓄电池输出的直流电源电压,其中,直流电源电压大于蓄电池输出直流电源电压且不等于用于被移车机车的直流动力电源电压,
第二变流器,用于将第一变流器输出的直流电源逆变为交流动力电源,
第三变流器,用于将蓄电池输出电源斩波为直流动力电源,
第一连接接口,用于向被移机车提供直流动力电源,
第二连接接口,用于向被移机车提供交流动力电源,
第三连接接口,用于提供交流非动力电源,
其中,
第一变流器、第三变流器的输入端通过第一接触器与蓄电池的输出直流电源相连接,
第一变流器的输出端与第二变流器的输入端相连接,第二变流器的输出端与第二连接接口的输入端、以及第三连接接口的输入端相连接,
第三变流器的输出端与第一连接接口的输入端相连接。
参见图4所示,图4为本申请实施例用于机车移车的供电方法的一种示意图。在被移车的机车本体侧,该方法包括:
在移车模式下,响应于所设置的动力电源电压指令,
在所设置的动力电源电压指令为交流动力电源电压的情形下,将安装于机车的本体内的蓄电池的输出电源斩波为直流电源,将直流电源逆变为用于被移机车本体的交流动力电源,并对交流动力电源进行谐波抑制,使得交流动力电源的电压谐波达到设定阈值;其中,直流电源电压大于蓄电池输出电源电压,
在所设置的动力电源电压指令为直流动力电源电压的情形下,将安装于机车的本体内的蓄电池的输出电源逆变为用于被移机车本体的直流动力电源,
作为一种示例,直流电源的电压与直流动力电源的电压相同,以有利于降低供电装置的复杂度。
以下结合图1中的供电装置举例说明利用本申请实施例一的供电装置进行机车移车的过程。
当机车需要采用动力电源电压为DC600V移车时,设置机车工作模式为移车模式,同时设置动力电源电压为DC600V,电池管理系统或者其他方式如采用硬线、通信等方式收到所设置的动力电源电压指令后,立即闭合图2中的第一接触器,第一变流器将蓄电池输出的直流电源斩波升压到动力电源电压,整车不需做其他任何变更的情况下,乘务员在司机室操作牵引手柄,实现移车。
当机车需要采用动力电源电压为交流380V移车时,设置机车工作模式为移车模式,同时设置动力电源电压交流380V动车,电池管理系统或者其他方式如采用硬线、通信等方式收到所设置的动力电源电压指令后,立即闭合图2中的第一接触器、第二接触器,第一变流器将蓄电池输出的直流电源斩波升压到DC600V,第二变流器将DC600V逆变并滤波为三相380V交流电源,谐波含量低于5%的电源,乘务员在司机室操作牵引手柄,实现库内移车。输出的三相380V电源还可以给司机室空调供电。
实施例二
参见图5所示,图5为本申请实施例二用于机车移车的供电装置的一种示意图。作为一种示例,供电装置位于机车本体中,该装置包括:
蓄电池,用于输出直流电源,
第四变流器,用于将蓄电池输出电源逆变为脉冲宽度调制电源,
变压器,用于将脉冲宽度调制电源升压为交流动力电源电压,
整流器,用于将变压器输出电源电压整流为直流动力电源电压,
第四连接接口,用于向被移机车提供交流动力电源,
第五连接接口,用于向被移机车提供直流动力电源,
第六连接接口,用于提供交流非动力电源,
其中,
蓄电池输出电源通过第三接触器与第四变流器的输入端向连接,这样,第三接触器既可用于电源电路的通断,又可将蓄电池的负载与蓄电池本身隔离,从而保护蓄电池。
第四变流器的输出端与变压器的输入端相连接,
变压器的输出端通过第四接触器与整流器的输入端相连,这样,第四接触器既可用于电源电路的通断,又可将变压器的负载与变压器本身隔离。
整流器的输出端与第五连接接口的输入端相连接,以便提供直流动力电源给机车本体,
变压器的输出端又与第四连接接口的输入端相连接,以便提供交流动力电源给机车本体,
变压器的输出端还与第六连接接口的输入端相连接,以便向提供交流非动力电源,例如,向给司机室空调供电,以便满足库内检修作业的要求,保证乘务员的舒适度,隔离后的非动力电源可以给手机、电脑充电,或作为应急电源。
作为一种示例,蓄电池可以为铅酸电池、或钛酸锂电池、或锂电池、或镍氢电池、或镍镉电池,较佳地,选用钛酸锂电池,例如,蓄电池为42串~48串钛酸锂电池,容量为100Ah~510Ah,蓄电池输出的直流电源电压为110V;蓄电池包括用于蓄电池的充放电保护的保护电路,例如,通过欠压、过压继电器实现蓄电池的充放电保护,或者,电池管理系统(BMS),还包括蓄电池电压过低保护,蓄电池电压过高保护,蓄电池剩余电量不足保护。
作为一种示例,第四变流器将蓄电池输出的直流电压逆变为三相50V~三相97V,第四变流器可包括多电平逆变电路,例如,2电平桥式逆变电路,还可包括用于抑制电压谐波的滤波电路,滤波电路可以采用滤波电感与滤波电容的组合,以使得第四变流器输出的电压谐波含量低于5%,或者,采用机车辅助系统自带的电容器滤波电容。
作为一种示例,交流动力电源为三相交流电源,例如,三相380V电源。
作为一种示例,变压器为三相变压器,例如,可以为高漏磁三相-三相/四线变压器,并在变压器的输出端并联三相滤波电容,这样,变压器的电感、所并联的三相滤波电容使得输出电压谐波含量低于5%。也可以取消三相滤波电容而采用机车辅助系统自带的电容。变压器还可以为普通三相-三相/四线变压器,变压器输出端再串联三相滤波电感、并联三相滤波电容以使得输出电压谐波含量低于5%,也可以取消三相滤波电容而采用机车辅助系统自带的电容。
作为一种示例,整流器可以为三相不控整流电路,也可以采用三相四象限整流电路。
作为一种示例,第四变流器、变压器、整流器、第三接触器、第四接触器、蓄电池及其保护电路、滤波电路中的至少之一集成在蓄电池柜内部,蓄电池柜中还包括直流动力电源输出过压保护电路,交流动力电源输出过压保护电路、接触器故障保护电路至少之一。
作为一种示例,供电装置安装于不具备自走行功能机车中,例如,蓄电池为机车本体内的既有蓄电池,所述供电装置集成于该既有蓄电池,调整后的蓄电池柜的重量、尺寸不高于原蓄电池柜的重量、尺寸,这样,整车无需变更,不改变原蓄电池容量及外形尺寸,整车的软件部分也不需要变更,直接采用现有的方案,不涉及到第三方。
所应理解的是,本实施例中,作为一种变形,变压器还可输出与交流动力电源电压不同的交流电源,该交流电源经过整流器整流后输出直流动力电源。
以下举例说明利用本申请实施例二的供电装置进行机车移车的过程。
当机车需要采用380V移车时,设置机车工作模式为库内动车模式,同时设置动力电源电压为380V移车,电池管理系统或者其他方式如采用硬线、通信等方式收到所设置的动力电源电压指令后,立即闭合图5中的第三接触器,第四变流器将蓄电池输出的直流电源逆变输出三相50V~三相97V的PWM电源,再通过升压变压器将三相PWM电源升压到三相380V,再通过谐波抑制电路,将PWM电压滤波为三相正弦波,电压谐波含量小于5%,乘务员在司机室操作牵引手柄,实现移车。
变压器输出的三相380V电源经过谐波抑制电路后,还可以给司机室空调供电,满足检修作业的要求,保证了乘务员的舒适度,隔离后的电源可以给手机、电脑充电,作为应急电源。
当机车需要采用DC600V移车时,设置机车工作模式为库内动车模式,同时设置动力电源电压为DC600V移车,电池管理系统或者其他方式如采用硬线、通信等模方式收到所设置的动力电源电压指令后,立即闭合图5中的第三接触器、第四接触器,第四变流器将蓄电池输出的直流电源逆变输出三相50V~三相97V的PWM电源,再通过升压变压器将三相PWM电源升压到三相380V,再通过谐波抑制电路,将PWM电压滤波为三相正弦波,电压谐波含量小于5%,变压器再通过三相整流器输出DC600V。乘务员在司机室操作牵引手柄,实现库内移车。
参见图6所示,图6为本申请实施例用于机车移车的供电方法的一种示意图。在被移车的机车本体侧,该方法包括:
在移车模式下,响应于所设置的动力电源电压指令,
在所设置的动力电源电压指令为交流动力电源电压的情形下,将安装于机车的本体内的蓄电池的输出电源逆变为脉冲宽度调制电源,将脉冲宽度调制电源调整为用于被移机车本体的交流动力电源,并对交流动力电源进行谐波抑制,使得交流动力电源的电压谐波达到设定阈值;
在所设置的动力电源电压指令为直流动力电源电压的情形下,将安装于机车的本体内的蓄电池的输出电源逆变为脉冲宽度调制电源,将脉冲宽度调制电源调整为交流电源,并对交流电源进行谐波抑制,使得交流动力电源的电压谐波达到设定阈值,将谐波抑制后的交流电源进行整流,得到用于被移机车本体的直流动力电源。
作为一种示例,交流电源的电压与交流动力电源电压相同,以有利于降低供电装置的复杂度。
本申请实施例可为不同动力电源制式的机车提供用于机车移车的动力电源,避免了地面修建大功率库内移车电源,有利于节省地面电源设备的资金投入;由于供电装置安装于机车本体中,这样,无需采用高压电缆与库内电源连接,降低了由于电缆带来的次生风险,如线缆破皮因此触发漏电,机车控制不好而造成线缆拉断等风险,有利于节省电缆资金的投入,避免电缆带来的次生灾害;无需进行整车的大量改造,保留了既有的操作方式;解决了大倍率放电、蓄电池电压跌落大等技术缺陷以及剩余电量不够带来充电机设备投入等问题。
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。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (11)
1.一种用于机车移车的供电装置,其特征在于,该供电装置安装于被移机车的本体内,该供电装置包括:
蓄电池,
用于将蓄电池输出电源转换为直流电源再将该直流电源转换为用于被移机车本体的交流动力电源、或将蓄电池输出电源转换为脉冲宽度调制电源再将该脉冲宽度调制电源调整为所述交流动力电源的变流器,
其中,
直流电源电压大于蓄电池输出电源电压。
2.如权利要求1所述的供电装置,其特征在于,所述变流器包括:用于将蓄电池输出电源斩波为直流电源的第一变流器、以及用于将第一变流器输出的直流电源逆变为交流动力电源的第二变流器,其中,所述直流电源电压为用于被移机车本体的直流动力电源电压,第一变流器的输出端与用于向被移机车本体提供直流动力电源的第一连接接口连通;
或者,
所述变流器包括:用于将蓄电池输出电源斩波为直流电源的第三变流器、以及用于将蓄电池输出电源斩波为直流电源的第一变流器、以及用于将第一变流器输出的直流电源逆变为交流动力电源的第二变流器,其中,第三变流器所逆变的直流电源电压为用于被移机车本体的直流动力电源电压,第三变流器的输入端与蓄电池输出电源端之间通过用于电源通断和负载隔离的第一接触器连通,第三变流器的输出端与所述第一连接接口连通;
第一变流器的输入端与蓄电池输出电源端之间通过所述第一接触器连通,所述蓄电池包括用于蓄电池充放电保护的保护电路,
所述蓄电池为铅酸电池、或钛酸锂电池、或锂电池、或镍氢电池,或镍镉电池。
3.如权利要求2所述的供电装置,其特征在于,所述第一变流器为用于将蓄电池输出的直流电压进行斩波升压的斩波器,第一变流器的输出端与第二变流器的输入端之间通过用于电源通断和负载隔离的第二接触器连通;
所述第二变流器的输出端与用于向被移机车本体提供交流动力电源的第二连接接口连通;
所述蓄电池为机车本体内的既有蓄电池,所述供电装置集成于该既有蓄电池。
4.如权利要求3所述的供电装置,其特征在于,所述斩波器包括多级直流/直流升压电路,
所述交流动力电源为三相交流电源,
所述第二变流器包括多电平桥式逆变电路、以及用于抑制电压谐波的滤波电路,
所述第二变流器的输出端还与用于向被移机车本体提供交流非动力电源的第三连接接口连通。
5.如权利要求1所述的供电装置,其特征在于,所述变流器包括:用于将蓄电池输出电源逆变为脉冲宽度调制电源的第四变流器、以及用于将脉冲宽度调制电源升压为交流动力电源电压的变压器,
第四变流器的输入端与蓄电池输出电源端之间通过用于电源通断和负载隔离第三接触器连通,
第四变流器的输出端与变压器的输入端相连接,
变压器的输出端与用于向被移机车本体提供交流动力电源的第四连接接口连通;
所述蓄电池包括用于蓄电池充放电保护的保护电路;
所述蓄电池为铅酸电池、或钛酸锂电池、或锂电池、或镍氢电池,或镍镉电池。
6.如权利要求5所述的供电装置,其特征在于,所述第四变流器包括多电平桥式逆变电路、以及用于抑制电压谐波的滤波电路,
所述交流动力电源为三相交流电源,
所述变流器还包括:用于将交流动力电源整流为直流动力电源的整流器,
所述变压器的输出端通过用于电源通断和负载隔离第四接触器与整流器的输入端连通,
整流器的输出端与用于向被移机车本体提供直流动力电源的第五连接接口连通。
7.如权利要求6所述的供电装置,其特征在于,所述整流器包括三相不控整流电路或三相四象限整流电路,
所述变压器的输出端还与用于被移机车本体提供交流非动力电源的第六连接接口连通。
8.如权利要求5所述的供电装置,其特征在于,所述变压器为高漏感三相-三相/四线变压器,
所述变压器的输出端还连接有用于抑制电压谐波的滤波电路;
所述蓄电池为机车本体内的既有蓄电池,所述供电装置集成于该既有蓄电池。
9.如权利要求4、6或8所述的供电装置,其特征在于,所述滤波电路为三相滤波电感器、和/或三相滤波电容器。
10.一种机车,其特征在于,所述机车安装有如权利要求1至9任一所述用于机车移车的供电装置。
11.一种用于机车移车的供电方法,其特征在于,该方法包括:
在被移车的机车本体侧,
在移车模式下,响应于所设置的动力电源电压指令,
在所设置的动力电源电压指令为交流动力电源电压的情形下,将安装于机车的本体内的蓄电池的输出电源转换为直流电源,将直流电源转换为用于被移机车本体的交流动力电源,或者,将所述蓄电池的输出电源转换为脉冲宽度调制电源,将脉冲宽度调制电源调整为用于被移机车本体的交流动力电源,
对交流动力电源进行谐波抑制,使得交流动力电源的电压谐波达到设定阈值,
在所设置的动力电源电压指令为直流动力电源电压的情形下,将所述蓄电池的输出电源转换为用于被移机车本体的直流动力电源,或者,将所述蓄电池的输出电源转换为脉冲宽度调制电源,将脉冲宽度调制电源调整为交流电源,将交流电源转换为直流动力电源。
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CN202310648689.8A CN116653636A (zh) | 2023-06-02 | 2023-06-02 | 一种用于机车移车的供电装置、供电方法 |
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