CN209063903U - 直流辅助供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种直流辅助供电系统，包括：设置在轨道车辆上的高压直流母线、中压直流母线和低压直流母线，连接在高压直流母线和中压直流母线之间的直流辅助变流器，连接在中压直流母线和低压直流母线之间的直流充电机；高压直流母线连接至接触网或第三轨，该高压直流母线为轨道车辆的牵引电机供电，并经直流辅助变流器为中压直流母线供电；中压直流母线为轨道车辆上各个中压负载供电，并经直流充电机为低压直流母线供电，中压负载包括变频空调；低压直流母线为轨道车辆的110V等级的蓄电池和负载供电。本实用新型能够有效减少电能变换的环节、降低电能损耗并提高辅助系统的运行效率，能够降低整个辅助系统的运行成本并提高其节能效果。

Description

直流辅助供电系统

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种直流辅助供电系统。

背景技术

牵引-辅助系统是轨道车辆的重要车载设备，其中的牵引系统以牵引变流器为核心装置，用于为列车整车提供牵引动力；而辅助系统则是以辅助变流器为核心，用于为列车整车空调、空气压缩机、冷却风机等三相负载和部分单相负载提供交流电源。

现有的轨道车辆的辅助系统通常采用工频变压器隔离方式，在直流电逆变成三相交流电后，三相交流电由工频变压器转换为三相工频电源输出。由于工频变压器不利于减重，后又开发出中频拓扑的辅助变流器，先将直流电逆变为单相中频交流电，经中频变压器隔离变压后整流得到低压直流，再由三相逆变器输出三相工频电源。参见图1，前述两种辅助系统多采用交流输出并联的方式为负载供电，交流负载主要有空调、充电机、冷却风机等设备。

然而，无论是现有技术中的哪一种辅助系统，因充电机多采用不控整流方式将380V交流整为直流再进行dc/dc变换，一方面多了一级整流功率转换增加了损耗，另一方面不控整流给380V交流母线带来了谐波污染，另外，由于目前轨道车辆采用变频空调技术俨然已成为一种趋势，然而考虑成本因素，变频空调前端通常采用不控整流，因此，与前述的充电机一样，同样存在效率低下和谐波污染问题，限制了变频空调在轨道车辆的推广应用。使得当前的辅助系统的结构在面对节能高效的迫切需求时的提升空间有限，且在灵活性上也捉襟见肘。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种直流辅助供电系统，能够有效减少电能变换的环节、降低电能损耗并提高辅助系统的运行效率，进而能够降低整个辅助系统的运行成本并提高其节能效果。

为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供一种直流辅助供电系统，包括：

设置在轨道车辆上的高压直流母线、中压直流母线和低压直流母线，连接在所述高压直流母线和中压直流母线之间的直流辅助变流器，连接在所述中压直流母线和低压直流母线之间的直流充电机，其中，所述高压直流母线的电压等级为 750V以上，所述中压直流母线的电压等级为600V至700V之间，所述低压直流母线的电压等级为110V；

所述高压直流母线连接至接触网或第三轨，且该高压直流母线用于为所述轨道车辆的牵引电机供电，并经所述直流辅助变流器为所述中压直流母线供电；

所述中压直流母线用于为所述轨道车辆上各个中压负载供电，并经所述直流充电机为所述低压直流母线供电，其中，所述中压负载包括变频空调；

所述低压直流母线用于为所述轨道车辆的110V等级的蓄电池和110V等级的负载供电。

进一步地，还包括：连接在所述高压直流母线上的牵引逆变器；

所述高压直流母线为所述牵引逆变器供电；

所述牵引逆变器输出三相交流电，为所述牵引电机供电。

进一步地，还包括：连接在所述高压直流母线上并用于为该高压直流母线进行辅助供电的高压储能装置。

进一步地，还包括：至少一个高压直流开关装置；

所述高压直流开关装置设置在所述高压直流母线上，用于将所述高压直流母线分段，并在发生故障时对所述高压直流母线进行故障分级隔离。

进一步地，还包括：连接在所述中压直流母线上并用于为该中压直流母线进行辅助供电的中压储能装置；

若所述直流辅助变流器具有功率双向流动功能，则所述中压储能装置也用于为所述高压直流母线提供辅助供电。

进一步地，还包括：至少一个中压直流开关装置；

所述中压直流开关装置设置在所述中压直流母线上，用于将所述中压直流母线分段，并在发生故障时对所述中压直流母线进行故障分级隔离。

进一步地，还包括：连接在所述高压直流母线上的滤波设备，以及，与该滤波设备连接的高压开关箱；

所述高压开关箱连接至所述接触网或第三轨。

进一步地，所述直流辅助变流器包括相互连接的输入电路和隔离型DC/DC变换器；

所述输入电路连接至所述高压直流母线；

所述隔离型DC/DC变换器连接至所述中压直流母线。

进一步地，所述直流辅助变流器有多个，且各个所述直流辅助变流器之间并联设置。

进一步地，所述直流辅助变流器和直流充电机集成或分散设置。

由上述技术方案可知，本实用新型提供一种直流辅助供电系统，包括设置在轨道车辆上的高压直流母线、中压直流母线和低压直流母线，连接在所述高压直流母线和中压直流母线之间的直流辅助变流器，连接在所述中压直流母线和低压直流母线之间的直流充电机，其中，所述高压直流母线的电压等级为750V以上，所述中压直流母线的电压等级为600V至700V之间，所述低压直流母线的电压等级为110V；所述高压直流母线连接至接触网或第三轨，且该高压直流母线用于为所述轨道车辆的牵引电机供电，并经所述直流辅助变流器为所述中压直流母线供电；所述中压直流母线用于为所述轨道车辆上各个中压负载供电，并经所述直流充电机为所述低压直流母线供电，其中，所述中压负载包括变频空调；所述低压直流母线用于为所述轨道车辆的110V等级的蓄电池和110V等级的负载供电。通过变频空调和直流充电机在所述直流辅助供电系统中的设置，能够省去传统接入交流系统中的整流环节，能够有效避免不控整流负载导致交流电压畸变所引起的一系列问题，简化了整个辅助系统并避免了谐波污染，能够有效减少电能变换的环节、降低电能损耗并提高辅助系统的运行效率，进而能够降低整个辅助系统的运行成本并提高其节能效果，也实现了辅助系统的轻量化设计，便于车载储能设备的接入，更容易实现应急牵引等特殊功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为现有的轨道车辆的辅助系统举例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例中的直流辅助供电系统的高压直流母线、中压直流母线和低压直流母线之间的结构示意图。

图3为本实用新型的直流辅助供电系统的结构示意图。

图4为本实用新型的直流辅助供电系统实施例中的直流辅助供电系统与轨道车辆之间的结构关系示意图。

图5为本实用新型的直流辅助供电系统实施例中的牵引逆变器的结构示意图。

图6为本实用新型的直流辅助供电系统实施例中的高压储能装置的结构示意图。

图7为本实用新型的直流辅助供电系统实施例中的高压直流开关装置的结构示意图。

图8为本实用新型的直流辅助供电系统实施例中的中压储能装置的结构示意图。

图9为本实用新型的直流辅助供电系统实施例中的中压直流开关装置的结构示意图。

图10为本实用新型的直流辅助供电系统实施例中的滤波设备和高压开关箱的结构示意图。

图11为本实用新型的直流辅助供电系统实施例中的直流辅助变流器的结构示意图。

图12为本实用新型的直流辅助供电系统实施例中的并联的多个直流辅助变流器的结构示意图。

图13为本实用新型的直流辅助供电系统实施例中的并联的多个直流充电机的结构示意图。

图14为本实用新型的直流辅助供电系统应用实例的结构示意图。

其中，1-高压直流母线；11-接触网或第三轨；12-牵引逆变器；13-高压直流开关装置；14-高压储能装置；15-滤波设备；16-高压开关箱；2-中压直流母线；21- 直流辅助变流器；211-输入电路；212-隔离型DC/DC变换器；22-中压直流开关装置；23-变频空调；24-冷却风机；25-空气压缩机；26-变频器-风机一体化设备；27- 中压储能装置；3-低压直流母线；31-直流充电机；32-110V等级的负载；33-110V 等级的蓄电池；4-轨道车辆；41-牵引电机；42-中压负载；5-直流辅助供电系统。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

考虑到现有的轨道车辆的辅助系统所存在的效率低下和谐波污染的问题，本实用新型实施例提供一种能够有效减少电能变换的环节、降低电能损耗并提高辅助系统的运行效率，进而能够降低整个辅助系统的运行成本并提高其节能效果的直流辅助供电系统，该直流辅助供电系统设置在轨道车辆内，以中压直流母线为核心，取代了传统的交流辅助供电系统，参见图2，中压直流母线2与高压直流母线1和低压直流母线3形成了贯穿整个列车的三级直流系统，且直流辅助供电系统5还包含有连接在所述高压直流母线1和中压直流母线2之间的直流辅助变流器21，连接在所述中压直流母线2和低压直流母线3之间的直流充电机31，能够省去传统接入交流系统中的整流环节，能够有效避免不控整流负载导致交流电压畸变所引起的一系列问题，简化了整个辅助系统并避免了谐波污染，能够有效减少电能变换的环节、降低电能损耗并提高辅助系统的运行效率，进而能够降低整个辅助系统的运行成本并提高其节能效果。

可以理解的是，所述轨道车辆是指轨道交通中的在特定轨道上行驶的一类交通或运输车辆，其中的轨道交通一般分成国家铁路系统、城际轨道交通和城市轨道交通三大类。在一种举例中，所述轨道车辆可以为列车，且列车为普速列车、快速列车和高速列车等。

在本实用新型的一种或多种实施例中，所述高压直流母线、中压直流母线和低压直流母线的电压等级递减，其中，所述高压直流母线是指电压等级为750V以上，举例来说，所述高压直流母线可以指电压等级为1500V或750V的直流母线，所述低压直流母线是指电压等级为110V的直流母线，所述中压直流母线的电压等级为600V至700V。

基于上述描述，为了有效减少电能变换的环节、降低电能损耗并提高辅助系统的运行效率，本实用新型的实施例提供一种直流辅助供电系统的具体实施方式，参见图3，所述直流辅助供电系统具体包括如下内容：

设置在轨道车辆4上的高压直流母线1、中压直流母线2和低压直流母线3，连接在所述高压直流母线1和中压直流母线2之间的直流辅助变流器21，连接在所述中压直流母线2和低压直流母线3之间的直流充电机31，其中，所述高压直流母线1、中压直流母线2和低压直流母线3的电压等级递减，且所述高压直流母线1的电压等级为750V以上，所述中压直流母线2的电压等级为600V至700V 之间，所述低压直流母线3的电压等级为110V；所述高压直流母线1连接至接触网或第三轨11，且该高压直流母线1用于为所述轨道车辆4的牵引电机供电，并经所述直流辅助变流器21为所述中压直流母线2供电；所述中压直流母线2用于为所述轨道车辆4上各个中压负载42供电，并经所述直流充电机31为所述低压直流母线3供电，其中，所述中压负载42包括变频空调23；所述低压直流母线3 用于为所述轨道车辆4的110V等级的蓄电池33和110V等级的负载32供电。

可以理解的是，参见图4，所述直流辅助供电系统5设置在所述轨道车辆4内，所述高压直流母线1、中压直流母线2和低压直流母线3均设置在所述轨道车辆4 内并贯穿整个轨道车辆4，所述直流辅助变流器21接入高压直流母线1，将其降压后为中压直流母线2供电。所述直流充电机31接入所述中压直流母线2，将所述中压直流母线2降压后为低压直流母线3供电。所述轨道车辆4上各个所述中压负载42中除了所述变频空调23，还可以具体划分为各个三相负载和部分单相负载。

其中，所述直流辅助变流器21根据轨道车辆4需求，可采用功率单方向流动的辅助变流器，也可以采用功率双方向流动的辅助变流器。所述直流辅助变流器 21具备软开关功能，可以为LLC谐振软开关，也可为移相全桥拓扑或其他软开关拓扑。

所述低压直流母线3是指110V等级的母线，主要用于列车上的所有设备的控制电和接入110V蓄电池。

从上述描述可知，本实用新型实施例提供的直流辅助供电系统5，通过变频空调23和直流充电机31在所述直流辅助供电系统5中的设置，均能够省去传统接入交流系统中的整流环节，能够有效避免不控整流负载导致交流电压畸变所引起的一系列问题，简化了整个辅助系统并避免了谐波污染，能够有效减少电能变换的环节、降低电能损耗并提高辅助系统的运行效率，进而能够降低整个辅助系统的运行成本并提高其节能效果，也实现了辅助系统的轻量化设计，便于车载储能设备的接入，更容易实现应急牵引等特殊功能。

为进一步地使得所述高压直流母线为所述轨道车辆的牵引电机进行可靠地供电，在本实用新型的一种具体实施方式中，所述直流辅助供电系统中还包含有牵引逆变器12，参见图5，所述牵引逆变器12连接在所述高压直流母线1上，所述高压直流母线1为所述牵引逆变器12供电；所述牵引逆变器12输出三相交流电，为所述牵引电机41供电。

可以理解的是，高压直流母线1主要用于牵引动力。其电能来源于接触网或第三轨11供电，牵引逆变器12和直流辅助变流器21作为高压负载装置接入高压直流母线1。

在一种举例中，所述牵引逆变器12至少包含有三种控制模式，分别为车控模式、架控模式或轴控模式。所述牵引逆变器12用于将高压直流母线1的直流电能转变成交流电，为牵引电机41供电，且所述牵引逆变器12可以由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

为进一步地提高所述高压直流母线的供电可靠性，在本实用新型的一种具体实施方式中，所述直流辅助供电系统中还包含有高压储能装置14，参见图6，所述高压储能装置14连接在所述高压直流母线1上并用于为该高压直流母线1进行辅助供电。

可以理解的是，所述高压储能装置14可以为动力电池装置和超级电容装置，在所述高压储能装置14接入高压直流母线1时，可以为高压直流母线1进行辅助供电，从而实现列车牵引。

为进一步地提高所述直流辅助供电系统的运行安全性及可靠性，提高所述直流辅助供电系统的故障应急处理能力，在本实用新型的一种具体实施方式中，所述直流辅助供电系统中还包含有至少一个高压直流开关装置13，参见图7，所述高压直流开关装置13设置在所述高压直流母线1上，用于将所述高压直流母线1 分段，并在发生故障时对所述高压直流母线1进行故障分级隔离。

可以理解的是，所述高压直流开关装置13根据需要将高压直流母线1分为数段，所述高压直流开关装置13可为有灭弧能力的分断装置，例如：接触器、断路器、电力电子开关或其他装置，也可为无灭弧能力的隔离开关或其他分断装置。

为进一步地提高所述中压直流母线的供电可靠性，在本实用新型的一种具体实施方式中，所述直流辅助供电系统中还包含有中压储能装置27，参见图8，所述中压储能装置27连接在所述中压直流母线2上并用于为该中压直流母线2进行辅助供电，若所述直流辅助变流器21具有功率双向流动功能，则所述中压储能装置27也用于为所述高压直流母线1提供辅助供电。

可以理解的是，所述中压直流母线2主要用于为轨道车辆4的各个中压负载 42供电，所述中压直流母线2的电能来源于所述直流辅助变流器21，其中，所述轨道车辆4的各个中压负载42中除变频空调23外，还至少包含有冷却风机24及空气压缩机25等设备，即所述中压直流母线2为变频空调23、冷却风机24、空气压缩机25及中压储能装置27供电，所述中压储能装置27将电能进行存储，作为所述中压直流母线2的辅助供电来源。

可以理解的是，所述中压储能装置27同所述高压储能装置14一样，也可以为动力电池装置和超级电容装置，在所述中压储能装置27接入中压直流母线2时，可以为中压直流母线2进行辅助供电，若所述直流辅助变流器21具有功率双向流动功能，则所述中压储能装置27也用于为所述高压直流母线1提供辅助供电，从而实现列车牵引。

为进一步地提高所述直流辅助供电系统的运行安全性及可靠性，提高所述直流辅助供电系统的故障应急处理能力，在本实用新型的一种具体实施方式中，所述直流辅助供电系统中还包含有至少一个中压直流开关装置22，参见图9，所述中压直流开关装置22设置在所述中压直流母线2上，用于将所述中压直流母线2 分段，并在发生故障时对所述中压直流母线2进行故障分级隔离。

可以理解的是，所述中压直流开关装置22根据需要将中压直流母线2分为数段，所述中压直流开关装置22可为有灭弧能力的分断装置，例如：接触器、断路器、电力电子开关或其他装置，也可为无灭弧能力的隔离开关或其他分断装置。

为进一步地提高所述直流辅助供电系统获取电能的可靠性和电能质量，在本实用新型的一种具体实施方式中，所述直流辅助供电系统中还包含连接在所述高压直流母线1上的滤波设备15，以及，与该滤波设备15连接的高压开关箱16，参见图10，所述高压开关箱16连接至所述接触网或第三轨11。

可以理解的是，所述第三轨是指安装在城市轨道(地铁、轻轨等)线路旁边的，单独的用来供电的一条轨道。其与受流器配套工作，为轨道车辆4上面所有负载提供电力支持。所述接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。

为进一步地提高所述中压直流母线供电的可靠性，在本实用新型的一种具体实施方式中，所述直流辅助供电系统中的所述直流辅助变流器21包括相互连接的输入电路211和隔离型DC/DC变换器212，参见图11，所述输入电路211连接至所述高压直流母线1；所述隔离型DC/DC变换器212连接至所述中压直流母线2。

可以理解的是，所述直流辅助变流器21具备前级输入电路211，能有效适应接触网或第三轨11供电时发生的网压大范围变化情形时的恶劣工况。

为进一步地提高所述直流辅助供电系统的运行可靠性，在本实用新型的一种具体实施方式中，所述直流辅助供电系统中的所述直流辅助变流器21有多个，参见图12，且各个所述直流辅助变流器21之间并联设置，可以理解的是，直流辅助变流器21具备并联工作能力，既可以自动并联均流，也可以根据列车控制需求进行能量调度。

另外，所述直流辅助供电系统中的所述直流充电机31也可以有多个，参见图 13，且各个所述直流充电机31之间并联设置，可以理解的是，直流充电机31具备并联工作能力，既可以自动并联均流，也可以根据列车控制需求进行能量调度。

为进一步地提高所述直流辅助供电系统的轻量化性能，在本实用新型的一种具体实施方式中，所述直流辅助变流器21和直流充电机31集成设置，也可以分散设置。可以理解的是，所述直流充电机31和直流辅助变流器21可集成在一个箱体，也可单独成箱。另外，所述轨道车辆4内的冷却风机24及空气压缩机25 等设备可以为集成设置，组成变频器-风机一体化设备26。其它交流负载可以通过另一种变换器-电机一体化设备的设计接入中压直流母线2。

为进一步地说明本方案，本实用新型还提供一种直流辅助供电系统的具体应用实例，参见图14，所述直流辅助供电系统具体包括如下内容：

1、列车通过接触网或第三轨11供电获得1500V或750V直流电压，经高压开关箱16和滤波设备15接入高压直流母线1。

2、高压直流母线1贯穿整个列车，为直流辅助变流器21和牵引逆变器12供电。高压直流开关装置13具备灭弧能力，将高压直流母线1分段，可在故障时进行故障分级隔离，保证故障影响最小化。

3、直流辅助变流器21接入高压直流母线1，将其降压后为中压直流母线2供电。所述直流辅助变流器21包括相互连接的输入电路211和隔离型DC/DC变换器212；所述输入电路211连接至所述高压直流母线1；所述隔离型DC/DC变换器212连接至所述中压直流母线2。直流辅助变流器21具备并联工作能力，既可以自动并联均流，也可以根据列车控制需求进行能量调度。

4、直流辅助变流器21既可以功率单向流动，也可以功率双向流动。

5、牵引逆变器12输出三相交流电，为牵引电机41供电。牵引逆变器12可以为车控模式、架控模式或轴控模式。

6、高压储能装置14接入高压直流母线1，可作为高压直流母线1的备用供电电源。

7、中压直流母线2贯穿整个列车，为直流充电机31、变频空调23、变频器- 风机一体化设备26和中压储能装置27供电。

8、中压储能装置27可为中压直流母线2供电。若直流辅助变流器21具有功率双向流动功能，中压储能装置27可为高压直流母线1供电。

9、直流充电机31和变频空调23直接接入中压直流母线2，省去了不控整流环节，简化了系统，提升了效率，减少了谐波污染。

10、中压直流开关装置22具备灭弧能力，将中压直流母线2分段，可在故障时进行故障分级隔离，保证故障影响最小化。

11、直流充电机31接入中压直流母线2，将其降压后为低压直流母线3供电。

12、低压直流母线3贯穿整个列车，为110V等级的蓄电池33和110V等级的负载32(如所有设备的控制电)供电。

从上述描述可知，本实用新型应用实例提供的直流辅助供电系统5，直流辅助供电系统5作为直流系统在轨道交通装备领域的应用，具备显著的性能优势，也代表了未来发展方向，因此，本实用新型应用实例提供的直流辅助供电系统5具有下述有益效果：

1)更高效：减少电能变换的环节，降低电能损耗和运行成本。直流负载比例越高，节能效果越明显；

2)更优电能质量：规避了不控整流负载导致交流电压畸变所引起的一系列问题，包括了降低系统效率、为其它交流负载引入谐波损耗和转矩脉动。直流供电系统更容易提供更高的供电品质；

3)系统轻量化：

(3-1)直流供电系统通过提升效率降低了设备的容量需求。

(3-2)采用高频技术的直流辅助变流器21通常可以比工频的交流辅助变流器实现显著的轻量化。

(3-3)直流输电更容易实现输配电环节减重；

4)不存在交流系统的无功传输、频率稳定性等问题；

5)便于车载储能设备的接入，更容易实现应急牵引等特殊功能。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

虽然本实用新型提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。

虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。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、产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、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种直流辅助供电系统，其特征在于，包括：

设置在轨道车辆上的高压直流母线、中压直流母线和低压直流母线，连接在所述高压直流母线和中压直流母线之间的直流辅助变流器，连接在所述中压直流母线和低压直流母线之间的直流充电机，其中，所述高压直流母线的电压等级为750V以上，所述中压直流母线的电压等级为600V至700V之间，所述低压直流母线的电压等级为110V；

所述高压直流母线连接至接触网或第三轨，且该高压直流母线用于为所述轨道车辆的牵引电机供电，并经所述直流辅助变流器为所述中压直流母线供电；

所述中压直流母线用于为所述轨道车辆上各个中压负载供电，并经所述直流充电机为所述低压直流母线供电，其中，所述中压负载包括变频空调；

所述低压直流母线用于为所述轨道车辆的110V等级的蓄电池和110V等级的负载供电。

2.根据权利要求1所述的直流辅助供电系统，其特征在于，还包括：连接在所述高压直流母线上的牵引逆变器；

所述高压直流母线为所述牵引逆变器供电；

所述牵引逆变器输出三相交流电，为所述牵引电机供电。

3.根据权利要求1所述的直流辅助供电系统，其特征在于，还包括：连接在所述高压直流母线上并用于为该高压直流母线进行辅助供电的高压储能装置。

4.根据权利要求1所述的直流辅助供电系统，其特征在于，还包括：至少一个高压直流开关装置；

所述高压直流开关装置设置在所述高压直流母线上，用于将所述高压直流母线分段，并在发生故障时对所述高压直流母线进行故障分级隔离。

5.根据权利要求1所述的直流辅助供电系统，其特征在于，还包括：连接在所述中压直流母线上并用于为该中压直流母线进行辅助供电的中压储能装置；

若所述直流辅助变流器具有功率双向流动功能，则所述中压储能装置也用于为所述高压直流母线提供辅助供电。

6.根据权利要求1所述的直流辅助供电系统，其特征在于，还包括：至少一个中压直流开关装置；

所述中压直流开关装置设置在所述中压直流母线上，用于将所述中压直流母线分段，并在发生故障时对所述中压直流母线进行故障分级隔离。

7.根据权利要求1所述的直流辅助供电系统，其特征在于，还包括：连接在所述高压直流母线上的滤波设备，以及，与该滤波设备连接的高压开关箱；

所述高压开关箱连接至所述接触网或第三轨。

8.根据权利要求1所述的直流辅助供电系统，其特征在于，所述直流辅助变流器包括相互连接的输入电路和隔离型DC/DC变换器；

所述输入电路连接至所述高压直流母线；

所述隔离型DC/DC变换器连接至所述中压直流母线。

9.根据权利要求1所述的直流辅助供电系统，其特征在于，所述直流辅助变流器有多个，且各个所述直流辅助变流器之间并联设置。

10.根据权利要求1所述的直流辅助供电系统，其特征在于，所述直流辅助变流器和直流充电机集成或分散设置。