專利名稱：一種城軌車輛的蓄電池與受流器牽引供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城軌車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種城軌車輛的蓄電池與受流器牽引供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，用于城軌車輛的牽引系統(tǒng)主要為受電弓接觸網(wǎng)受流牽引或者受流器第三軌受流牽引；供電電壓是DC1500V或者DC750V。是受電弓和受流器的供電電壓均是這樣嗎？
現(xiàn)有技術(shù)中，在城軌車輛上設(shè)置受電弓或者受流器，當(dāng)車輛正常運(yùn)行時(shí)，車輛通過受電弓或者受流器將高壓電輸入到車輛，由高壓電來牽引車輛運(yùn)行。但是，當(dāng)車輛出現(xiàn)緊急狀況時(shí)，例如，進(jìn)入無電區(qū)，車輛便會(huì)因?yàn)槭?dòng)力源而無法運(yùn)行。此時(shí)，只能等待救援車輛來救援，這樣將大量占用正線運(yùn)行時(shí)間，最終造成車輛運(yùn)營效率的降低。
因此，如何提供一種城軌車輛牽引供電系統(tǒng)，能夠在車輛進(jìn)入無電區(qū)時(shí)繼續(xù)正常運(yùn)行，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種城軌車輛的蓄電池與受流器牽引供電系統(tǒng)， 能夠在車輛進(jìn)入無電區(qū)時(shí)繼續(xù)正常運(yùn)行，提高車輛的運(yùn)營效率。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種城軌車輛的蓄電池與受流器牽引供電系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)模塊和控制模塊；
所述監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)車輛的受流器狀態(tài)、列車速度以及高速斷路器狀態(tài)；
所述控制模塊，當(dāng)所述監(jiān)測(cè)模塊檢測(cè)受流器處于脫靴狀態(tài)，列車速度為零，高速斷路器處于分狀態(tài)；用于控制車輛由受流器供電的高壓供電模式轉(zhuǎn)換為蓄電池供電模式。
優(yōu)選地，所述控制模塊包括蓄電池牽引按鈕、蓄電池牽引繼電器、蓄電池牽引電機(jī)控制繼電器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)；
所述蓄電池牽引按鈕被按下時(shí)，用于使所述蓄電池牽引繼電器得電，所述蓄電池牽引繼電器的常開觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開；
蓄電池牽引繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，用于使所述蓄電池牽引電機(jī)控制繼電器得電；
所述蓄電池牽引電機(jī)控制繼電器得電，用于使所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸頭由受流器電位向蓄電池電位移動(dòng)；
所述隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸頭移動(dòng)至蓄電池電位后，所述蓄電池牽引電機(jī)控制繼電器斷電。
優(yōu)選地，所述監(jiān)測(cè)模塊，還用于監(jiān)測(cè)車輛是否有高壓電源存在；
所述控制模塊，當(dāng)所述監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)有高壓電源存在時(shí)，還用于控制車輛由蓄電池模式轉(zhuǎn)換為受流器供電的高壓供電模式。
優(yōu)選地，所述控制模塊包括受流器位按鈕、蓄電池牽引繼電器、受流器牽引電機(jī)控制繼電器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)；
所述受流器位按鈕被按下時(shí)，用于使所述蓄電池牽引繼電器失電，所述蓄電池牽引繼電器的常開觸點(diǎn)斷開、常閉觸點(diǎn)閉合；
所述蓄電池牽引繼電器的常閉觸點(diǎn)閉合，用于使所述受流器牽引電機(jī)控制繼電器得電；
所述受流器牽引電機(jī)控制繼電器得電，用于使所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸頭由蓄電池電位向受流器電位移動(dòng)；
所述隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸頭移動(dòng)至受流器電位后，所述受流器牽引電機(jī)控制繼電器斷電。
優(yōu)選地，所述蓄電池牽引按鈕和受流器位按鈕位于司機(jī)室；
所述蓄電池牽引按鈕為帶指示燈按鈕；
所述受流器位按鈕為帶指示燈按鈕。
優(yōu)選地，所述受流器位按鈕設(shè)置在司機(jī)臺(tái)上。
優(yōu)選地，所述蓄電池牽引按鈕為自復(fù)位按鈕。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明實(shí)施例提供的城軌車輛的蓄電池與受流器牽引供電系統(tǒng)，在檢測(cè)到受電弓方式的高壓供電斷電或者城軌車輛出現(xiàn)緊急狀況時(shí)(例如進(jìn)入無電區(qū))，切換到蓄電池供電模式。這樣不需要派遣其他救援車輛，城軌車輛在蓄電池供電模式下可以繼續(xù)行駛，因此， 可以節(jié)省救援任務(wù)，減少救援車輛對(duì)列車運(yùn)行正線的占用時(shí)間，從而提高城軌車輛的運(yùn)營效率。


圖I是本發(fā)明提供的城軌車輛牽的蓄電池與受流器引供電系統(tǒng)實(shí)施例一示意圖2是本發(fā)明提供的受流器與蓄電池牽引供電主電路原理圖3是本發(fā)明提供的受流器與蓄電池牽引供電轉(zhuǎn)換的控制電路圖4是本發(fā)明提供的蓄電池牽引供電的監(jiān)控電路圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。
參見圖1，該圖為本發(fā)明提供的城軌車輛牽引供電系統(tǒng)實(shí)施例一示意圖。
本實(shí)施例提供的城軌車輛牽引供電系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)模塊100和控制模塊200 ；
所述監(jiān)測(cè)模塊100，用于監(jiān)測(cè)車輛的受流器狀態(tài)、列車速度以及高速斷路器 (HSCB, High Speed Circuit Breaker)狀態(tài)；
所述控制模塊200，當(dāng)所述監(jiān)測(cè)模塊100檢測(cè)受流器處于脫靴狀態(tài)，列車速度為零，高速斷路器處于分狀態(tài)；用于控制車輛由受流器供電的高壓供電模式轉(zhuǎn)換為蓄電池供電模式。
需要說明的是，目前蓄電池為城軌車輛供電屬于低壓供電，例如可以優(yōu)選IlOV電壓。而受流器方式為城軌車輛供電屬于高壓供電，例如可以優(yōu)選1500V電壓或者DC750V電壓。
下面實(shí)施例以蓄電池供電為DCl 10V，受流器供電為DC1500V為例進(jìn)行介紹。
本發(fā)明實(shí)施例提供的城軌車輛的蓄電池和受流器牽引供電系統(tǒng)，在檢測(cè)到受流器牽引供電方式的高壓供電斷電或者城軌車輛出現(xiàn)緊急狀況時(shí)(例如進(jìn)入無電區(qū))，切換到蓄電池供電模式。這樣不需要派遣其他救援車輛，城軌車輛在蓄電池供電模式下可以繼續(xù)行駛，因此，可以節(jié)省救援任務(wù)，減少救援車輛對(duì)列車運(yùn)行正線的占用時(shí)間，從而提高城軌車輛的運(yùn)營效率。
需要說明的是，實(shí)施例一提供的是城軌車輛由受流器供電向蓄電池供電模式轉(zhuǎn)換的情況，可以理解的是，當(dāng)受流器供電模式恢復(fù)供電時(shí)，城軌車輛繼續(xù)由受電弓供電，因此， 還需要由蓄電池供電模式轉(zhuǎn)換回受流器供電，下面具體介紹這種情況。
繼續(xù)參見圖1，所述監(jiān)測(cè)模塊100，還用于監(jiān)測(cè)車輛是否有高壓電源存在；
所述控制模塊200，當(dāng)所述監(jiān)測(cè)模塊100監(jiān)測(cè)有高壓電源存在時(shí)，還用于控制車輛由蓄電池模式轉(zhuǎn)換為受電弓供電的高壓供電模式。
可以理解的是，蓄電池供電僅是為了給城軌車輛進(jìn)行臨時(shí)供電，當(dāng)受流器供電恢復(fù)正常以后，城軌車輛繼續(xù)由受流器進(jìn)行供電。
下面結(jié)合具體電路圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。
參見圖2，該圖為本發(fā)明提供的受流器與蓄電池牽引供電主電路原理圖。
從圖2中可以看出，該主電路原理圖中的器件主要包括
隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)=31_S111 ;
需要說明的是，該隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)=31_S111包括兩組絕緣子觸點(diǎn)，分別為蓄電池 DCllOV對(duì)應(yīng)的低壓觸點(diǎn)和受流器DC1500V對(duì)應(yīng)的高壓觸點(diǎn)；該觸頭移動(dòng)到一端絕緣子上對(duì)應(yīng)的是蓄電池供電，該觸頭移動(dòng)到另一端絕緣子上對(duì)應(yīng)的是受流器供電。
從圖2中可以看出，隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)來切換城軌車輛的供電模式。當(dāng)切換到受流器供電時(shí)，受流器與DCl500V接觸網(wǎng)連通為城軌車輛供電。
參見圖3，該圖為本發(fā)明提供的受電弓與蓄電池牽引供電轉(zhuǎn)換的控制電路圖。
圖3中的主要器件包括
蓄電池牽引按鈕=21_S07 ;
蓄電池牽引繼電器=21-K188 ;
蓄電池牽引電機(jī)控制繼電器=21-Κ121 ；
隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)=31_S111 ;
驅(qū)動(dòng)電機(jī)M ；
受流器牽引電機(jī)控制繼電器=21-Kl22 ;
需要說明的是，圖中與以上標(biāo)號(hào)相同的代表該繼電器對(duì)應(yīng)的常開觸點(diǎn)或常閉觸
參見圖4，該圖為本發(fā)明提供的蓄電池牽引供電的監(jiān)控電路圖。
隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)=31_S111 ;
隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控繼電器=21-K123 ;
隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控繼電器=21-Κ124。
首先介紹城軌車輛由受電弓供電模式向蓄電池供電模式轉(zhuǎn)換的具體控制過程。
所述控制模塊包括蓄電池牽引按鈕=21_S07、蓄電池牽引繼電器=21-K188、蓄電池牽引電機(jī)控制繼電器=21 -K 121、驅(qū)動(dòng)電機(jī)Μ、隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)=31-S111 ;
所述蓄電池牽引按鈕被=21_S07按下時(shí)，用于使所述蓄電池牽引繼電器=21-K188 得電，所述蓄電池牽引繼電器=21_Κ188的常開觸點(diǎn)13-14閉合、常閉觸點(diǎn)21-22斷開；
蓄電池牽引繼電器=21-Κ188的常開觸點(diǎn)13_14閉合，用于使所述蓄電池牽引電機(jī)控制繼電器=21-Κ121得電；
當(dāng)蓄電池牽引電機(jī)控制繼電器=21-Κ121得電后，蓄電池牽引電機(jī)控制繼電器 =21-Κ121 的觸點(diǎn) 13-14、23-24、43-44、83-84 均閉合；
需要說明的是，蓄電池牽引電機(jī)控制繼電器=21-Κ121用于控制隔離轉(zhuǎn)換開關(guān) =31-S111中的蓄電池供電對(duì)應(yīng)的DCllOV觸點(diǎn)；
所述蓄電池牽弓丨電機(jī)控制繼電器=21-K121得電，用于使所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)M驅(qū)動(dòng)所述隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)=31_S111的觸頭由受流器電位向蓄電池電位移動(dòng)；
所述隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)=31_S111的觸頭移動(dòng)至蓄電池電位后，隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)的電機(jī) IlOV控制觸點(diǎn)FCll斷開使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)M斷電；
蓄電池牽引回路中的隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點(diǎn)與高壓牽引回路中的觸點(diǎn)形成物理隔離， 邏輯互鎖。
隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)IlOV位置監(jiān)控繼電器FC41閉合，隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控繼電器 =21-K123得電、其常開觸點(diǎn)13-14閉合、常開觸點(diǎn)43-44閉合、常閉觸點(diǎn)21-22斷開；并將狀態(tài)信息輸入網(wǎng)絡(luò)控制模塊=41-Ε116，蓄電池牽引繼電器21-Κ188保持得電、接觸器21-Κ150 保持閉合，同時(shí)將司機(jī)室占有端的蓄電池牽引指示燈點(diǎn)亮。
下面介紹城軌車輛由蓄電池供電模式向受電弓供電模式轉(zhuǎn)換的具體控制過程。所述控制模塊包括受電弓位按鈕=21_S08、蓄電池牽引繼電器=21-Κ188、受流器牽引電機(jī)控制繼電器=21-Κ122、驅(qū)動(dòng)電機(jī)Μ、隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)=31-S111 ；
所述受電弓位按鈕=21_S08被按下時(shí)，用于使所述蓄電池牽引繼電器=21-K188失電，所述蓄電池牽引繼電器=21-Κ188的常開觸點(diǎn)13-14斷開、常閉觸點(diǎn)21-22閉合；
所述蓄電池牽引繼電器=21-Κ188的常閉觸點(diǎn)21-22閉合，用于使所述受流器牽引電機(jī)控制繼電器=21-Κ122得電；
所述受流器牽引電機(jī)控制繼電器=21-Κ122得電，電機(jī)控制高壓繼電器=21-Κ122 的觸點(diǎn) 13-14、23-24、33-34、43-44 均閉合；
需要說明的是，受流器牽引電機(jī)控制繼電器=21-Κ122用于控制隔離轉(zhuǎn)換開關(guān) =31-S111中的受流器供電應(yīng)用的DC1500V觸點(diǎn)；受流器牽引電機(jī)控制繼電器=21_K122得電用于控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)=31_S111的觸頭由蓄電池電位向受流器電位移動(dòng)；
所述隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)=31_S111的觸頭移動(dòng)至受流器電位后，所述受流器牽引電機(jī)控制繼電器=21-K122斷電。
當(dāng)隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)=31_S111的觸頭移動(dòng)至受流器的DC1500V電位后，隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)的電機(jī)1500V控制觸點(diǎn)FC12斷開使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)M斷電，隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)1500V位置監(jiān)控繼電器FC42閉合、隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控繼電器=21-K124得電，并將狀態(tài)信息輸入網(wǎng)絡(luò)控制模塊=41-E116，在司機(jī)室占有端受電弓位指示燈點(diǎn)亮。
需要說明的是，在附圖中，受流器位指示燈與受流器位按鈕是同一個(gè)，即受流器位按鈕自帶指示燈。
需要說明的是，在實(shí)際應(yīng)用中，可以在每節(jié)帶司機(jī)室的動(dòng)車上設(shè)置單獨(dú)控制該節(jié)車的蓄電池牽引與受流器牽引的互相轉(zhuǎn)換的隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)。在列車兩端的司機(jī)室的繼電器柜中設(shè)置蓄電池牽引按鈕，司機(jī)臺(tái)上設(shè)置受流器位按鈕。
本發(fā)明以上實(shí)施例提供的城軌車輛的蓄電池與受流器牽引供電系統(tǒng)，克服了車輛出現(xiàn)緊急狀態(tài)時(shí)(例如進(jìn)入無電區(qū))，車輛只能等待其他救援車輛救援的缺點(diǎn)。由于車輛具有蓄電池牽引供電的功能，當(dāng)車輛無法由受流器牽引供電時(shí)，只需要操作蓄電池牽引按鈕， 就可以使車輛在車載蓄電池(DCllOV)供電的情況下，在平直軌道、AW2工況的情況下運(yùn)行至少100m。這樣將降低車輛救援概率，減少對(duì)列車運(yùn)行正線的占用時(shí)間，從而提高車輛運(yùn)營效率。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種城軌車輛的蓄電池與受流器牽引供電系統(tǒng)，其特征在于，包括監(jiān)測(cè)模塊和控制豐旲塊; 所述監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)車輛的受流器狀態(tài)、列車速度以及高速斷路器狀態(tài)； 所述控制模塊，當(dāng)所述監(jiān)測(cè)模塊檢測(cè)受流器處于脫靴狀態(tài)，列車速度為零，高速斷路器處于分狀態(tài)；用于控制車輛由受流器供電的高壓供電模式轉(zhuǎn)換為蓄電池供電模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的城軌車輛的蓄電池與受流器牽引供電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊包括蓄電池牽引按鈕、蓄電池牽引繼電器、蓄電池牽引電機(jī)控制繼電器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)； 所述蓄電池牽引按鈕被按下時(shí)，用于使所述蓄電池牽引繼電器得電，所述蓄電池牽引繼電器的常開觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開； 蓄電池牽引繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，用于使所述蓄電池牽引電機(jī)控制繼電器得電；所述蓄電池牽引電機(jī)控制繼電器得電，用于使所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸頭由受流器電位向蓄電池電位移動(dòng)； 所述隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸頭移動(dòng)至蓄電池電位后，所述蓄電池牽引電機(jī)控制繼電器斷電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的城軌車輛的蓄電池與受流器牽引供電系統(tǒng)，其特征在于， 所述監(jiān)測(cè)模塊，還用于監(jiān)測(cè)車輛是否有高壓電源存在； 所述控制模塊，當(dāng)所述監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)有高壓電源存在時(shí)，還用于控制車輛由蓄電池模式轉(zhuǎn)換為受流器供電的高壓供電模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的城軌車輛的蓄電池與受流器牽引供電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊包括受流器位按鈕、蓄電池牽引繼電器、受流器牽引電機(jī)控制繼電器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)； 所述受流器位按鈕被按下時(shí)，用于使所述蓄電池牽引繼電器失電，所述蓄電池牽引繼電器的常開觸點(diǎn)斷開、常閉觸點(diǎn)閉合； 所述蓄電池牽引繼電器的常閉觸點(diǎn)閉合，用于使所述受流器牽引電機(jī)控制繼電器得電； 所述受流器牽引電機(jī)控制繼電器得電，用于使所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸頭由蓄電池電位向受流器電位移動(dòng)； 所述隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸頭移動(dòng)至受流器電位后，所述受流器牽引電機(jī)控制繼電器斷電。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的城軌車輛的蓄電池與受流器牽引供電系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池牽引按鈕和受流器位按鈕位于司機(jī)室； 所述蓄電池牽引按鈕為帶指示燈按鈕； 所述受流器位按鈕為帶指示燈按鈕。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的城軌車輛的蓄電池與受流器牽引供電系統(tǒng)，其特征在于，所述受流器位按鈕設(shè)置在司機(jī)臺(tái)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的城軌車輛的蓄電池與受流器牽引供電系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池牽弓I按鈕為自復(fù)位按鈕。
全文摘要
本發(fā)明提供一種城軌車輛的蓄電池與受流器牽引供電系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)模塊和控制模塊；所述監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)車輛的受流器狀態(tài)、列車速度以及高速斷路器狀態(tài)；所述控制模塊，當(dāng)所述監(jiān)測(cè)模塊檢測(cè)受流器處于脫靴狀態(tài)，列車速度為零，高速斷路器處于分狀態(tài)；用于控制車輛由受流器供電的高壓供電模式轉(zhuǎn)換為蓄電池供電模式。在檢測(cè)到受電弓方式的高壓供電斷電或者城軌車輛出現(xiàn)緊急狀況時(shí)(例如進(jìn)入無電區(qū))，切換到蓄電池供電模式。這樣不需要派遣其他救援車輛，城軌車輛在蓄電池供電模式下可以繼續(xù)行駛，因此，可以節(jié)省救援任務(wù)，減少救援車輛對(duì)列車運(yùn)行正線的占用時(shí)間，從而提高城軌車輛的運(yùn)營效率。
文檔編號(hào)B61C3/02GK102975724SQ20121052484
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者柳曉峰, 周利, 曹增明, 彭駒, 梁波 申請(qǐng)人:南車株洲電力機(jī)車有限公司