專利名稱：城軌車輛供電系統(tǒng)及城軌車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城軌車輛供電技術(shù)，尤其涉及城軌車輛供電系統(tǒng)及城軌車輛。
背景技術(shù)：
城軌車輛越來越多的出現(xiàn)在城市中，并且擔負著越來越多的城市交通運輸需求， 在城市內(nèi)部和郊區(qū)出現(xiàn)越來越多的城軌車輛線路?，F(xiàn)有技術(shù)中，采用架空接觸網(wǎng)給城軌車輛供電，因此在城市內(nèi)部上空出現(xiàn)越來越多的接觸網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)，嚴重影響了城市環(huán)境的美觀和城市交通的安全；而且，鋪設(shè)經(jīng)過隧道的城軌車輛線路時，由于在隧道中鋪設(shè)高架接觸網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)成本較高，因此，增加了城軌車輛線路建設(shè)成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺陷，本發(fā)明提供一種城軌車輛供電系統(tǒng)及城軌車輛。本發(fā)明一方面提供一種城軌車輛供電系統(tǒng)，包括蓄電池組、交流傳動系統(tǒng)、接觸器、用于從接觸網(wǎng)取得電能的受電弓、用于檢測從所述受電弓輸出的電壓的電壓傳感器、用于根據(jù)所述電壓傳遞電信號給所述接觸器的線圈從而分別控制所述受電弓與所述交流傳動系統(tǒng)的連接與斷開以及所述蓄電池組與所述交流傳動系統(tǒng)的連接與斷開的控制單元；其中，所述受電弓、所述電壓傳感器、所述控制單元與所述線圈依次連接，所述受電弓、所述接觸器的常開觸點與所述交流傳動系統(tǒng)依次連接，所述蓄電池組、所述接觸器的常閉觸點與所述交流傳動系統(tǒng)依次連接。本發(fā)明另一方面提供一種城軌車輛供電系統(tǒng)，包括蓄電池組、交流傳動系統(tǒng)、接觸器、用于從接觸網(wǎng)取得電能的受電弓、用于檢測從所述受電弓輸出的電壓的電壓傳感器、用于根據(jù)所述電壓傳遞電信號給所述接觸器的線圈從而分別控制所述受電弓與所述交流傳動系統(tǒng)的連接與斷開以及所述蓄電池組與所述交流傳動系統(tǒng)的連接與斷開的控制單元；其中，所述受電弓、所述電壓傳感器、所述控制單元與所述線圈依次連接，所述受電弓、所述接觸器的常閉觸點與所述交流傳動系統(tǒng)依次連接，所述蓄電池組、所述接觸器的常開觸點與所述交流傳動系統(tǒng)依次連接。本發(fā)明又一方面提供一種城軌車輛，包括城軌車輛供電系統(tǒng)，其中，所述受電弓安裝在車頂。本發(fā)明提供的城軌車輛供電系統(tǒng)將接觸器的觸點和交流傳動系統(tǒng)連接，通過控制單元根據(jù)受電弓是否從接觸網(wǎng)取得了電能發(fā)送電信號給接觸器的線圈，實現(xiàn)在有接觸網(wǎng)的地方，通過接觸網(wǎng)給交流傳動系統(tǒng)供電，沒有接觸網(wǎng)的地方，通過蓄電池組給交流傳動系統(tǒng)供電，可以在城市交通繁忙的區(qū)域和隧道區(qū)域不架設(shè)接觸網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)，采用蓄電池組為交流傳動系統(tǒng)供電從而驅(qū)動城軌車輛運行，不影響城市環(huán)境的美觀和城市交通的安全，同時降低了經(jīng)過隧道的城軌車輛線路的建設(shè)成本；并且由于該城軌車輛供電系統(tǒng)可以實現(xiàn)接觸網(wǎng)供電方式和蓄電池組供電方式的自動切換，無需人為操作，具有良好的實用性，在軌道車輛行業(yè)具有良好的推廣前景。


圖1為本發(fā)明城軌車輛供電系統(tǒng)的一種實施方式的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明城軌車輛供電系統(tǒng)的另一種實施方式的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例進一步說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案。圖1為本發(fā)明城軌車輛供電系統(tǒng)的一種實施方式的結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，該系統(tǒng)包括蓄電池組7、交流傳動系統(tǒng)6、接觸器5、受電弓2、電壓傳感器3、控制單元4。受電弓2、 電壓傳感器3、控制單元4與接觸器5的線圈51依次連接，受電弓2、接觸器5的常開觸點 53與交流傳動系統(tǒng)6依次連接，蓄電池組7、接觸器5的常閉觸點52與交流傳動系統(tǒng)6依次連接。受電弓2用于從接觸網(wǎng)1取得電能，電壓傳感器3用于檢測受電弓2輸出的電壓、 控制單元4用于根據(jù)受電弓2輸出的電壓傳遞電信號給接觸器5的線圈51從而分別控制受電弓2與交流傳動系統(tǒng)6的連接與斷開以及蓄電池組7與交流傳動系統(tǒng)6的連接與斷開。 下面參考圖1具體地介紹上述城軌車輛供電系統(tǒng)的工作原理。電壓傳感器3將檢測到的受電弓2的輸出電壓傳遞給控制單元4，若電壓傳感器3 檢測到的該輸出電壓不為0，則說明受電弓2從接觸網(wǎng)1取得了電能，這時接觸網(wǎng)1給交流傳動系統(tǒng)6供電，具體地，控制單元4發(fā)送高電平給接觸器5的線圈51，接觸器5的常開觸點53閉合，接觸器5的常閉觸點52斷開，由于交流傳動系統(tǒng)6通過接觸器5的常開觸點53 與受電弓2連接，交流傳動系統(tǒng)6通過接觸器5的常閉觸點52與蓄電池組7連接，此時，受電弓2將從接觸網(wǎng)1取得的電能提供給交流傳動系統(tǒng)6，也就是接觸網(wǎng)1給交流傳動系統(tǒng)6 {共 ο若電壓傳感器3檢測到的受電弓2輸出的電壓為0，則說明受電弓2沒有從接觸網(wǎng)1取得電能，這時蓄電池組7給交流傳動系統(tǒng)6供電，具體地，控制單元4發(fā)送低電平給接觸器5的線圈51，接觸器5的常開觸點53斷開，接觸器5的常閉觸點52閉合，由于交流傳動系統(tǒng)6通過接觸器5的常開觸點53與受電弓2連接，交流傳動系統(tǒng)6通過接觸器5的常閉觸點52與蓄電池組7連接，此時，蓄電池組7給交流傳動系統(tǒng)6供電。具體地，接觸網(wǎng)1給交流傳動系統(tǒng)6供電，從而驅(qū)動城軌車輛運行的具體過程是 受電弓2從接觸網(wǎng)1獲得交流電，將該交流電傳遞給交流傳動系統(tǒng)6，該交流電經(jīng)過交流傳動系統(tǒng)6中的整流器轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，該直流電再?jīng)過交流傳動系統(tǒng)6中的逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂刑囟l率和特定電壓幅值的交流電，將該交流電傳遞給交流傳動系統(tǒng)6中的電機，電機以特定的轉(zhuǎn)速帶動機車運行；蓄電池組7給交流傳動系統(tǒng)6供電，從而驅(qū)動城軌車輛運行的具體過程是蓄電池組7輸出的直流電經(jīng)過交流傳動系統(tǒng)6中的逆變器逆變成具有特定頻率和特定電壓幅值的交流電，將該交流電傳遞給交流傳動系統(tǒng)6中的電機，電機以特定的轉(zhuǎn)速帶動機車運行。
由上述的技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的城軌車輛供電系統(tǒng)將接觸器的觸點和交流傳動系統(tǒng)連接，通過控制單元根據(jù)受電弓是否從接觸網(wǎng)取得了電能發(fā)送電信號給接觸器的線圈，實現(xiàn)在有接觸網(wǎng)的地方，通過接觸網(wǎng)給交流傳動系統(tǒng)供電，沒有接觸網(wǎng)的地方，通過蓄電池組給交流傳動系統(tǒng)供電，可以在城市交通繁忙的區(qū)域和隧道區(qū)域不架設(shè)接觸網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)，采用蓄電池組為交流傳動系統(tǒng)供電從而驅(qū)動城軌車輛運行，不影響城市環(huán)境的美觀和城市交通的安全，同時降低了經(jīng)過隧道的城軌車輛線路的建設(shè)成本；并且由于該城軌車輛供電系統(tǒng)可以實現(xiàn)接觸網(wǎng)供電方式和蓄電池組供電方式的自動切換，無需人為操作，具有良好的實用性，在軌道車輛行業(yè)具有良好的推廣前景。在城軌車輛的實際運行過程中，當城軌車輛制動時，交流傳動系統(tǒng)6中的電機處于發(fā)電狀態(tài)，發(fā)出的交流電經(jīng)過交流傳動系統(tǒng)6中的整流器整流成直流電，該直流電輸出給蓄電池組7，給蓄電池組7充電。并且在實際應(yīng)用過程中，工作人員可以根據(jù)具體的城軌車輛線路，給本發(fā)明的城軌車輛供電系統(tǒng)配備不同容量的蓄電池組7。圖2為本發(fā)明城軌車輛供電系統(tǒng)的另一種實施方式的結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，該系統(tǒng)包括蓄電池組7、交流傳動系統(tǒng)6、接觸器5、受電弓2、電壓傳感器3、控制單元4。受電弓2、 電壓傳感器3、控制單元4與接觸器的線圈51依次連接，受電弓2、接觸器的常閉觸點52與交流傳動系統(tǒng)6依次連接，蓄電池組7、接觸器的常開觸點53與交流傳動系統(tǒng)6依次連接。受電弓2用于從接觸網(wǎng)1取得電能，電壓傳感器3用于檢測受電弓2輸出的電壓、 控制單元4用于根據(jù)受電弓2輸出的電壓傳遞電信號給接觸器5的線圈51從而分別控制受電弓2與交流傳動系統(tǒng)6的連接與斷開以及蓄電池組7與交流傳動系統(tǒng)6的連接與斷開。 下面參考圖1具體地介紹上述城軌車輛供電系統(tǒng)的工作原理。電壓傳感器3將檢測到的受電弓2的輸出電壓傳遞給控制單元4，若電壓傳感器3 檢測到的該輸出電壓不為0，則說明受電弓2從接觸網(wǎng)1取得了電能，這時接觸網(wǎng)1給交流傳動系統(tǒng)6供電，具體地，控制單元4發(fā)送高電平給接觸器5的線圈51，接觸器5的常開觸點53閉合，接觸器5的常閉觸點52斷開，由于交流傳動系統(tǒng)6通過接觸器5的常開觸點53 與蓄電池組7連接，交流傳動系統(tǒng)6通過接觸器5的常閉觸點52與受電弓2連接，此時，受電弓2將從接觸網(wǎng)1取得的電能提供給交流傳動系統(tǒng)6，也就是接觸網(wǎng)1給交流傳動系統(tǒng)6 {共 ο若電壓傳感器3檢測到的受電弓2輸出的電壓為0，則說明受電弓2沒有從接觸網(wǎng)1取得電能，這時蓄電池組7給交流傳動系統(tǒng)6供電，具體地，控制單元4發(fā)送低電平給接觸器5的線圈51，接觸器5的常開觸點53斷開，接觸器5的常閉觸點52閉合，由于交流傳動系統(tǒng)6通過接觸器5的常開觸點53與蓄電池組7連接，交流傳動系統(tǒng)6通過接觸器5 的常閉觸點52與受電弓2連接，此時，蓄電池組7給交流傳動系統(tǒng)6供電。具體地，接觸網(wǎng)1給交流傳動系統(tǒng)6供電，從而驅(qū)動城軌車輛運行的具體過程是 受電弓2從接觸網(wǎng)1獲得交流電，將該交流電傳遞給交流傳動系統(tǒng)6，該交流電經(jīng)過交流傳動系統(tǒng)6中的整流器轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡撝绷麟娫俳?jīng)過交流傳動系統(tǒng)6中的逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂刑囟l率和特定電壓幅值的交流電，將該交流電傳遞給交流傳動系統(tǒng)6中的電機，電機以特定的轉(zhuǎn)速帶動機車運行；蓄電池組7給交流傳動系統(tǒng)6供電，從而驅(qū)動城軌車輛運行的具體過程是蓄電池組7輸出的直流電經(jīng)過交流傳動系統(tǒng)6中的逆變器逆變成具有特定頻率和特定電壓幅值的交流電，將該交流電傳遞給交流傳動系統(tǒng)6中的電機，電機以特定的轉(zhuǎn)速帶動機車運行。由上述的技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的城軌車輛供電系統(tǒng)將接觸器的觸點和交流傳動系統(tǒng)連接，通過控制單元根據(jù)受電弓是否從接觸網(wǎng)取得了電能發(fā)送電信號給接觸器的線圈，實現(xiàn)在有接觸網(wǎng)的地方，通過接觸網(wǎng)給交流傳動系統(tǒng)供電，沒有接觸網(wǎng)的地方，通過蓄電池組給交流傳動系統(tǒng)供電，可以在城市交通繁忙的區(qū)域和隧道區(qū)域不架設(shè)接觸網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)，采用蓄電池組為交流傳動系統(tǒng)供電從而驅(qū)動城軌車輛運行，不影響城市環(huán)境的美觀和城市交通的安全，同時降低了經(jīng)過隧道的城軌車輛線路的建設(shè)成本；并且由于該城軌車輛供電系統(tǒng)可以實現(xiàn)接觸網(wǎng)供電方式和蓄電池組供電方式的自動切換，無需人為操作，具有良好的實用性，在軌道車輛行業(yè)具有良好的推廣前景。在城軌車輛的實際運行過程中，當城軌車輛制動時，交流傳動系統(tǒng)6中的電機處于發(fā)電狀態(tài)，發(fā)出的交流電經(jīng)過交流傳動系統(tǒng)6中的整流器整流成直流電，該直流電輸出給蓄電池組7，給蓄電池組7充電。并且在實際應(yīng)用過程中，工作人員可以根據(jù)具體的城軌車輛線路，給本發(fā)明的城軌車輛供電系統(tǒng)配備不同容量的蓄電池組7。本發(fā)明實施例還提供了一種城軌車輛，該城軌車輛包括本發(fā)明實施例提供的城軌車輛供電系統(tǒng)，其中，受電弓2安裝在城軌車輛的車頂。受電弓2從接觸網(wǎng)1取得的電能通過導(dǎo)線傳遞給電壓傳感器3，電壓傳感器3將電壓輸出給控制單元4，控制單元4根據(jù)接收到的電壓值、通過對接觸器5的控制實現(xiàn)通過接觸網(wǎng)1給交流傳動系統(tǒng)6供電或者通過蓄電池組7給交流傳動系統(tǒng)6供電，具體的控制交流傳動系統(tǒng)6的供電方式的原理可參見前述，此處不再贅述。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種城軌車輛供電系統(tǒng)，其特征在于，包括蓄電池組、交流傳動系統(tǒng)、接觸器、用于從接觸網(wǎng)取得電能的受電弓、用于檢測從所述受電弓輸出的電壓的電壓傳感器、用于根據(jù)所述電壓傳遞電信號給所述接觸器的線圈從而分別控制所述受電弓與所述交流傳動系統(tǒng)的連接與斷開以及所述蓄電池組與所述交流傳動系統(tǒng)的連接與斷開的控制單元；其中，所述受電弓、所述電壓傳感器、所述控制單元與所述線圈依次連接，所述受電弓、 所述接觸器的常開觸點與所述交流傳動系統(tǒng)依次連接，所述蓄電池組、所述接觸器的常閉觸點與所述交流傳動系統(tǒng)依次連接。
2.一種城軌車輛供電系統(tǒng)，其特征在于，包括蓄電池組、交流傳動系統(tǒng)、接觸器、用于從接觸網(wǎng)取得電能的受電弓、用于檢測從所述受電弓輸出的電壓的電壓傳感器、用于根據(jù)所述電壓傳遞電信號給所述接觸器的線圈從而分別控制所述受電弓與所述交流傳動系統(tǒng)的連接與斷開以及所述蓄電池組與所述交流傳動系統(tǒng)的連接與斷開的控制單元；其中，所述受電弓、所述電壓傳感器、所述控制單元與所述線圈依次連接，所述受電弓、 所述接觸器的常閉觸點與所述交流傳動系統(tǒng)依次連接，所述蓄電池組、所述接觸器的常開觸點與所述交流傳動系統(tǒng)依次連接。
3.一種城軌車輛，其特征在于，包括權(quán)利要求1或2所述的城軌車輛供電系統(tǒng)，其中，所述受電弓安裝在車頂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種城軌車輛供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括蓄電池組、交流傳動系統(tǒng)、接觸器、受電弓、電壓傳感器、控制單元；其中，受電弓、電壓傳感器、控制單元與線圈依次連接，受電弓、接觸器的常開觸點與交流傳動系統(tǒng)依次連接，蓄電池組、接觸器的常閉觸點與交流傳動系統(tǒng)依次連接。本發(fā)明實現(xiàn)在有接觸網(wǎng)的地方，通過接觸網(wǎng)給交流傳動系統(tǒng)供電，沒有接觸網(wǎng)的地方，通過蓄電池組給交流傳動系統(tǒng)供電，可以在城市交通繁忙的區(qū)域和隧道區(qū)域不架設(shè)接觸網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)，不影響城市環(huán)境的美觀和城市交通的安全，同時降低了經(jīng)過隧道的城軌車輛線路的建設(shè)成本；該系統(tǒng)可以實現(xiàn)接觸網(wǎng)供電方式和蓄電池組供電方式的自動切換，具有良好的實用性。
文檔編號B60L11/18GK102381202SQ201110236770
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者蘭清群, 宮寶貴, 牟巖 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心