一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)，包括受電弓、主牽引逆變器，還包括一臺(tái)或多臺(tái)輔助電源裝置，所述受電弓將接觸網(wǎng)的電流傳送給所述主牽引逆變器和所述輔助電源裝置，所述輔助電源裝置輸出直流電源，所述輔助電源裝置的輸出端接各用電負(fù)載，部分所述用電負(fù)載具有自帶逆變器或所述用電負(fù)載的輸入端連接逆變電源，所述自帶逆變器和逆變電源的輸入端與所述輔助電源裝置的輸出端連接。本發(fā)明將現(xiàn)有地鐵和軌輕等城市軌道車輛的交流輔助供電改為直流輔助供電，用電設(shè)備通過自帶逆變器或在輸入端連接一個(gè)逆變電源，將直流電轉(zhuǎn)換為需要的交流電，這樣可使電源裝置大幅減重，減輕整車重量，實(shí)現(xiàn)地鐵和輕軌車輛的輕量化，同時(shí)可以降低設(shè)備成本，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。
【專利說明】一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種安裝在地鐵、輕軌等城市軌道車輛上的供電系統(tǒng)，屬于城市軌道車輛供電【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國地鐵、輕軌等城市軌道交通車輛的輔助供電系統(tǒng)是安裝一套或多套輔助供電電源(SIV)，該輔助電源將接觸網(wǎng)網(wǎng)壓電源從直流1500V或750V電源逆變?yōu)?80V的3相4線交流電源，給后續(xù)用電設(shè)備提供交流3相380V和交流單相220V電源。
[0003]因?yàn)樵撾娫摧敵雠c輸入需要進(jìn)行電氣隔離，隔離變壓器體積大，重量大，效率低，后接用電設(shè)備均為普通三相異步電動(dòng)機(jī)或大功率電熱器，如空調(diào)機(jī)組、空氣壓縮機(jī)、散熱風(fēng)扇、電加熱器等，負(fù)載起動(dòng)電流大，該電源需要儲(chǔ)備很大的功率容量，以抵抗負(fù)載的啟動(dòng)沖擊電流,這也造成了電源體積大,重量大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)，可使電源裝置大幅減重，減輕整車重量，實(shí)現(xiàn)軌道車輛的輕量化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)降低設(shè)備成本、節(jié)能環(huán)保的目的。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)，包括受電弓、主牽引逆變器，還包括一臺(tái)或多臺(tái)輔助電源裝置，所述受電弓將接觸網(wǎng)的電流傳送給所述主牽引逆變器和所述輔助電源裝置，所述輔助電源裝置輸出直流電源，所述輔助電源裝置的輸出端接各用電負(fù)載，部分所述用電負(fù)載具有自帶逆變器或所述用電負(fù)載的輸入端連接逆變電源，所述自帶逆變器和逆變電源的輸入端與所述輔助電源裝置的輸出端連接。
[0007]進(jìn)一步，所述輔助電源裝置輸出400-750V直流電源。
[0008]進(jìn)一步，所述輔助電源裝置輸出600V直流電源。
[0009]進(jìn)一步，多臺(tái)所述輔助電源裝置直流并網(wǎng)為所述各用電負(fù)載供電。
[0010]進(jìn)一步，所述用電負(fù)載包括空調(diào)機(jī)組、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、電加熱器、蓄電池、照明設(shè)備。
[0011]進(jìn)一步，所述輔助電源裝置固定安裝在車體上，或所述輔助電源裝置固定安裝在所述用電設(shè)備中，或所述輔助電源裝置固定安裝在車輛的電氣柜中。
[0012]進(jìn)一步，所述輔助電源裝置固定安裝在所述空調(diào)機(jī)組中。
[0013]進(jìn)一步，所述電加熱器的輸入端直接與所述輔助電源裝置的輸出端連接。
[0014]進(jìn)一步，所述輔助電源裝置的輸出端連接電源轉(zhuǎn)換模塊，所述電源轉(zhuǎn)換模塊輸出Iiov直流電源，所述電源轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接所述蓄電池和所述照明設(shè)備。
[0015]進(jìn)一步，在所述空調(diào)機(jī)組、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)中具有自帶逆變器，或在所述空調(diào)機(jī)組、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)的輸入端連接逆變電源。[0016]綜上內(nèi)容，本發(fā)明所述的一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)，將現(xiàn)有地鐵和軌輕等城市軌道車輛的交流輔助供電改為直流輔助供電，用電設(shè)備通過自帶逆變器或在輸入端連接一個(gè)逆變電源，將直流電轉(zhuǎn)換為需要的交流電，這樣可使電源裝置大幅減重，減輕整車重量，實(shí)現(xiàn)地鐵和輕軌車輛的輕量化，同時(shí)可以降低設(shè)備成本，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明輔助供電系統(tǒng)實(shí)施例一示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明輔助供電系統(tǒng)實(shí)施例二示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明輔助供電系統(tǒng)實(shí)施例三示意圖。
[0020]如圖1至圖3所示，受電弓1，主牽引逆變器2，輔助電源裝置3，接觸網(wǎng)4，空調(diào)機(jī)組5，空氣壓縮機(jī)6，風(fēng)機(jī)7，蓄電池8，照明設(shè)備9，電加熱器10，電源轉(zhuǎn)換模塊11，空調(diào)逆變電源12，空氣壓縮機(jī)逆變電源13，風(fēng)機(jī)逆變電源14。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0022]實(shí)施例一:
[0023]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)，包括受電弓1、主牽引逆變器2和輔助電源裝置3，受電弓I的弓頭與接觸網(wǎng)4接觸，接觸網(wǎng)4的網(wǎng)壓電源為1500V或750V，電流依次經(jīng)過受電弓I和車輛的主電纜后，將電流傳送至主牽引逆變器2和輔助電源裝置3。
[0024]其中，主牽引逆變器2將輸入的1500V或750V直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電后輸出至與之連接的牽引電機(jī)，以驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)，進(jìn)而拖動(dòng)列車行駛。
[0025]輔助電源裝置3將輸入的1500V或750V直流電進(jìn)行降壓，進(jìn)而輸出400-750V的直流電源，本實(shí)施例中，輔助電源裝置3輸出600V的直流電。輔助電源裝置3可以用硬開關(guān)技術(shù)或軟開關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)隔離降壓，或其他電源轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)隔離降壓。
[0026]本實(shí)施例中，輔助電源裝置3全列車采用一臺(tái)，由一臺(tái)輔助電源裝置3向各用電負(fù)載供電，各用電負(fù)載之間相互并聯(lián)。各用電負(fù)載各自獨(dú)立運(yùn)行，根據(jù)指令實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速或不同的功率要求。
[0027]用電負(fù)載主要包括空調(diào)機(jī)組5、空氣壓縮機(jī)6、風(fēng)機(jī)7、蓄電池8、照明設(shè)備9、電加熱器10等，其中，風(fēng)機(jī)7主要是指用于給主牽引逆變器2散熱的風(fēng)機(jī)，也包括車輛的應(yīng)急通風(fēng)機(jī)、制動(dòng)風(fēng)扇等等，風(fēng)機(jī)7均采用變頻風(fēng)機(jī)。空調(diào)機(jī)組5采用變頻空調(diào)機(jī)組，空調(diào)機(jī)組5中的冷凝風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)等采用變頻風(fēng)機(jī)，空調(diào)機(jī)組5中的壓縮機(jī)采用變頻壓縮機(jī)，空氣壓縮機(jī)6也采用變頻空氣壓縮機(jī)。
[0028]用電負(fù)載中的每個(gè)電加熱器10的輸入端直接與輔助電源裝置3的輸出端連接，由輔助電源裝置3直接向電加熱器10輸出600V的直流電，保證電加熱器10的運(yùn)行。
[0029]車輛上的蓄電池8和照明設(shè)備9都是采用IlOV的直流電源，所以本實(shí)施例中，在輔助電源裝置3的輸出端連接一個(gè)電源轉(zhuǎn)換模塊11，電源轉(zhuǎn)換模塊11將600V的直流電降壓向外輸出IlOV直流電源，電源轉(zhuǎn)換模塊11的輸出端連接蓄電池8和照明設(shè)備9，用于給蓄電池8充電，為照明設(shè)備9提供IlOV直流電。電源轉(zhuǎn)換模塊11可能單獨(dú)安裝，也可以與輔助電源裝置3集成安裝在一起。
[0030]本實(shí)施例中，在空調(diào)機(jī)組5、空氣壓縮機(jī)6、風(fēng)機(jī)7中均具有自帶逆變器，各負(fù)載的自帶逆變器將輔助電源裝置3輸出的600V直流電分別轉(zhuǎn)換為空調(diào)機(jī)組5、空氣壓縮機(jī)6、風(fēng)機(jī)7所需要的380V、220V等交流電。
[0031]由于空調(diào)機(jī)組5、空氣壓縮機(jī)6、風(fēng)機(jī)7自己帶有逆變器，省掉了現(xiàn)有技術(shù)中的提供交流380V交流電的輔助電源逆變裝置的重量，由于自帶逆變器的容量是根據(jù)各個(gè)負(fù)載的要求獨(dú)立匹配的，所以自帶逆變器的體積小，重量較輕，進(jìn)而減輕了整車重量，實(shí)現(xiàn)地鐵和輕軌車輛的輕量化，同時(shí)，也減少了電源的變換環(huán)節(jié)，提高了電源的效率，大幅降低了設(shè)備的總成本，用電負(fù)載自帶逆變器，此電源功率小，可靠性高，運(yùn)行效率高，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。
[0032]一臺(tái)輔助電源裝置3可以有多種安裝方式，一種是，將輔助電源裝置3固定安裝在車體上，它可以安裝在車輛上任一合適的位置，如安裝在司機(jī)室等；第二種是，在軌道車輛中一般都設(shè)置有用于集成安裝成各電氣部件的電氣柜，將輔助電源裝置3直接安裝在車輛的電氣柜中，可以節(jié)省空間，也便于維護(hù)；第三種是，將輔助電源裝置3固定安裝在用電設(shè)備中，如可以將輔助電源裝置3集成固定安裝在空調(diào)機(jī)組5中，再由空調(diào)機(jī)組5接出，為其它各負(fù)載供電。
[0033]實(shí)施例二:
[0034]如圖2所示，與實(shí)施例一不同之處在于，在空調(diào)機(jī)組5的輸入端連接一個(gè)空調(diào)逆變電源12，在空氣壓縮機(jī)6的輸入端連接一個(gè)空氣壓縮機(jī)逆變電源13，在風(fēng)機(jī)7的輸入端連接一個(gè)風(fēng)機(jī)逆變電源14，空調(diào)逆變電源12、空氣壓縮機(jī)逆變電源13和風(fēng)機(jī)逆變電源14的輸入端與輔助電源裝置3的輸出端連接，空調(diào)逆變電源12、空氣壓縮機(jī)逆變電源13和風(fēng)機(jī)逆變電源14用于將輔助電源裝置3輸出的600V直流電分別轉(zhuǎn)換為空調(diào)機(jī)組5、空氣壓縮機(jī)
6、風(fēng)機(jī)7所需要的380V、220V等交流電。
[0035]由于逆變電源的容量是根據(jù)各個(gè)負(fù)載的要求獨(dú)立匹配的，所以逆變電源的體積相對較小，重量也較輕，進(jìn)而減輕了整車重量，實(shí)現(xiàn)地鐵和輕軌車輛的輕量化，同時(shí)，逆變電源功率小，可靠性高，運(yùn)行效率高，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。
[0036]實(shí)施例三:
[0037]與上述兩個(gè)實(shí)施例不同之處在于，本實(shí)施例中，輔助電源裝置3為多臺(tái)，而且多臺(tái)輔助電源裝置3之間通過直流并網(wǎng)為各用電負(fù)載供電，如圖3所示，采用了 3臺(tái)輔助電源裝置3，不但可以保證整列車各負(fù)載的用電量，還可以保證在其中一臺(tái)或兩臺(tái)輔助電源裝置3出現(xiàn)故障時(shí)，其它輔助電源裝置3依然可以保證列車的運(yùn)行需要。
[0038]如上所述，結(jié)合附圖所給出的方案內(nèi)容，可以衍生出類似的技術(shù)方案。但凡是未脫離本發(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)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)，包括受電弓、主牽引逆變器，其特征在于:還包括一臺(tái)或多臺(tái)輔助電源裝置，所述受電弓將接觸網(wǎng)的電流傳送給所述主牽引逆變器和所述輔助電源裝置，所述輔助電源裝置輸出直流電源，所述輔助電源裝置的輸出端接各用電負(fù)載，部分所述用電負(fù)載具有自帶逆變器或所述用電負(fù)載的輸入端連接逆變電源，所述自帶逆變器和逆變電源的輸入端與所述輔助電源裝置的輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)，其特征在于:所述輔助電源裝置輸出400-750V直流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)，其特征在于:所述輔助電源裝置輸出600V直流電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)，其特征在于:多臺(tái)所述輔助電源裝置直流并網(wǎng)為所述各用電負(fù)載供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)，其特征在于:所述用電負(fù)載包括空調(diào)機(jī)組、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、電加熱器、蓄電池、照明設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)，其特征在于:所述輔助電源裝置固定安裝在車體上，或所述輔助電源裝置固定安裝在所述用電設(shè)備中，或所述輔助電源裝置固定安裝在車輛的電氣柜中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)，其特征在于:所述輔助電源裝置固定安裝在所述空調(diào)機(jī)組中。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)，其特征在于:所述電加熱器的輸入端直接與所述輔助電源裝置的輸出端連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)，其特征在于:所述輔助電源裝置的輸出端連接電源轉(zhuǎn)換模塊，所述電源轉(zhuǎn)換模塊輸出IlOV直流電源，所述電源轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接所述蓄電池和所述照明設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種城市軌道車輛輔助供電系統(tǒng)，其特征在于:在所述空調(diào)機(jī)組、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)中具有自帶逆變器，或在所述空調(diào)機(jī)組、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)的輸入端連接逆變電源。
【文檔編號(hào)】B60L1/00GK103723044SQ201310633306
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】李敬茂, 劉典, 馬英華 申請人:青島朗進(jìn)集團(tuán)有限公司