[发明专利]混合动力轨道车辆的供电装置、供电系统和轨道车辆

说明书

技术领域

本发明涉及电气控制技术，尤其涉及一种混合动力轨道车辆的供电装置、供电系统和轨道车辆。

背景技术

混合动力轨道车辆是由两种以上的动力源为车辆的供电系统提供初始电压源的车辆，目前，混合动力轨道车辆中，主要为由接触网+车载超级电容作为车辆供电系统的初始电压源，以通过供电系统为牵引电机供电，驱动牵引电机，从而通过牵引电机为车辆提供牵引动力。

该种形式的供电系统，在接触网有电时，由接触网作为初始电压源为牵引电机供电，驱动牵引电机；当车辆供电系统脱离接触网或接触网无电时，由超级电容作为初始电压源为牵引电机供电，驱动牵引电机。

但是，由于超级电容所能存储的电能较低，而轨道车辆运行时，所消耗的电能较大，超级电容所存储的电能通常只能驱动车辆运行几分钟，在接触网长时间无电或者车辆的供电系统长时间脱离供电系统时，仅靠超级电容无法为车辆长距离运行提供初始电压源，因此，对轨道车辆的安全运行造成影响。

发明内容

本发明一个方面是提供一种混合动力轨道车辆的供电装置，以提高轨道车辆运行的安全性。

本发明提供的混合动力轨道车辆的供电装置包括：

超级电容和蓄电池组，所述超级电容和蓄电池组并联，且分别与车辆中的供电系统相连，用于在接触网与车辆供电系统脱离或接触网无电状态下，作为车辆中供电系统的供电电压源。

本发明另一个方面还提供了一种混合动力轨道车辆的供电系统，该供电系统包括本发明提供的供电装置，该供电系统还包括：

电压互感器，与受电弓输出线路相连，用于将受电弓输出线路上的电压缩小设定倍数后输出；

车辆信息获取单元，用于获取车辆的运行状态信息；

供电装置信息采集单元，分别与所述供电装置中的超级电容和蓄电池组相连，用于采集所述超级电容和蓄电池组的当前状态信息；

控制单元，分别与所述电压互感器、所述车辆信息获取单元和所述供电装置信息采集单元相连，用于根据所述电压互感器的输出电压、所述车辆的当前运行状态信息和所述超级电容和蓄电池组的当前状态信息，生成对牵引变流器的控制信号；

牵引变流器，分别与受电弓输出线路、所述控制单元和所述超级电容和蓄电池组相连，用于根据所述控制信号控制将通过受电弓输出线路引入的接触网电压转换成牵引电机所需的交流电压，以通过接触网为牵引电机供电，控制将通过受电弓输出线路引入的接触网电压转换成对所述超级电容和蓄电池组的直流充电电压，以为所述超级电容和蓄电池组充电，控制将所述超级电容和蓄电池组输出的直流电压变换成牵引电机所需的交流电压，以通过所述超级电容和蓄电池组为牵引电机供电。

本发明还提供了一种混合动力轨道车辆，该车辆包括牵引电机，还包括本发明提供的供电系统，所述供电系统与所述牵引电机相连。

本发明提供的混合动力轨道车辆的供电装置，将超级电容和蓄电池组的特点相结合，将超级电容和蓄电池组并联，可在接触网与供电系统脱离时，或者是接触网无电时，超级电容和蓄电池组输出的电能共同作为供电系统的供电电压源，可较长时间的持续输出驱动车辆行驶所需的电能，较长时间通过供电系统为车辆的牵引电机供电，保证车辆安全运行。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的混合动力轨道车辆的供电系统的结构示意图；

图2为本发明另一实施例所提供的混合动力轨道车辆的供电系统的结构示意图；

图3为本发明另一实施例所提供的混合动力轨道车辆的供电系统的结构示意图；

图4为本发明又一实施例所提供的混合动力轨道车辆的供电系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种混合动力轨道车辆的供电装置，该供电装置包括超级电容和蓄电池组。

所述超级电容和蓄电池组并联，且分别与车辆中供电系统相连，用于在接触网与车辆供电系统脱离状态下，为车辆中供电系统提供供电电压源。

混合动力轨道车辆是由两种以上的动力源为车辆的供电系统提供初始电压源的车辆。

车辆中的供电系统为将初始电压源提供的电压转换成车辆中牵引电机所需的电压的装置，供电系统通常包括受电弓、牵引变流器和控制单元等。受电弓的作用是将接触网的电能引入供电系统中，控制单元的作用是生成对牵引变流器的控制信号，控制牵引变流器的工作状态，牵引变流器的作用是在控制单元的控制下，将从接触网引入的电压进行转换，以将从接触网引入的电压转换成牵引电机所需的电压。