[发明专利]动车组辅助供电系统及故障减载方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种动车组辅助供电系统，具体的说，涉及一种高速动车组辅助供电系统及其供电方式和减载方法。

背景技术

辅助供电系统为铁路车辆的重要组成之一，起到为整列客车中低压负载供电的作用，负载其中包括照明、空调、取暖、电视等。

辅助供电系统主要由辅助变流器、充电机及蓄电池组成。辅助变流器起到将高压直流电转变为三相AC380V/50Hz为中压负载供电的的功能；充电机作为由三相AC380V/50Hz逆变为DC110V为低压负载供电的重要环节；蓄电池在紧急情况下起到为乘客的应急照明、通风等低压负载供电的作用。

目前主要有日系动车组和欧系动车组为代表的两大辅助供电系统：

日系动车组的辅助系统的供电模式为主牵引变压器抽出一个辅助绕组将网压变到交流400V，经脉冲整流器整流至中间直流后，再逆变成可控的400VAC/50Hz的三相交流电提供到辅助电源母线上，该供电模式的优点为电路结构形式简单、可靠性较高，缺点为当通过分相区时，整个辅助供电系统处于无电状态；欧系动车组的辅助系统的供电模式为各牵引单元的牵引变压器辅助供电绕组供电，经过四象限变流器输出中间直流后再逆变成可控的三相交流电提供到辅助电源母线上，当通过分相区时，整个辅助供电系统可以借助再生制动实现辅助系统的不间断供电，该供电模式的优点是能够实现整个辅助供电系统不间断供电，缺点是对四象限变流器和辅助供电系统设备可靠性要求较高。

现在随着铁路技术的飞速发展，列车的自由编组将成为未来的发展趋势，原有的辅助供电系统无法因列车的自由编组而灵活地改变其供电方式，对于整个辅助供电系统的冗余度上，若其中一个辅助供电系统故障，对相邻的辅助供电系统的冗余度要求较高，造成的经济费用也相对较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种能够满足动车组相对集中和灵活解编模式的安全可靠的辅助供电系统，降低每一组辅助供电系统的冗余要求，在最大保证供电均衡性前提下，使负载正常运行，当辅助供电系统故障时，根据负载的重要性进行相应减载，最大限度保证乘客需求，提高整个系统稳定性的同时降低经济费用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种动车组辅助供电系统，包括辅助变流器、I路母线、II路母线、母线连接器、接触器箱、中压负载和低压供电系统，所述母线连接器设置在动车组车厢连接处的左右两侧，所述I路母线和II路母线通过车厢两侧的母线连接器贯穿全列；所述辅助变流器按动车组车厢奇偶数交替与I路母线或II路母线连接，所述中压负载按动车组车厢奇偶数交替与I路母线或II路母线连接；所述低压供电系统中的充电机按动车组车厢奇偶数交替与I路母线或II路母线连接；所述接触器箱内设有控制辅助变流器的投入开关和控制负载的选择开关,所述辅助变流器包括端车辅助变流器和动车辅助变流器。

所述中压负载包括客室空调、驾驶室空调、2个主空气压缩机、主变压器的辅助系统、牵引变流器冷却风机、水泵、辅助变流器冷却单元、低压供电系统的充电机、主变压器冷却风机、油泵、厨房用具、水系统加热、撒沙管加热、车钩加热、交流插座。

所述低压供电系统包括充电机、蓄电池组、直流母线连接器、直流I路、直流II路和低压负载，蓄电池组与充电机相连，直流I路和直流II路通过直流母线连接器贯穿全列，直流I路与重要低压负载相连，直流II路与普通低压负载相连。

所述动车组辅助供电系统中辅助变流器发生故障时，改变接触器箱内控制负载的选择开关，动车组部分中压负载减载运行或直接断开。所述动车组辅助供电系统中一个端车辅助变流器发生故障，改变接触器箱内控制负载的选择开关，动车组所有负载正常运行；所述动车组辅助供电系统中一个动车辅助变流器故障或者两个端车辅助变流器同时发生故障，改变接触器箱内控制负载的选择开关，动车组所有客室空调和驾驶室空调减载运行；所述动车组辅助供电系统中一个端车辅助变流器和一个动车辅助变流器发生故障，两个动车辅助变流器发生故障，以及一个动车辅助变流器和两个端车辅助变流器同时发生故障，改变接触器箱内控制负载的选择开关，动车组所有空调处于半载模式，同时交流插座、厨房用具、水系统加热全部断开，并仅允许一个主空气压缩机工作；所述动车组辅助供电系统中发生除上述辅助变流器故障类型之外的辅助变流器故障，改变接触器箱内控制负载的选择开关，除低压供电系统的充电机正常工作外，其他中压负载全部断开。