[发明专利]一种轨道列车的网侧变流系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种轨道列车的网侧变流系统及其控制方法，网侧变流系统包括变压模块、非电气供电模块、整流模块、支撑电容及控制器；控制器用于在受电弓升弓后，检测受电弓上是否连接有供电线，若是，则检测供电线上电网电压的供电制式，并控制变压模块和整流模块在供电制式对应的工作模式下运行，以使整流模块为支撑电容充电，并将支撑电容电压保持在供逆变器使用的预设目标电压；若否，则控制非电气供电模块输出电能至整流模块，以使整流模块在接收到电能后为支撑电容充电，并将支撑电容电压保持在预设目标电压。可见，本申请可满足多供电制式的要求，且轨道列车可实现在非电气化铁路区段运行，从而有助于推动各类型轨道交通线路的融合。

技术领域

本发明涉及轨道车辆牵引供电领域，特别是涉及一种轨道列车的网侧变流系统及其控制方法。

背景技术

目前，普铁、高铁、城铁等铁路均采用AC25kV/50Hz的供电制式，地铁线路大多采用DC3000V或DC1500V的专线供电制式，从而导致动车、机车及地铁等轨道列车只能在一种供电制式下运行。现有技术中，部分地区已经开始尝试将普铁、高铁、城铁、地铁等线路进行互通对接，这就需要列车的网侧变流系统具备满足多种供电制式的要求。可见，研究满足多供电制式的列车网侧变流系统对推动各类型轨道交通线路融合具有重要意义。

因此，如何提供一种满足多供电制式的列车网侧变流系统的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道列车的网侧变流系统及其控制方法，网侧变流系统可满足多供电制式的要求，且轨道列车可实现在非电气化铁路区段运行，从而有助于推动各类型轨道交通线路的融合。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种轨道列车的网侧变流系统，设于轨道列车上，包括变压模块、非电气供电模块、整流模块、支撑电容及控制器；其中：

所述变压模块的输入端与所述轨道列车上的受电弓连接，所述整流模块的输入端分别与所述变压模块的输出端和所述非电气供电模块的输出端连接，所述整流模块的输出正端分别与所述支撑电容的第一端和所述轨道列车上为牵引电机供电的逆变器的输入正端连接，所述整流模块的输出负端分别与所述支撑电容的第二端和所述逆变器的输入负端连接；

所述控制器用于在所述受电弓升弓后，检测所述受电弓上是否连接有供电线，若是，则检测所述供电线上电网电压的供电制式，并控制所述变压模块和所述整流模块在所述供电制式对应的工作模式下运行，以使所述整流模块为所述支撑电容充电，并将所述支撑电容电压保持在供所述逆变器使用的预设目标电压；若否，则控制所述非电气供电模块输出电能至所述整流模块，以使所述整流模块在接收到电能后为所述支撑电容充电，并将所述支撑电容电压保持在预设目标电压。

优选地，当所述电网电压的供电制式包括AC25kV和AC15kV等级的交流供电制式时，所述变压模块包括交流开关、多抽头变压器、第一可控开关、第二可控开关及第三可控开关；其中：

所述交流开关的第一端作为所述变压模块的输入端，所述交流开关的第二端与所述多抽头变压器的原边高压侧端子连接，所述多抽头变压器的原边低压侧端子接地，所述多抽头变压器的次边高压侧端子与所述第一可控开关的第一端连接，所述多抽头变压器的次边中压侧端子与所述第二可控开关的第一端连接，所述多抽头变压器的次边低压侧端子与所述第三可控开关的第一端连接，所述第一可控开关、第二可控开关及第三可控开关的第二端均接入所述整流模块；

相应的，所述控制器具体用于在检测所述电网电压当前处于AC25kV等级的交流供电制式时，控制所述交流开关、第一可控开关及第二可控开关均闭合，并控制所述整流模块将自身输入的交流电整流成直流电为所述支撑电容充电；在检测所述电网电压当前处于AC15kV等级的交流供电制式时，控制所述交流开关、第一可控开关及第三可控开关均闭合，并控制所述整流模块将自身输入的交流电整流成直流电为所述支撑电容充电，以使所述支撑电容电压保持在所述预设目标电压。