[发明专利]一种牵引主电路过断电区充电控制方法及牵引主电路

说明书

本发明公开了一种牵引主电路过断电区的充电控制方法，包括步骤：S01、当牵引主电路的输入电流I_d达到预设门槛值I_d1时，断开牵引主电路与牵引供电网之间的连接，执行步骤S02；S02、采集中间电容的电流I_c；在电流I_c小于预设门槛值I_c1时，恢复连接；在电流I_d≥I_t+I_c’时，断开连接，并执行步骤S03；S03、当电流I_d＜I_t+I_c1时，恢复连接并保持连接。本发明还公开了一种牵引主电路，包括控制单元，直流电压输入端、中间电容和逆变模块，直流电压输入端设有第一电压检测件，中间电容并联有第二电压检测件，控制单元根据逆变器的输入电流、第一电压检测件、第二电压检测件和第一电流检测件的检测值控制开关单元的动作。本发明的控制方法及主电路均具有安全可靠等优点。

技术领域

本发明主要涉及轨道交通技术领域，特指一种牵引主电路过断电区充电控制方法及牵引主电路。

背景技术

目前城轨领域很大一部分车辆采用第三轨受流的方式，由于有不同的供电分区及岔道，所以第三轨无法全部连接在一起，必须存在断电口，即为断电区，当列车经过断电口后，由于列车逆变器的中间电容仍旧存在电压，列车可以靠中间电容电压继续行驶一段距离，电容电压相应会降低，当列车再次进入第三轨区域后由于弓网电压与中间电容的电压差值比较大，所以瞬间电流会很大，会引发电流过流、中间电压过压、输出过流等故障。

如图1为牵引系统的典型主电路，包括高速断路器HB1、充放电单元(KM11、KM21和预充电阻R11)、电抗器L1、中间电容C1、逆变器和牵引电机。图1简化后如图2所示，牵引系统中的电抗器L1、C1，主要作为滤波器，过滤掉高次谐波，使得逆变器的输入电压稳定，从而通过控制逆变器输出控制电机输出力矩。

当进入断电区域后，由于网压会突然变为0，而列车逆变器的中间电容仍旧存在电压，列车可以靠中间电容继续给牵引电机供电，但电容电压会快速下降，当电容电压下降至一定值后(欠压门槛)，牵引系统会诊断为欠压故障，诊断出故障后会封锁牵引逆变器，同时跳开KM1接触器，待网压恢复至正常值后再闭合KM2进行预充电，充电完成后闭合KM1并跳开KM2。当中间电容电压降低至欠压门槛前，若网压突然恢复，则由于网压与中间电容电压有比较大的电压差，所以瞬时会有很大的充电电流给电容充电，最终波形如图3的波形(上方为网压，下方曲线为充电电流)，会带来直流过流、中间电压过压、逆变器输出过流等故障，同时由于充电电流过大，也会对电容的寿命有很大的负面影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种安全可靠的牵引主电路充电控制方法，并相应提供一种结构简单的主电路。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种牵引主电路过断电区的充电控制方法，包括步骤：

S01、在列车进入断电区时，牵引供电网断电，此时断开牵引主电路与牵引供电网之间的连接；当牵引供电网得电后，恢复牵引主电路与牵引供电网之间的连接；当牵引主电路的输入电流I_d达到预设门槛值I_d1时，断开牵引主电路与牵引供电网之间的连接，执行步骤S02；

S02、实时采集牵引主电路的中间电容的电流I_c；在电流I_c小于预设门槛值I_c1时，恢复牵引主电路与牵引供电网之间的连接；在电流I_d≥I_t+I_c’时，断开牵引主电路与牵引供电网之间的连接，并执行步骤S03，其中I_t为牵引主电路中逆变模块的输入电流，I_c’为中间电容最大充电电流；