[发明专利]一种导轨电车的供电系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种导轨电车的供电系统，涉及车载储能装置领域。导轨电车包括4节车厢，前后两节车头共用一套高压箱和一套超级电容装置，高压箱与750V弓网电源连接；每个车头内包含有一套牵引控制单元和受控于该控制单元的牵引变流器，牵引变流器中包含有DC/DC装置、斩波模块、能量回馈模块及三相逆变器模块，三相逆变器模块输出通过隔离接触器KM11与永磁同步电动机相连；高压箱内设有受控于牵引控制单元且对应于不同电源给定方式的接触器QS，两套牵引控制单元可以独立控制高压箱，高压箱同时给两套牵引变流器供电，超级电容装置的两路接口分别连接两套牵引变流器中的DC/DC装置。本发明使导轨电车能在有弓网电源和无弓网电源两种供电模式下自由切换。

技术领域

本发明涉及车载储能装置领域，具体为一种导轨电车的供电系统及其控制方法。

背景技术

现代导轨电车大多采用线路接触弓网或车载储能装置给整车提供稳定的电源能量；有线路接触弓网式的导轨电车一般在城市交通或者平直道路交通应用比较多；而具有车载储能装置的导轨电车一般在山区旅游景区使用比较广泛。

具有车载储能装置的导轨电车需要在乘客上下车的站点时间段内为其储能装置进行快速补充电能，以保证电车能够在无接触网区间正常行驶。超级电容储能式导轨电车因无需建设顶部接触网、适合快速充放电、能够回收制动能量等特点迅速而被重新推广。

为了提高导轨电车的运行范围及可靠性，提供一种满足弓网电源供电和车载储能供电的系统及其控制方法就显得非常重要。

发明内容

本发明为了解决导轨电车的运行范围及可靠性的问题，提供了一种导轨电车的供电系统及其控制方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种导轨电车的供电系统，所述导轨电车包括4节车厢，前后两节车厢为车头，包括整车共用的一套高压箱和一套超级电容装置，所述高压箱与750V弓网电源进行电连接；每个车头内包含有一套牵引控制单元和一套受控于牵引控制单元的牵引变流器，每一套牵引变流器中包含有一个DC/DC装置、一个斩波模块、一个能量回馈模块及一个三相逆变器模块，所述三相逆变器模块输出通过隔离接触器KM11与永磁同步电动机相连；高压箱内设有受控于牵引控制单元且对应于不同电源给定方式的接触器QS和高速断路器HSCB，两套牵引控制单元可以独立控制高压箱；所述电源给定方式包括弓网电源供电、库内电源供电及接地；所述高压箱同时给两个车头内的两套牵引变流器供电，所述超级电容装置的两路接口分别连接两套牵引变流器中的DC/DC装置，所述超级电容装置内自带有电源管理系统，通过CAN网络实时向外发送充电电流限值。

一种导轨电车的供电系统的控制方法，实现步骤如下：

牵引控制单元得电，程序进行初始化后，Step=0；程序进入设备自检状态，检测高压箱、牵引变流器各个接触器、网络状态是否正常；如果检测到非正常初始状态，则禁止其对应的牵引变流器工作，上报系统自检未完成，并重新自检；如果没有检测到故障，令Step=1，则系统自检完成，自检完成后，程序根据不同的工况模式执行，其中QS状态是司机在启动车辆上电前已经确定好的；程序具体执行步骤如下：

（1）特殊故障工况：程序检测QS状态，当QS=00时，程序跳出，表示高压箱选择存在问题或该信号线路故障，需要断电后进行故障排查；

（2）检修模式：程序检测QS状态，当QS=02时，表示高压箱选择在接地位，导轨电车处于无电状态；高压箱输入与导轨电车轨道地连接，整车处于无高压电状态，供不带电维修调试使用；

（3）库内电源供电模式：程序检测QS状态，当QS=01时，表示高压箱选择在库内电源供电位，允许库内电源提供高压电进入高压箱；司机执行合闸按钮后，库内电源通过高压箱QS和HSCB接入牵引变流器及车辆用电设备，供带电维修调试使用；在库内电源供电模式下，DC/DC装置充放电具体条件及其动作和在有弓网路线运行模式下一致；