[发明专利]机车供电系统及其控制方法

权利要求书

1.一种机车供电系统，其特征在于，包括变压器、列车供电系统、柴油发电机供电系统和蓄电池；

变压器的原边连接弓网并有多个副边；列车供电系统从变压器副边取电；

列车供电系统包括供电电路1，供电电路1包括四象限变流器1，四象限变流器1的输入从变压器副边取电，四象限变流器1的直流输出的正极上串接有二极管D1，D1的阴极和四象限变流器1的负极作为供电电路1的正负输出端，为列车负载1供电；蓄电池的正负端经接触器KM2连接于供电电路1的正负输出端；

柴油发电机供电系统包括柴油发动机、发电机，蓄电池经接触器KM3为柴油发电机供电系统软启动提供电能，发电机的输出被整流后经接触器KM4连接于供电电路1的正负输出端。

2.根据权利要求1所述的机车供电系统，其特征在于，供电电路1还包括由电感L1和IGBT1构成的用于DC-DC升压的斩波器1，斩波器1连接于二极管D1和四象限变流器1之间。

3.根据权利要求2所述的机车供电系统，其特征在于，还包括与供电电路1结构相同的供电电路2，即供电电路2包括依次连接的四象限变流器2、由电感L2和IGBT2构成的斩波器2和二极管D2，四象限变流器2的输入从变压器副边取电，供电电路2的正负输出端为列车负载2供电；供电电路1和供电电路2的正负输出端之间连接接触器KM1。

4.根据权利要求3所述的机车供电系统，其特征在于，供电电路1的正负输出端与列车负载1之间连接有接触器KM5；供电电路2的正负输出端与列车负载2之间连接有接触器KM6。

5.根据权利要求4所述的机车供电系统，其特征在于，

变压器有T3、T4两个副边，用于供电电路1、供电电路2的取电；

列车供电系统的供电电路1在四象限变流器1之前还有由预充电接触器K5、预充电电阻R5、主接触器K7构成的预充电电路，四象限变流器1和斩波器1之间有支撑电容C1，供电电路1的正负输出端之间连接有支撑电容C3；供电电路2在四象限变流器2之前还有由预充电接触器K6、预充电电阻R6、主接触器K8构成的预充电电路，四象限变流器2和斩波器2之间有支撑电容C2，供电电路2的正负输出端之间连接有支撑电容C4；

四象限变流器1和四象限变流器2进行AC-DC电能变换，其直流输出电压等级为DC500V；斩波器1和斩波器2实现DC-DC电能变换，为后级列车负载1和列车负载2提供电压等级为DC600V直流电。

6.权利要求1所述的机车供电系统的控制方法，其特征在于，弓网正常供电时，接触器KM2闭合，接触器KM3和接触器KM4断开，供电电路1由四象限变流器1整流并经二极管D1为列车负载1供电，同时为蓄电池充电；充电完成后的蓄电池相当于列车负载1的一个不间断供电电源；在机车过分相阶段，弓网处于失电状态，蓄电池为列车负载1供电；过分相完成后，切换至正常供电工况，避免了过分相时列车负载1的频繁启动所产生的影响；

弓网供电下四象限变流器1损坏时，需采用柴油发电机供电系统为列车负载1进行长时供电：断开KM2和KM4，闭合KM3，为柴油发电机供电系统提供能量实现自启动，启动完成后断开KM3，闭合KM2和KM4，由柴油发电机供电系统为列车负载1供电，蓄电池恢复其UPS功能；

非弓网供电下，接触器KM3和接触器KM4闭合，启动柴油发电机供电系统；柴油发电机供电系统为列车负载1供电，并为蓄电池充电；

非弓网供电下，柴油发电机供电系统出现问题时，蓄电池替代柴油发电机供电系统，为列车负载1供电。