[發明專利]一種更為靈活的電力動車組編組方法

有效

• 申請號: 201510169414.1
• 申請日: 2015-04-10
• 公開（公告）號: CN104787048B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 趙明花;李軍;王成濤;沙淼;袁德強;金文斌
• 申請（專利權）人: 長春軌道客車股份有限公司
• 主分類號: B61B1/00
• 分類號: B61B1/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所22210
• 代理人: 田春梅

技術領域

本發明屬于基于新型電力電子變壓器電力動車組車輛的動車組編組方法領域，具體涉及一種更為靈活的電力動車組編組方法。

背景技術

傳統的普通列車僅依靠牽引車頭為全列車輛提供牽引動力，除牽引車頭以外的其余拖車車廂自身均不具被牽引動力，是一種動力集中牽引技術。

與之相對的，所謂動車組則是把動力裝置分散安裝在牽引車頭以及其他多節車廂上，除了牽引車頭以外，其余部分車廂也同樣具有各自獨立的牽引動力裝置，這種普通車廂也具備獨立牽引裝置的軌道客車便叫做動車，屬于一種動力分散牽引技術。

現有的動力分散型動車已普遍采用電力供電裝置作為動力來源，其每節動車車廂的轉向架系統均具有獨立的電力牽引裝置和電力制動裝置。由于動力裝置和制動裝置均分布在整列列車的眾多車廂上，因此動車能夠實現較大的整體牽引力或制動力，從而具有更為優良的機動性，能更好地適應斜坡、彎道、城鐵等需要頻繁變換車輛運行速度的路段。另外，動車組上的動力軸對路軌黏著力的要求較低，每個車軸的載重亦較少，因此動車列車對鐵軌載重的基建要求也相對降低。

國內現有的動車通常四節車廂編為一個基本動車組編組單元，包括兩節動車車廂D和兩節無動力拖車車廂T，其中相鄰的兩節動車車廂D均由一節拖車車廂T間隔分開，四節基本動車組編組單元中的連續三節車廂共同載有一套舊有的供電裝置，其余一節無動力拖車車廂T則不裝載供電裝置。所述舊有電力供電裝置的基本結構如圖1所示，每一組舊有的供電裝置均包括一個鐵芯變壓器2、一個受電弓1和兩個牽引變流器3，其中，載有鐵芯變壓器2的無動力拖車T頂端設有一個受電弓1，拖車T前、后兩端的兩節車廂均為載有一個牽引變流器3的動車D，受電弓1用于將外部電源輸送至鐵芯變壓器2，經鐵芯變壓器2變壓后的電能再通過次級動力電纜6分別傳送至前、后兩節動車D中的牽引變流器3上，實現電能的分配。

受此舊有電力供電裝置結構限制，現有動車的編組方式十分刻板，編組靈活度受到很大限制。一方面，傳統的鐵芯變壓器2體積大、重量沉，因此在每一動車車廂D內均安置一個鐵芯變壓器2的方案將占用大量車廂空間和增加車輛載荷，不是理想的選擇。另一方面，若直接去掉第四節無動力拖車車廂T則又會導致傳動比效率的大幅下降，進而造成電力資源的浪費。

基于上述原因，現有的國內動車僅有兩種動車編組形式，即全列八節的動車車型或全列十六節的動車車型。全列八節的動車車型如圖2所示，其是由兩個圖1所示的基本動車組編組單元尾部對接所形成的串聯結構，在第四節和第五節車廂通過車鉤彼此聯掛的同時，第四節和第五節車廂內各自的通訊控制總線接口也自動完成對接并由車輛控制系統中的CCU(Central?Control?Unit)中央控制單元完成總線聯掛識別。此外，兩個基本動車組編組單元內各自的受電弓1也自動通過初級動力電纜7完成串聯，并通過新聯通的通訊控制總線與CCU電控單元完成重新識別和編號排序，最終成為全列八節的動車車型上的第一受電弓1-1和第二受電弓1-2。其中，第一受電弓1-1或第二受電弓1-2互為備份，動車運行時，車頭駕駛室內的CCU中央控制單元通過通訊控制總線控制第一受電弓1-1升起并與外部電源線路連通，為車輛提供電力，第二受電弓1-2則處于收縮備用狀態并與外部電源線路分離和絕緣。

全列十六節的動車車型如圖3所示，其是由四個圖1所示的基本動車組編組單元尾部對接所形成串聯結構，其連接過程與全列八節的動車車型的連接過程基本相同，其區別僅在于，最終在全列十六節的動車車型上形成第一受電弓1-1和第二受電弓1-2通過一條初級動力電纜7完成串聯，第三受電弓1-3和第四受電弓1-4通過另一條初級動力電纜7完成串聯。動車運行時，車頭駕駛室內的CCU中央控制單元通過通訊控制總線控制第一受電弓1-1和第三受電弓1-3同時升起并與外部電源線路連通，為車輛提供電力，第二受電弓1-2作為第一受電弓1-1的備份，第四受電弓1-4作為第三受電弓1-3的備份，作為備份的受電弓在動車運行時均處于收縮備用狀態并與外部電源線路分離和絕緣。

受到前述動車組編組靈活度差的情況制約，現有的動車編組方式無法很好地適應中國人在節假日出行過飽和以及日常出行欠飽和的出行習慣，比如，全列八節的動車車型無法通過簡單追加單節動車車廂使之增長成為包含新動車車廂的全列九節的臨時加長車型，又比如，全列十六節的動車車型也無法通過簡單地縮減車廂總數，成為臨時精簡的較短車型。因此，現有的欠缺靈活性的動車組編組方法無法適應動車組上座率有時過高，有時又過低的狀況。