[發明專利]用于電力機車的控制電源系統

在審

• 申請號: 201811137364.9
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN110970989A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 白晶;王文;李珍
• 申請（專利權）人: 中車大同電力機車有限公司
• 主分類號: H02J9/04
• 分類號: H02J9/04;H02J7/00
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 袁禮君;闞梓瑄

根據本發明提出一種用于電力機車的控制電源系統，控制電源系統包括：交流電輸入裝置，用于從機車運行接觸網輸入交流電給控制電源系統；AC/DC110V模塊組件，將交流電輸入裝置輸入的直流電轉換為用于負載的110V直流電；蓄電池及管理系統，其具有機車蓄電池；控制電源切換組件，給AC/DC110V模塊組件提供110V電流，110V電流用于使AC/DC110V模塊組件運行，控制電源切換組件具有：蓄電池負載控制接觸器，用于從機車蓄電池接收110V電流；外部直流充電輸入接口，用于從外部直流充電裝置接收110V電流，其中，外部直流充電裝置被設置用于通過控制電源切換組件給機車蓄電池充電。

技術領域

本發明涉及一種用于電力機車的控制電源系統，尤其是一種用于高速客運電力機車的控制電源系統，涉及鐵路機車制造領域。

背景技術

鐵路運輸是我國經濟運行的大動脈，在我國交通體系中占有重要的地位。隨著國民經濟的迅速發展，我國鐵路也進入了以高速、重載為主題的時代。隨著鐵路運行速度的提升，運行線路對機車軸重的要求越嚴格，輕量化設計不斷提到產品設計中。

目前，機車上安裝使用的一般都是充電機柜+鉛酸蓄電池的形式為控制電路提供電源，其體積大、重量沉，安裝空間需求多。隨著軌道交通運輸行業的不斷發展，機車控制負載越來越大的同時，輕量化的要求也越來越高，鉛酸蓄電池重量大、易饋電的缺點也越來越明顯。鈦酸鋰電池，其具有重量輕、安全性高、壽命長和綠色環保的特點，符合對蓄電池輕量化的需求。但是鋰電池的使用比較復雜，需要電池管理系統對電池容量、最大電池單元溫度、最小電池單元溫度、平均電池單元溫度、電池電壓、電池電流、電池功率進行檢測，并需要具有與充電機和機車控制系統的通信功能。

本發明提供的控制電源的主要特點：集成化程度高，體積小，節省屏柜安裝空間；整體結構重量輕；具有外部通信功能。

發明內容

本發明提供了一種用于高速客運電力機車控制電源系統的設計。本發明提供的控制電源系統為能滿足高速客運電力機車整車減重需求，蓄電池采用重量更輕的鈦酸鋰電池，并將充電機柜與蓄電池進行系統整合設計，通過重新的系統設計，既能非常有效的配合整車進行整車減重，同時，又能將電源柜、蓄電池(鋰電池)及電池管理系統等功能進行完美的整合設計，形成了一種用于機車的新型電源柜。

根據本發明提出一種用于電力機車的控制電源系統，控制電源系統包括：交流電輸入裝置，用于從機車運行接觸網輸入交流電給控制電源系統；AC/DC110V模塊組件，將交流電輸入裝置輸入的直流電轉換為用于負載的110V直流電；蓄電池及管理系統，其具有機車蓄電池；控制電源切換組件，給AC/DC110V模塊組件提供110V電流，110V電流用于使AC/DC110V模塊組件運行，控制電源切換組件具有：蓄電池負載控制接觸器，用于從機車蓄電池接收110V電流；外部直流充電輸入接口，用于從外部直流充電裝置接收110V電流，其中，外部直流充電裝置被設置用于通過控制電源切換組件給機車蓄電池充電。

由此有利地實現了，根據機車運行情況、例如與機車運行接觸網連通或庫內停車，本發明的控制電源系統可以選擇性地通過控制電源切換組件從接觸網、機車蓄電池或外部直流充電裝置接收110V電流，該110V電流用于使各模塊組件運行，從而實現給DC110V負載、DC24V負載和司機生活設備AC230V負載供電。

根據本發明有利的是，AC/DC110V模塊組件被設置用于將110V直流電提供給DC110V負載輸出接口，DC110V負載輸出接口用于給DC110V負載供電。

根據本發明有利的是，在AC/DC110V模塊組件與DC110V負載輸出接口之間設置有外部直流充電輸入轉換開關，外部直流充電輸入接口被電連接到外部直流充電輸入轉換開關上，外部直流充電輸入轉換開關用于在外部直流充電輸入接口的110V直流電供電電路與AC/DC110V模塊組件的110V直流電供電電路之間進行轉換，以給機車蓄電池充電，并且蓄電池負載控制接觸器被電連接到外部直流充電輸入轉換開關與DC110V負載輸出接口之間的接點上。