[實用新型]一種交直流混合輔助供電系統

有效

• 申請號: 201821868656.5
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN208923831U
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 邱騰飛;董侃;馬穎濤;劉東輝;劉偉志;唐蕾;劉陽;劉冰;史志富;楊二林;杜玉亮;李水昌;楊寧;劉洋
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司;北京縱橫機電技術開發公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司機車車輛研究所
• 主分類號: H02J3/02
• 分類號: H02J3/02;B60L1/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 孫乳筍;王濤

本實用新型提供了一種交直流混合輔助供電系統，交直流混合輔助供電系統包括：中壓能源路由器、高壓直流母線、中壓直流母線、中壓交流母線；交直流混合輔助供電系統通過中壓能源路由器為列車及列車的負載供電；中壓能源路由器連接到高壓直流母線、中壓直流母線、中壓交流母線，通過連接到中壓交流母線，用于為列車的負載提供交流電，通過連接到中壓直流母線，用于為列車的負載提供直流電。本實用新型實施例通過中壓能源路由器取代了傳統的交流輔助供電系統，規避了不控整流負載導致交流電壓畸變所引起的一系列問題，包括了降低系統效率、為其它交流負載引入諧波損耗和轉矩脈動。

技術領域

本實用新型涉及軌道交通車載電氣系統領域，尤其涉及一種交直流混合輔助供電系統。

背景技術

隨著火車和鐵路技術的多元化發展，軌道交通呈現出越來越多的類型，不僅遍布于長距離的陸地運輸，也廣泛運用于中短距離的城市公共交通中。其中，牽引-輔助系統是軌道車輛的重要車載設備，牽引系統以牽引變流器為核心裝置，為整車提供牽引動力，輔助系統以輔助變流器為核心，為整車空調、空氣壓縮機、冷卻風機等三相負載和部分單相負載提供交流電源。輔助變流器中的輔助逆變器將直流電逆變成三相交流電，經變壓器實現變壓和隔離，經電感、電容構成的正弦濾波器濾波后，得到工頻三相交流電，為列車的所有交流設備供電。輔助系統多采用交流輸出并聯的方式形成380V交流母線為負載供電，交流負載主要有空調、充電機、冷卻風機等設備。且在城軌車輛中，變頻空調和充電機等負載多采用不控整流的方式先將380V交流電整流為直流，然后再進行后一級的電能變換。

然而現有技術的整流環節的使用，一方面增加了電能變換環節，降低了系統效率，另一方面將引起諧波污染和電壓畸變的問題。且采用單一380V交流母線的架構限制輔助系統性能的提升，在靈活性上也捉襟見肘。

實用新型內容

為了減少電能變換的環節，降低電能損耗，提高輔助系統性能的靈活性，本實用新型實施例提供了一種交直流混合輔助供電系統，該系統包括：中壓能源路由器、高壓直流母線、中壓直流母線、中壓交流母線；

所述交直流混合輔助供電系統通過中壓能源路由器為列車及列車的負載供電；

所述中壓能源路由器連接到高壓直流母線、中壓直流母線、中壓交流母線，通過連接到中壓交流母線，用于為列車的負載提供交流電，通過連接到中壓直流母線，用于為列車的負載提供直流電。

進一步地，中壓能源路由器包括：中壓交流單元、中壓直流單元；

所述中壓能源路由器通過所述中壓交流單元連接到中壓交流母線，用于為列車的負載提供交流電，所述中壓能源路由器通過所述中壓直流單元連接到中壓直流母線，用于為列車的負載提供直流電。

進一步地，還包括：儲能裝置；

所述儲能裝置連接所述高壓直流母線，用于為所述高壓直流母線供電；或

所述儲能裝置連接所述中壓直流母線，通過所述中壓能源路由器為所述高壓直流母線供電。

進一步，儲能裝置包括：儲能電能變換裝置和儲能元件；

所述儲能元件通過所述儲能電能變換裝置連接到高壓直流母線，用于為所述高壓直流母線供電；或

所述儲能元件通過所述儲能電能變換裝置連接所述中壓直流母線，通過所述中壓能源路由器為所述高壓直流母線供電。

進一步地，還包括：

在所述高壓直流母線上設置分斷裝置，用于對所述高壓直流母線進行分段；

在所述中壓直流母線上設置分斷裝置，用于對所述中壓直流母線進行分段；

在所述中壓交流母線上設置分斷裝置，用于對所述中壓交流母線進行分段。