[发明专利]一种太阳能与市电互补的电力机车供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种供电系统，尤其是涉及一种太阳能与市电互补的电力机车供电系统。

背景技术

目前世界上大多数国家都采用工频(50Hz)交流制，或25Hz低频交流制。在这种供电制下，牵引变电所将三相交流电改变成25kV工业频率单相交流串励电动机，把交流电变成直流电的任务因机车上完成。由于接触网电压比直流制时提高了很多，接触导线的直径可以相对减小，减少了有色金属的消耗和建设投资。

太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，与其他新能源相比利用最大是最理想的可再生资源，特别是近几十年，随着科学技术的不断进步，太阳能及其相关产业成为世界发展最快的行业之一。我国的太阳能应用起步较晚，但是发展速度很快。我国光伏产业在满足国内市场需要和提高边远无电地区人民的生活水平及特殊工业应用中发挥了重要的作用。将太阳能光伏阵列转化为电能为电力机车供电，将大大节省电力资源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种太阳能与市电互补的电力机车供电系统，工作时当白天天气晴好，太阳光照很足时，由太阳能蓄电池向电力机车供电，当阴雨天气和夜间时，由电网向电力机车供电；既大大提高了资源的利用率，又保证了电力机车的正常运行。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种太阳能与市电互补的电力机车供电系统，其特征在于：包括将太阳能转换为电能的太阳能光伏阵列、将太阳能光伏阵列输出的电压和电流进行调整并对蓄电池进行充电的DC/DC转换器、用于防止蓄电池对太阳能光伏阵列反充电的保护单元、与蓄电池相接并将其输出的直流电转换为交流电的DC/AC转换器、实时检测蓄电池的电压且当所述电压低于规定下限值时将太阳能供电切换至市电电网供电的电网控制器、与电网控制器相接的变压器、与变压器相接且安装在牵引变电所内的牵引变电设备、与牵引变电设备相接且布设在铁路沿线的接触网以及与接触网相接并由其供电的电力机车；所述保护单元分别与太阳能光伏阵列和DC/DC转换器相接，所述蓄电池、DC/AC转换器和市电电网均与电网控制器相接。

上述一种太阳能与市电互补的电力机车供电系统，其特征是：所述保护单元为阻塞二极管。

上述一种太阳能与市电互补的电力机车供电系统，其特征是：所述变压器为输出25KV的升压变压器。

上述一种太阳能与市电互补的电力机车供电系统，其特征是：所述电网控制器内部包括电压检测单元和自动转换开关，且所述电压检测单元为电压互感器。

本发明与现有技术相比具有以下优点，结构简单，安装布设方便，采用太阳能与市电互补供电，既大大提高了资源的利用率，又保证了电力机车的正常运行。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明：

1-太阳能光伏阵列；2-保护单元；   3-DC/DC转换器；

4-蓄电池；        5-DC/AC转换器；6-电网控制器；

7-市电电网；8-变压器；9-牵引变电设备；

10-接触网； 11-电力机车。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括将太阳能转换为电能的太阳能光伏阵列1、将太阳能光伏阵列1输出的电压和电流进行调整并对蓄电池4进行充电的DC/DC转换器3、用于防止蓄电池4对太阳能光伏阵列1反充电的保护单元2、与蓄电池4相接并将其输出的直流电转换为交流电的DC/AC转换器5、实时检测蓄电池4的电压且当所述电压低于规定下限值时将太阳能供电切换至市电电网7供电的电网控制器6、与电网控制器6相接的变压器8、与变压器8相接且安装在牵引变电所内的牵引变电设备9、与牵引变电设备9相接且布设在铁路沿线的接触网10以及与接触网10相接并由其供电的电力机车11；所述保护单元2分别与太阳能光伏阵列1和DC/DC转换器3相接，所述蓄电池4、DC/AC转换器5和市电电网7均与电网控制器6相接。

本实施例中，所述保护单元2为阻塞二极管。

本实施例中，所述变压器8为输出25KV的升压变压器。

本实施例中，所述电网控制器6内部包括电压检测单元和自动转换开关，所述电压检测单元为电压互感器。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。