[发明专利]一种双源制电力机车变流装置

说明书

本发明公开了一种双源制电力机车变流装置，包括牵引供电模块、PWM整流模块、中间直流电路模块、逆变模块、直流变换模块、储能模块和传动控制模块；牵引供电模块的网侧输入端口与供电电网连接，牵引供电模块的输出端口与PWM整流模块的交流侧端口连接；PWM整流模块的直流侧端口与中间直流电路模块的直流母线连接；逆变模块的中间侧端口与中间直流电路模块的直流母线连接；逆变模块的输出侧端口与用电设备连接；直流变换模块的中间侧端口与中间直流电路模块连接；储能模块与直流变换模块的储能侧端口连接；传动控制模块用于监测各模块的运行状态，并提供控制信号。本发明具有可为机车提供持续动力，减轻机车变压器体积和重量，节能等优点。

技术领域

本发明涉及机车用变流设备领域，尤其涉及一种双源制电力机车变流装置。

背景技术

为使电力系统三相负荷尽可能平衡，电气化铁道的接触网采用分段换相供电。为防止相间短路，在不同相供电臂之间的连接处用绝缘装置分割，形成了二个供电臂之间绝缘分割区域，称为分相区。电力机车在进入分相区前，通过“人控”（司机操作）或“机控”（设备控制）2种方法，切断机车用电负载，使电力机车受电弓在无电流情况下滑行通过分相区后，再恢复机车用电负载。上述“人控”和“机控”的2种过分相操作方法，由于受操作者可能存在的失误和设备故障失控，带电过分相的现象还难以杜绝，而一旦发生，轻则受电弓、分相装置受损，严重时造成接触网烧损，中断铁路运输，给电气化铁路行车安全构成严重威胁。

同时，传统电力机车仅靠接触网进行供电，在无电网区域，比如北方高原地带，电力机车的优势无法发挥出来。传统大功率电力机车牵引功率是由25kV接触网提供，通过牵引变压器变压成牵引负载所需的功率，若整车功率全部由牵引变压器提供，则变压器的体积、重量相对较大，在机车上安装相对困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种具备电网电源供电和储能模块电源供电两种供电方式，能够在机车过分相区提供持续动力，以及能够在无电区保证机车正常运行，在不缩减整车功率的前提下减轻机车变压器体积和重量，节约电能的双源制电力机车变流装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种双源制电力机车变流装置，包括牵引供电模块、PWM整流模块、中间直流电路模块、逆变模块、直流变换模块、储能模块和传动控制模块；

所述牵引供电模块的网侧输入端口与供电电网连接，牵引供电模块的输出端口与PWM整流模块的交流侧端口连接；

所述PWM整流模块的直流侧端口与中间直流电路模块的直流母线连接；

所述逆变模块的中间侧端口与所述中间直流电路模块的直流母线连接；

所述逆变模块的输出侧端口与用电设备连接；

所述直流变换模块的中间侧端口与中间直流电路模块的直流母线连接；

所述储能模块与所述直流变换模块的储能侧端口连接；

所述传动控制模块用于监测所述牵引供电模块、PWM整流模块、中间直流电路模块、逆变模块、直流变换模块的运行状态，并提供控制信号。

作为本发明的进一步改进，所述牵引供电模块包括至少一个牵引供电单元，所述牵引供电单元包括串联的取电电路和预充电电路。

作为本发明的进一步改进，所述PWM整流模块包括至少一个PWM整流单元，所述PWM整流单元的交流侧端口与所述牵引供电单元连接，所述PWM整流单元的直流侧端口并联，与所述中间直流电路模块的直流母线连接。

作为本发明的进一步改进，所述中间直流电路模块包括与所述直流母线连接的放电端子、并联在直流母线两极之间的接地检测装置、LC滤波单元、二次电容放电装置、中间电压检测装置和放电指示灯。