[发明专利]轨道交通车辆主辅一体化模式能量双向流动辅助供电系统

权利要求书

1.一种轨道交通车辆主辅一体化模式能量双向流动辅助供电系统，其特征在于，包括：辅助逆变器、辅助变压器、滤波器、接触器、充电机和蓄电池；

所述充电机包括：电压型PWM整流器和LC滤波器；

所述辅助逆变器的输入端与交流传动系统网侧变流器的输出端连接；所述辅助逆变器的输出端与辅助变压器的输入端连接；所述辅助变压器的输出端与滤波器连接；所述辅助变压器的输出端连接至交流380V母线上；

所述接触器的一端与电压型PWM整流器的输入端连接；所述电压型PWM整流器的输出端与LC滤波器的输入端连接；所述LC滤波器的输出端与蓄电池并联；所述蓄电池的两端连接至直流110V母线上；

当辅助变压器采用一个原边和一个副边时，所述辅助供电系统还包括：充电机变压器；所述辅助变压器的输出端与充电机变压器的输入端连接；所述充电机变压器的输出端与接触器的另一端连接；

当辅助变压器采用一个原边和两个副边时，所述辅助变压器的第一副边与滤波器连接，并连接至交流380V母线上；所述辅助变压器的第二副边与接触器的另一端连接。

2.如权利要求1所述的轨道交通车辆主辅一体化模式能量双向流动辅助供电系统，其特征在于：当辅助变压器采用一个原边和一个副边时，所述电压型PWM整流器的交流侧电感集成在充电机变压器的副边中；

当辅助变压器采用一个原边和两个副边时，所述电压型PWM整流器的交流侧电感集成在辅助变压器的第二副边中。

3.如权利要求2所述的轨道交通车辆主辅一体化模式能量双向流动辅助供电系统，其特征在于：当辅助逆变器正常工作时，所述电压型PWM整流器工作在整流工况，用于将输入整流为低压直流，为蓄电池和直流110V母线上的低压直流负载供电；

当辅助逆变器停止工作时，所述电压型PWM整流器工作在逆变工况，用于将蓄电池中的能量输入到交流网侧中，为交流负载提供能量；

实现交流网侧到低压直流侧以及低压直流侧到交流网侧的能量双向流动。

4.如权利要求3所述的轨道交通车辆主辅一体化模式能量双向流动辅助供电系统，其特征在于：所述交流负载包括：应急通风电机,所述应急通风电机连接至交流380V母线上。

5.如权利要求3所述的轨道交通车辆主辅一体化模式能量双向流动辅助供电系统，其特征在于：在所述LC滤波器的输出端与蓄电池的正极端之间接入第一二极管，所述第一二极管的正极与LC滤波器的输出端连接，第一二极管的负极与蓄电池的正极端连接；在所述蓄电池的正极端与直流110V母线之间接入第二二极管，所述第二二极管的正极与蓄电池的正极端连接，第二二极管的负极与直流110V母线连接。

6.如权利要求5所述的轨道交通车辆主辅一体化模式能量双向流动辅助供电系统，其特征在于：在所述第一二极管的两端并联开关，当电压型PWM整流器工作于逆变状态时，所述开关闭合；当电压型PWM整流器工作于整流状态时，所述开关断开。

7.如权利要求3所述的轨道交通车辆主辅一体化模式能量双向流动辅助供电系统，其特征在于：在所述辅助逆变器与电压型PWM整流器之间添加通信协议；所述通信协议包括：“充电机逆变工况”标志位，用于标志“充电机工作在逆变工况”，由充电机控制；

所述通信协议还包括：“充电机允许逆变工况”标志位，用于标志“允许将充电机工况更改为逆变工况”，由辅助逆变器和司机室控制。

8.如权利要求7所述的轨道交通车辆主辅一体化模式能量双向流动辅助供电系统，其特征在于：在所述辅助逆变器的输出侧加入电感或在所述辅助变压器的原边中加入电感，用于：当牵引供电部分故障时，所述蓄电池的能量传输至充电机，最后经由辅助逆变器，将能量经由牵引逆变器，传输至牵引电机，实现应急牵引功能。

9.如权利要求8所述的轨道交通车辆主辅一体化模式能量双向流动辅助供电系统，其特征在于：所述蓄电池采用大容量蓄电池，所述蓄电池的容量根据应急牵引供电确定。