[发明专利]一种长编组列车中压交流扩展供电系统及方法

说明书

一种长编组列车中压交流扩展供电系统，包含供电电路、中央处理单元、执行机构、显示器，中央处理单元收集并监视列车状态，通过软件运算发布控制指令、车辆状态信息、引导司机操作信息；中央控制单元输出的交流扩展供电指令，通过总线发送给可编程器件DO，DO将该指令作为触发条件，控制内部触点动作，当故障工况下，前后半列车中压供电故障，采用交流扩展供电方式，将正常半列车供电电源扩展至故障半列车，可满足整列车基本运转需求，维持列车继续运行，控制方法可靠稳定。

技术领域

本发明涉及一种长编组动车组列车扩展供电技术，尤其是涉及一种基于列车总线系统TCMS的长编组列车中压交流扩展供电系统及方法。

背景技术

中国高速铁路的建设和发展，给高速动车组列车提出了更高要求。长编组高速动车组提供了安全可靠、高速度以及大运量的运力保障。如图1所示，当前典型的长编组列车由前后半列车组成共有16编组，前半列车为8编组，后半列车也是8编组，每个8编组列车内部有4个辅助供电系统，4个辅助供电系统并联为8编组列车内部交流380V母线供电，前后半列车的交流母线并不贯通，长编组列车内部有2个交流母线段，前后半列车8编组内部交流母线以及辅助供电系统独立控制。

这种辅助供电设计方案，继承原8编组列车辅助供电并联启动以及交流负载管理方案，软件易于实现同时保持了前/后半列车内部控制的灵活性和独立性。

然而长编组列车运行过程中，由高压系统故障、中压系统故障供电系统故障，导致前后半列车（8编组）内部中压供电故障，将影响列车正常运营。故障半列车内部动力系统，如牵引电机、牵引变压器停止工作；舒适系统，如空调、热水器停止工作。影响列车正常运行以及旅客乘车舒适性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：当长编组列车前/后半列车8编组内部无法正常提供中压交流电时，为保障车辆基本运行需求，将正常供电的前/后半列车中压交流电扩展到故障半列车。

为解决上述技术问题，本发明提供一种长编组列车中压交流扩展供电系统，其特征在于包含：

1、供电电路：用于将蓄电池的直流电通过空开和可编程控制硬件DO，作用到执行机构上，为执行机构的动作提供电能；

2、中央处理单元：收集并监视列车状态，通过软件运算发布控制指令、车辆状态信息、引导司机操作信息；中央控制单元输出的交流扩展供电指令，通过总线发送给可编程器件DO，DO将该指令作为触发条件，控制内部触点动作，包括：

（1）采集模块，用于周期性实时采集列车状态数据，包括高压供电状态、中压供电状态、低压供电状态；

（2）运算模块，根据采集模块的输出列车状态，判断半列车是否供电异常需扩展供电，另外半列车是否具备扩展供电能力；同时综合评价列车状态提供状态提示和司机操作引导信息，其包括：

（2.1）计数模块，根据采集模块输入的列车状态，统计前/后半列车内部辅助变流器不可用数目；

（2.2）比较模块，用于判断前/后半列车内部辅助变流器不可用数目是否大于等于3或者小于等于1；大于等于3台说明该半列供电异常需要扩展供电；小于等于1台说明该半列正常供电且具备扩展能力；

（2.3）延时输出模块，比较模块判断的结果满足条件后，综合交流负载停机的工作状态获得预输出信号，预输出信号延时5s输出交流扩展供电允许信号；

（3）人机交互模块，从延时模块获取中压交流扩展供电允许信号后，根据高压供电状态决定司机引导操作信息；

（4）更新模块，用于将延时输出模块以及人机交互模块输出的指令或状态更新在总线上，可编程DO器件和硬件显示器从总线上收到数据后，调整DO内部触点状态并实时更新显示和引导信息；