一种用于地铁车辆的供电系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于地铁车辆的供电系统，所述供电系统包括至少两个供电单元，所述供电单元的输入端并联接到所述地铁车辆的直流电网中；不同的所述供电单元的输出端相互独立接到不同的所述负载上，不同的所述供电单元的输出端之间不存在用于连接的供电连接线。本发明专利技术还公开了一种用于地铁车辆的供电方法，在所述供电方法中根据地铁车辆中负载的数量与分布情况确定供电系统中的供电单元的数量以及安装位置并对每个所述供电单元分配不同的负载。相较于现有技术，本发明专利技术的供电系统在拥有更高的安装自由度的同时其内部的供电连接线也被大大缩短，这样不仅减小了供电连接线上的电压压降，也使得地铁车辆内的布线更加简单。

【技术实现步骤摘要】
一种用于地铁车辆的供电系统及方法
本专利技术涉及轨道交通领域，具体说涉及一种用于地铁车辆的供电系统及方法。
技术介绍
为确保地铁车辆内的负载的可靠工作，通常需要在供电上设置冗余措施，即在主供电不能工作时，利用辅助供电支持负载工作。现有技术中，通常在列车上设计两台供电装置，两台供电装置同时为负载供电，以便在其中一台供电装置不能正常工作时，负载仍然可以在另一台供电装置的支持下正常工作。然而由于地铁车辆上的负载数目众多，为了保证单台供电装置拥有足够大的功率，因此就导致单台供电装置的体积以及重量都较大，从而使得供电装置具有较大的安装空间需求。在现有技术环境下，基于地铁车辆的对称性设计，根据安装供电装置的空间需求，通常在列车的首尾车厢的司机室各安装一台供电装置。列车的首尾车厢之间的车厢数目是可以变化的。不难理解，随着车厢数目的增加，两台供电装置间以及供电和负载之间的供电连接线也随之增长。由此导致地铁车辆中供电装置之间以及供电装置与负载之间存在较长的供电连接线，从而导致供电连接线上存在较大的电压压降，并同时也增加了地铁车辆的布线难度。因此，针对现有地铁车辆中供电装置功率、体积以及重量较大以及供电装置与负载之间、供电装置之间的供电连接线较长的问题，需要一种新的用于地铁车辆的供电系统以达到减小功率，缩短供电连接线的目的。
技术实现思路
针对地铁车辆内低压供电系统内部供电连接线过长的问题，本专利技术提供了一种用于地铁车辆的供电系统所述供电系统包括至少两个供电单元，所述供电单元用于将地铁车辆的直流电网中的电压转化为驱动所述地铁车辆中的负载所需的驱动电压，其中：所述供电单元的输入端并联接到所述地铁车辆的直流电网中；不同的所述供电单元的输出端相互独立，接到不同的所述负载上，且不同的所述供电单元的输出端之间不存在用于连接的供电连接线。在一实施例中，不同的所述供电单元安装在所述地铁车辆中的不同位置。在一实施例中，所述供电单元的输出端接到所述供电单元附近的所述负载上，从而减小所述供电单元与所述负载之间的供电连接线的长度。在一实施例中，每个所述供电单元包含至少两个具有相同输入/输出电压的电压转化器。在一实施例中，所述电压转化器包含输出端和输入端，且同一所述供电单元内的所有电压转化器的输入/输出端并联后连接到所述供电单元的输入/输出端上。在一实施例中，所述系统包含第一供电单元和第二供电单元，其中：所述第一供电单元安装在所述地铁车辆的头部车厢的司机室中；所述第二供电单元安装在所述地铁车辆的尾部车厢的司机室中。在一实施例中，所述第一供电单元为所述地铁车辆的前半段中拥有相应电压需求的负载供电；所述第二供电单元为所述地铁车辆的后半段中拥有相应电压需求的负载供电。在一实施例中，所述供电系统还包括报警模块，所述报警模块与所述电压转化器相连，用于检测所述电压转化器的工作状态并在所述电压转化器故障时发出警报。本专利技术还提供了一种用于地铁车辆的供电方法，所述供电方法包含以下步骤：根据地铁车辆中负载的数量与分布情况确定供电系统中的供电单元的数量以及安装位置；根据所述供电单元的数量以及安装位置在所述地铁车辆中安装所述供电单元；对每个所述供电单元分配不同的所述负载，连接相应的所述供电单元以及所述负载；当系统正常运行时，同一所述供电单元内的电压转化器同时为所述负载供电；当所述供电单元内的一个电压转化器发生故障时，所述供电单元内的其他电压转化器继续正常运行，从而不间断的为所述负载供电。在一实施例中，所述供电方法还包含报警步骤，检测所述电压转换器的工作状态，当所述电压转化器故障时发出警报。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：相较于现有技术，本专利技术的供电系统中各供电单元的功率、体积以及重量被大大缩小，从而大大提高了供电系统的安装自由度；相较于现有技术，本专利技术供电系统内部各供电单元的输出端之间不需要供电连接线，且各供电单元与负载之间的供电连接线也大大缩短，这样不仅减小了供电连接线上的电压压降，也使得地铁车辆内的布线更加简单。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是用于地铁车辆的供电系统电路结构简图；图2是根据本专利技术一实施例的供电系统电路结构简图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。为确保地铁车辆内的负载的可靠工作，现有技术中通常在同一地铁车辆上设计两台供电装置，两台供电同时为负载供电，以便在其中一台供电不能正常工作时，负载仍然可以在另一台供电的支持下正常工作。在现有技术环境下，通常地铁车辆上的低压供电系统的线路连接如图1所示。图1中，线路101和线路102为地铁车辆中的直流电网。线路101提供DC+110V的直流电压，线路102提供DC-110V的直流电压。供电装置111和112为硬件参数相同的直流变压器，且两者的输入端并联接入地铁车辆中的直流电网中(线路101以及102)，从而被输入直流+110V电压和直流-110V电压。供电装置111和112的输出端之间构造有用于相互连接的供电连接线。负载131和132并联连接到供电装置111和112之间的供电连接线上。从而供电装置111和112可以同时为负载131和132供电。在供电装置111和112的输出端与供电连接线之间构造有二极管121和122，二极管121和122的作用是防止电流回流以及均流。在本实施例中，为描绘方便，地铁车辆中的所有负载被简化为负载131和132，当然的，在实际情况中，地铁车辆中的负载不仅仅只有上述这两个负载。负载131以及132具体代表的是地铁车辆的部分低压负载如车辆照明头灯、烟雾报警装置等。负载131和132的工作电压为直流低电压(DC24V)，供电装置111和112对外输出直流+24V电压和直流-24V电压。在正常运行的时候，供电装置111和112将来自地铁车辆直流电网线路101和102的DC+110V和DC-110V的直流电压转化为DC+24V和DC-24V输出，从而为负载131和132提供工作电压。当供电装置111和112中的一个(111或112)无法正常工作时，剩下的另一个供电装置(112或111)继续正常工作，从而保证可以继续输出正常的驱动电压到负载131和132上。在图1的设计中，通常情况下，每台供电装置(111或112)同时为地铁车辆上的所有负载(131和132)供电。由于地铁车辆上的负载数目众多，为了保证单台供电装置(111或112)拥有足够大的功率，因此就导致单台供电装置(111或112)的体积以及重量都较大，从而使得供电装置(111或112)具有较大的安装空间需求。在现有技术环境下，基于地铁车辆的对称性设计，根据安装供电装置的空间需求，通常在列车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于地铁车辆的供电系统，其特征在于，所述供电系统包括至少两个供电单元，所述供电单元用于将地铁车辆的直流电网中的电压转化为驱动所述地铁车辆中的负载所需的驱动电压，其中：所述供电单元的输入端并联接到所述地铁车辆的直流电网中；不同的所述供电单元的输出端相互独立，接到不同的所述负载上，且不同的所述供电单元的输出端之间不存在用于连接的供电连接线。

【技术特征摘要】
1.一种用于地铁车辆的供电系统，其特征在于，所述供电系统包括至少两个供电单元，所述供电单元用于将地铁车辆的直流电网中的电压转化为驱动所述地铁车辆中的负载所需的驱动电压，其中：所述供电单元的输入端并联接到所述地铁车辆的直流电网中；不同的所述供电单元的输出端相互独立，接到不同的所述负载上，且不同的所述供电单元的输出端之间不存在用于连接的供电连接线；每个所述供电单元包含至少两个具有相同输入/输出电压的电压转化器，当系统正常运行时，同一所述供电单元内的电压转化器同时为所述负载供电，当所述供电单元内的一个电压转化器发生故障时，所述供电单元内的其他电压转化器继续正常运行，从而不间断的为所述负载供电。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，不同的所述供电单元安装在所述地铁车辆中的不同位置。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述供电单元的输出端接到所述供电单元附近的所述负载上，从而减小所述所述供电单元与所述负载之间的供电连接线的长度。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电压转化器包含输出端和输入端，且同一所述供电单元内的所有电压转化器的输入/输出端并联后连接到所述供电单元的输入/输出端上。5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统包含第一供电单元和第二供电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘清，魏周艳，王明，耿志东，程超龙，罗国平，言青，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43