【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轨道车辆，尤其涉及一种高速增程自牵引控制系统、方法及轨道车辆。
技术介绍
1、在地铁车辆的运行过程中，受恶劣天气或异物等影响，接触网停电或受电弓故障时有发生。如图1所示，目前以蓄电池为储能电源的地铁车辆在车辆无高压情况下，仅能提供紧急情况下的短时间通风和应急照明用电；在大风、洪水等突发自然灾害或因受电弓、接触网、地面变电站故障导致运行区间失去高压电源时，乘客只能在运行正线逃生或疏散，存在较大的安全风险，而故障车辆也只能等待救援；在车辆误入无电区或受电弓至hscb(highspeed circuit breaker，高速断路器)区段电缆短路或因其他问题导致车辆失去高压电源时，故障车辆只能等待救援，给整个线路的运营造成较大影响。
2、从目前地铁车辆蓄电池牵引技术需求、使用场景来看，地铁车辆蓄电池牵引技术存在平均加速度和牵引速度低、牵引距离短的问题，无法满足城轨车辆运行至下一站、乘客在站台进行快速疏散的安全需求和故障车辆快速转移、不占用正线运营线路的运营效率需求，因此提升城轨车辆高速增程自牵引能力成为新一代城市轨道交通车辆的必备能力和迫切需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高速增程自牵引控制系统、方法及轨道车辆，以解决城轨车辆正线运营时在无高压电源的情况下依靠自身电源无法运行至下一站进行乘客疏散导致较大的安全风险，故障车辆只能等待救援影响整个线路运营的问题。
2、本专利技术是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种高速增程自牵引
3、所述系统还包括第二储能电源系统、第一dcdc转换模块、第二dcdc转换模块以及设于司机室的增程开关；所述第一dcdc转换模块的第一端与所述受电弓、高速断路器和第二dcdc转换模块连接，所述第一dcdc转换模块的第二端与第二储能电源系统连接；所述第二dcdc转换模块与所述牵引逆变器、第一储能电源系统连接；所述第二储能电源系统与列车网络控制系统连接；
4、所述增程开关用于产生增程牵引信号并由列车网络控制系统接收，所述第二储能电源系统用于接收由列车网络控制系统发送的增程牵引信号，并根据所述增程牵引信号控制第一dcdc转换模块启动，所述第二dcdc转换模块自检测到其电源输入端的电压大于或等于高压阈值时启动，实现高速增程牵引。
5、进一步地，所述增程开关为带保护盖和指示灯的按钮或列车显示屏上的软件开关。
6、进一步地，所述第一储能电源系统包括蓄电池和蓄电池充电机，所述蓄电池充电机与所述蓄电池、所述第二dcdc转换模块连接。
7、进一步地，所述第二储能电源系统包括超级电容组、监测单元以及控制管理单元，所述控制管理单元与所述监测单元、列车网络控制系统连接；
8、所述监测单元用于监测超级电容组的状态；所述控制管理单元用于根据列车网络控制系统发送的增程牵引信号控制第一dcdc转换模块启动。
9、基于同一构思，本专利技术提供一种轨道车辆，所述轨道车辆包括如上所述的高速增程自牵引控制系统。
10、基于同一构思，本专利技术提供一种高速增程自牵引控制方法，应用于如上所述的高速增程自牵引控制系统，所述控制方法包括：
11、当车辆处于正线运行状态且接触网无电时，司机操作增程开关产生增程牵引信号，车辆进入增程自牵引模式；
12、列车网络控制系统接收增程开关产生的增程牵引信号并发送给车辆控制电路、牵引逆变器和第二储能电源系统；
13、所述车辆控制电路根据所述增程牵引信号控制车辆进入紧急负载模式，所述牵引逆变器根据所述增程牵引信号控制车辆限速运行；所述第二储能电源系统根据所述增程牵引信号控制第一dcdc转换模块启动，第二dcdc转换模块自检测到其电源输入端电压大于或等于高压阈值时启动，由第二储能电源系统为紧急负载和牵引设备供电；
14、当司机再次操作增程开关时，车辆退出增程自牵引模式。
15、进一步地，所述控制方法还包括：当车辆处于休眠状态且接触网无电时，由第一储能电源系统为永久负载供电；
16、当第一储能电源系统的电压降低至欠压阈值时，所述第二储能电源系统根据欠压信号控制第一dcdc转换模块启动，第二dcdc转换模块自检测到其电源输入端电压大于或等于高压阈值时启动，由第二储能电源系统为永久负载供电，且为第一储能电源系统充电；
17、当第一储能电源系统完成充电时，所述第二储能电源系统根据充电完成信号控制第一dcdc转换模块停止工作，第二dcdc转换模块自检测到其电源输入端电压小于高压阈值时停止工作，由第一储能电源系统为永久负载供电。
18、进一步地，所述控制方法还包括：当车辆处于静止状态且接触网有电时，第二dcdc转换模块自检测到其电源输入端电压大于或等于高压阈值时启动，由接触网给各辅助负载供电，且为第一储能电源系统充电。
19、进一步地，所述控制方法还包括：当车辆处于静止状态和紧急负载模式且接触网无电时，第二储能电源系统控制第一dcdc转换模块启动，第二dcdc转换模块自检测到其电源输入端电压大于或等于高压阈值时启动，由第二储能电源系统为紧急负载供电。
20、进一步地，所述控制方法还包括：当车辆处于牵引工况且接触网有电时，第二储能电源系统控制第一dcdc转换模块启动，第二dcdc转换模块保持启动，第二储能电源系统输出一个高于接触网网压的电压，由第二储能电源系统和接触网共同为车辆负载供电；
21、当车辆处于制动工况且接触网有电时，第二储能电源系统控制第一dcdc转换模块启动，第一dcdc转换模块将制动能量转换为低压，给第二储能电源系统充电。
22、有益效果
23、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
24、本专利技术在接触网无电且车辆处于正线运行状态时，通过操作增程开关触发增程自牵引模式，第一dcdc转换模块和第二dcdc转换模块启动，由第一dcdc转换模块将第二储能电源系统的电压升压至dc1000v以上为车辆牵引设备和紧急负载供电，实现了车辆的高速自牵引，使车辆快速运行至下一站，以便于乘客在下一站进行快速疏散，提高了乘客的安全性，同时实现了故障车辆的快速转移，避免了故障车辆占用正线运营线路导致影响运营效率的问题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高速增程自牵引控制系统，应用于轨道车辆，其特征在于，所述系统包括受电弓、高速断路器、牵引逆变器和第一储能电源系统，所述受电弓、高速断路器和牵引逆变器依次连接；
2.根据权利要求1所述的高速增程自牵引控制系统，其特征在于，所述增程开关为带保护盖和指示灯的按钮或列车显示屏上的软件开关。
3.根据权利要求1所述的高速增程自牵引控制系统，其特征在于，所述第一储能电源系统包括蓄电池和蓄电池充电机，所述蓄电池充电机与所述蓄电池、所述第二DCDC转换模块连接。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的高速增程自牵引控制系统，其特征在于，所述第二储能电源系统包括超级电容组、监测单元以及控制管理单元，所述控制管理单元与所述监测单元、列车网络控制系统连接；
5.一种轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆包括如权利要求1～4中任一项所述的高速增程自牵引控制系统。
6.一种高速增程自牵引控制方法，应用于如权利要求1～4中任一项所述的高速增程自牵引控制系统，其特征在于，所述控制方法包括：
7.根据权利要求6所述的高速增程自牵引控制方法
8.根据权利要求6所述的高速增程自牵引控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：当车辆处于静止状态且接触网有电时，第二DCDC转换模块自检测到其电源输入端电压大于或等于高压阈值时启动，由接触网给各辅助负载供电，且为第一储能电源系统充电。
9.根据权利要求6所述的高速增程自牵引控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：当车辆处于静止状态和紧急负载模式且接触网无电时，第二储能电源系统控制第一DCDC转换模块启动，第二DCDC转换模块自检测到其电源输入端电压大于或等于高压阈值时启动，由第二储能电源系统为紧急负载供电。
10.根据权利要求6～9中任一项所述的高速增程自牵引控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：当车辆处于牵引工况且接触网有电时，第二储能电源系统控制第一DCDC转换模块启动，第二DCDC转换模块保持启动，第二储能电源系统输出一个高于接触网网压的电压，由第二储能电源系统和接触网共同为车辆负载供电；
...【技术特征摘要】
1.一种高速增程自牵引控制系统，应用于轨道车辆，其特征在于，所述系统包括受电弓、高速断路器、牵引逆变器和第一储能电源系统，所述受电弓、高速断路器和牵引逆变器依次连接；
2.根据权利要求1所述的高速增程自牵引控制系统，其特征在于，所述增程开关为带保护盖和指示灯的按钮或列车显示屏上的软件开关。
3.根据权利要求1所述的高速增程自牵引控制系统，其特征在于，所述第一储能电源系统包括蓄电池和蓄电池充电机，所述蓄电池充电机与所述蓄电池、所述第二dcdc转换模块连接。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的高速增程自牵引控制系统，其特征在于，所述第二储能电源系统包括超级电容组、监测单元以及控制管理单元，所述控制管理单元与所述监测单元、列车网络控制系统连接；
5.一种轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆包括如权利要求1～4中任一项所述的高速增程自牵引控制系统。
6.一种高速增程自牵引控制方法，应用于如权利要求1～4中任一项所述的高速增程自牵引控制系统，其特征在于，所述控制方法包括：
7.根据权利要求6所述的高...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹增明，王虎高，尚江傲，吴桂林，钱江林，杨裕钦，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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