动车组充电机电源板供电转换原理及问题解决措施.pdf

运用捡修
铁道车辆第55卷第6期2017年6月
文章编号:1002-7602(2017)06-0041-03
动率组充电机电救供电换原理及
问题解决措施
王铁胜,孙文斌,蒋凯刚
(中车长春轨道客车股份有限公司,吉林长春130062)
摘要:简要讨论了动车组充电机电源板双供电方式的原理以及由此引入的供电间断问题,提出了一种动车銀充电
机控制系统供电间断问题的解决措施。
关键词:动车组;蓄电池馈电;电源板;切换
中图分类号:U270.38+
文献标志码:B
国内动车组通过引进、吸收国际先进技术,经过近双供电方式:一路连接交流输人AC400V的一相,通
10年的运营,积累了大量应用经验。因国内线路多、过AC/DC电源变换模块输出DC24V为后级电源模
交路长,动车所检修线路有限,动车组运用检修难度块供电;另一路引人著电池DC24V,与电源模块1的
大,因此必须充分利用维修时间,否则将影响其正常出输出并接,通过继电器对此2路输人进行切换后为电
人库运转。
源板供电。同时,为规避交流输入畸变问题,在蓄电池
动车组充电机的主要功能是按照特定温度曲线为投人后应切换为蓄电池供电。充电机电源板原理如图
蓄电池充电,同时为各种直流控制系统提供电源。在1所示。
动车组库内作业或线路上长时间停放且检修作业无高
在仅有蓄电池投入且无交流输人时,电源板不能
压的情况下,易导致整列蓄电池馈电,在检修完成后因供电。在蓄电池DC24和交流输入AC400V投入
蓄电池电压较低,无法升弓恢复供电。此时,通常采用时,由蓄电池为电源板供电。未投人蓄电池,充电机独
外接电源为充电机供电。充电机启动后,整车控制系立运行时,交流输入AC400V为电源板供电。具体
统工作,中高压系统才能正常投入。在应用中发现,部切换逻辑如下:
分动车组在整列馈电时,外接供电投入后,充电机有时
(1)蓄电池投入,但交流输入AC400V未投人,
不能正常启动,不仅占用了检修线,还影响了动车所的继电器K2不动作,蓄电池DC24V不能为电源模块
正常运转。
2供电,电源板不能正常工作
2)蓄电池未投人,交流输人AC400V投入后,
电源板供电转换原理及问题分析
继电器K2动作,但继电器K1线圈无电无法工作,其
动车组充电机在蓄电池馈电时,需外接三相AC常闭触点K1A保持闭合状态,交流输人进入电源模块
400V电源使充电机启动为蓄电池充电,从而恢复列车1…经变换输出DC24V为电源模块2供电,电源板正
直流供电。充电机正常启动,首先其自身的控制电源即常工作,此时,二极管D1为截止状态,继电器K1不能
电源板应正常工作。通过现场测试,发现动车组充电机得电,不会断开交流输人回路。
无法启动的主要原因是其内部电源板没有稳定输出。
(3)蓄电池和交流输人AC400V同时投入时,继
原电源板由交流输入AC400V供电,由降压变电器K2动作,蓄电池正通过常开触点K2A后为继电
压器、整流桥、稳压电源组成,在动车组低速过分相时器K1供电,则继电器常闭触点K1A断开,交流输人
施加电制动的情况下,因辅助变流器输出电压幅值波回路断开,同时常开触点K1B和K2B闭合,电源模块
动较大且波形畸变严重,造成电源板的稳压电源因过2供电由蓄电池提供,电源板正常工作。
压而烧损
实际应用中发现,在蓄电池馈电且电压在一定范
为解决此惯性质量问题,将充电机电源板设计为围内时电源板无法正常稳定输出。通过对充电机在蓄
电池馈电状态下进行多次启动试验测试,发现当蓄电
收稿日期:2016-0503;修订日期:2017-03-22
池馈电时,由于直流母线贯通,动车组经过长时问放置
作者简介:王铁胜(1980-),男,高级丁程师
后,因动车组低压系统无负载工作,蓄电池电压将缓慢
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铁道车辆第55卷第6期2017年6月
上浮,达到继电器K1的吸合电压值(最低DC13V),开,电源板由蓄电池供电,而蓄电池电压不满足电源模
K1处于吸合状态,此时若连接外部供电,交流输入正块2的输入额定范围(最低DC18V),导致电源板无
常,继电器K2将正常吸合,但因交流输人回路被断法连续且稳定工作。
电源模块1
KIA
D2
交流输入L
ACL +V-H
2
CX1
VR2
AC/DC
CY2
交流输入N
电源模块2
+15V
蓄电池正
K2A
E13
CY8
DC/DC
落电池负
1动车组充电机电源板原理简图
2解决措施
留交流输人和AC/DC变换部分,后级供电电路不变,
仅对继电器K1线圈部分增加电压限值的控制,原理
为避免蓄电池馈电后充电机无法正常启动的现简图如图2所示
象,针对动车组充电机电源板继续进行了原理升级,保
+15V
蓄电池正
Y7
E1?+CX3
E13
DC/DC
落电池负
图2增加限值电路的原理简图
在继电器K1线圈负极串人场效应晶体管Q1,増时电源板不能正常完成内部供电逻辑切换且连续工作
加栅极控制电路(由R1、R2、Z1、C1组成)。当蓄电池的问题
电压(控制电路设置在DC24V)稳定在可以有效击穿
稳压管Z1时,场效应晶体管Q1开通,继电器K1线閣3试验验证
回路才能建立,并断开常闭触点K1A(即断开交流供
在蓄电池馈电状态下将升级后的电源板进行反复
电),完成电源板内部供电逻辑切换。蓄电池电压低于启动试验,电源板输出供电逻辑切换电压波形如图3
DC24V,继电器K1无法工作,则在交流输入正常时,所示。
电源板保持由交流输入供电,从而规避“虚电压”存在
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