动车辅助供电系统(精选)
动车组辅助电气系统概述
动车组的原型车选择
CRH3原型车
Velaro-E
设计时速350公里，运营时速350 公里 代表西门子最先进的动车组技术
可满足中国铁路高速客运需要
西门子
引进动车组的九大关键技术
铝合金、不锈钢车体 动车组系统集成
列车网络控制系统
牵引控制系统
转向架
牵引电机
牵引变压器
制动系统 牵引与辅助变流器
PART
蓄 电 池 系 统 还 需 为 列 车 控 制 系 统 提 供 不间断安全电源
一、动车组辅助电气系统
动车组配电系统的作用
是将
供电装置
用电设备
控制保护设备
连成一个完整的电气系统 并将电能予以输送和分配
二、动车组辅助供电系统的组成
我国动车组辅助供电系统主要两种形式
1
主辅分离独立绕组 供电
牵引变压器设置辅助 绕组
动车组辅助电气 系统概述
动车组的原型车选择
CRH1原型车
Regina
庞巴迪
最高运营时速200公里
在北欧地区使用广泛，运营数量大， 技术成熟
理想的中短途客运和城际交通用车
CRH2原型车
动车组的原型车选择
E2-1000
川崎重工
设计时速315公里，运营时速275公里 代表日本新干线最先进的动车组技术 可满足中国铁路高速客运需要
01
动车组辅助供电系统
概述
一、动车组辅助电气系统
动车组辅助电气系统包括：
辅助供电系统 和 配电系统
动车组辅助供电系统指：
除为牵引动力系统之外的
所有需要用电的负载设备提供 电能的系统
包括
辅助供电系统
蓄电池设备包括 牵引电机风机 主变流器冷却用水泵(或油泵)及风机 辅助变流器冷却风机 主变压器油泵 空气压缩机 充电机及其风机 空调机及各种电动阀门 车厢照明及各种服务性电气设备
动车组辅助供电系统资料
动车组概论题目我国高速动车组辅助供电系统比较与分析班级姓名学号二〇一一年六月摘要：阐述了高速动车组辅助供电系统的结构与功能，系统地介绍了目前运行在我国铁路上的4种高速动车组辅助供电系统，详细地比较并分析了各列车辅助供电系统的电路结构、实现方案以及优缺点。
最后，通过分析这几种高速动车组的辅助供电系统，提出了今后我国列车辅助供电系统的电压标准建议以及确定辅助供电系统标准结构的思路。
Abstract：The structure and function of auxiliary power supply system of high —speed locomotive were illustrated and auxiliary power supply systems of four types of China railway high·。
speed were systematically intro‘duced．Then structures and implementation of these auxiliary power supply systems were compared and ana —lyzed．Through the analysis，the suggestion of establishing voltage standards and standard structures for auxiliary power supply system are given．Key words：railway high-speed；auxiliary power supply system；inverter；rectifier1 引言2007年4月18日，中国铁路按照既定计划实施了第6次大面积提速。
在这次大提速中，“引进、消化、吸收再创新”的CRH系列动车组扮演了极其重要的角色。
动车组辅助供电系统的组成
动车组辅助供电系统的组成动车组，听到这个词，大家可能会想到飞速而过的列车，风驰电掣，真的是一瞬间就把你送到了目的地。
但你知道吗？这背后可是有一套相当复杂的辅助供电系统在默默支撑着，简直就是个小宇宙！今天咱们就来聊聊这个神奇的系统，看看它是怎么让动车组如虎添翼的。
1. 辅助供电系统的基本构成1.1 直流供电系统首先，咱们得说说直流供电系统。
这个系统的名字听起来有点高大上，其实就是给动车组的各种设备提供电力的“动力源”。
你想想，动车上可不止是牵引电机在工作，还有各种照明、空调、信号设备等全都需要电。
直流供电系统就像是个勤勤恳恳的“搬运工”，把电力从一个地方运到另一个地方，保证一切都能正常运转。
1.2 交流供电系统接着来看看交流供电系统。
别看名字里有个“交流”，它可不跟你闲聊，主要是负责动车组的空调和其他高功率设备的供电。
想想那些炎热的夏天，车厢里如果没有空调，那简直就是个“蒸笼”。
交流供电系统确保车厢内的乘客在高温下也能享受清凉，这可是非常重要的哦。
2. 辅助供电的工作原理2.1 电源转换接下来，我们得聊聊电源转换。
其实，动车组的电源是从接触网获取的高压电，通过变压器转成低压电供给直流和交流供电系统使用。
这个过程就像变魔术一样，把高压电“变身”为大家日常用的电，这样设备才能安全、稳定地工作。
这个“变身”的过程可是不能马虎的，任何小失误都可能导致“电闪雷鸣”，影响行车安全。
2.2 储能装置然后，咱们再说说储能装置。
动车组在行驶过程中，有些时候会遇到突发情况，比如临时停车、减速等等，这时候就需要储能装置来提供应急电力，确保关键设备能够继续运行。
就像你在出门时把手机充满电，万一途中没电了，那可是大麻烦！储能装置的存在，确保了动车组在各种情况下都能保持运行。
3. 辅助供电的安全保障3.1 保护措施当然了，安全问题可是重中之重。
辅助供电系统内有很多保护措施，比如过载保护、短路保护等。
这些保护措施就像是给动车组穿上的“铠甲”，让它在遇到突发情况时，不至于“受伤”。
CRH1型动车组辅助供电系统概述
CRH1型动车组辅助供电系统概述一、辅助供电系统功用1.辅助供电系统安装在每个动力车下方，分别设置一套辅助电源装置。
主要为空气压缩机、照明、控制、广播、列车无线等设备提供电源。
2.Ac25kV高压电输入主变压器，经过高压侧变流器输出l650V直流，经辅助逆变器输出三相AC380V和DC110V两路电源，为列车各设备供电见图6－1、图6－2。
二、辅助电源系统供电方式辅助电源系统供电方式有三种不同的供电模式。
(1)普通运行模式，普通牵引工况下从25kV接触网获取电能。
(2)回送模式，在没有25kV接触网电时，以牵引电机作为发电机，提供牵引EMU所需的辅助三项电源。
(3)外部电源供电方式，没有25kV接触网电压，牵引电机也不发电直接输入外部电源。
三、辅助电源系统正常供电模式与性能1.由25kV接触网获取电能，所有辅助变流器ACM全功能运行。
2.辅助用电设备全部都连接在辅助母线上。
3.没有负载切断。
四、辅助电源系统一个ACM停机时，供电模式与性能1.一个ACM停机时，由25kV接触网获取电能，因某种原因一个ACM断开，其他所有辅助变流器ACM全功能运行，辅助供电系统处于一个ACM停机模式。
2.此时5辆客车的HVAC的负荷比正常减一半。
3.保持有3辆车的HVAC轮流全功能运行供给全列车。
五、辅助电源系统至少2个ACM可用时，供电模式与性能1.由25kV接触网获取电能，因某种原因有两个或三个ACM断开，其他所有辅助变流器ACM全功能运行，辅助供电系统处于至少有两个ACM可用模式。
2.此时7辆客车的HVAC的负荷断开(除排废气风扇工作)。
3.无效司机室的HVAC的负荷断开，所有强迫通风的对流加热器负荷断开。
六、辅助电源系统400V母线短路时，供电模式与性能1.由25kV接触网供电，400V母线出现短路，辅助电源系统400V处于此模式。
2.辅助电源系统400V短路模式负载及性能。
(1)Tb车上隔离接触器自动断开，将短路电路部分分离，一半车辆的负载从400V母线上断开。
第四章动车组辅助供电系统
第四章 动车组辅助供电系统
第一节 辅助电源系统的作用
1、提供三相交流输出：
向动车组设备提供三相交流电源。
牵引变流器通风机、
牵引电机通风机、
牵引变压器通风机、
空气压缩机
车内空调、通风换气设备
直流变换装置（充电机）输入
2、提供单相交流输出
向动车组部分电力装置提供单相交流输出：
较多；
• 电流型逆变电路就其换流方式而言，有的采用负
载换流，有的采用强迫换流。
4、三相电压型逆变电路
三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电路
应用最广的是三相桥式逆变电路
可看成由三个半桥逆变电路组成
+
V
V
1
U
d
VD 1
2
U
N'
U
V
4
V
5
VD
3
VD
5
N
V
VD 4
d
2
-
3
V6
VD 6 W
V
2
插座（AC400V、单相、50 Hz），M2 车（2 号车及
6号车）上各有一处。车辆检修基地设置有外部
电源，可供辅助电路的工作。
②可靠性
辅助系统设有完善的安全接地措施以及自诊断
功能和故障保护功能。在列车信息控制系统和辅助
电源装置之间设置自诊断功能接口，由列车信息控
制系统实施。
③现代化的电路方式
电路采用IGBT单相变频器＋IGBT双变相的方
从搭载在2号车（M2）、6号车（M2）车的牵引变压
器（MTr）的3次绕组得到。
•
2号车（M2）、 6号车（M2）的牵引变压器的3次绕
CRH3型动车组的辅助供电系统
CRH3型动车组的辅助供电系统CRH3的辅助交流供电系统采用直交形式,由牵引回路的直流环节(3000V)给辅助供电系统提供电源。
与CRH1型车相比，CRH3型动车组的辅助供电系统虽然也是采用直一交模式对辅助设备进行供电，但其在设计时充分考虑了乘坐的舒适性和作为客运列车的需要，客车车体内的照明，插座等旅客用电均是由每节车厢自带的逆变器将直流蓄电池总线上的110V直流逆变为交流220V分别提供。
其辅助供电系统的供电原理图如下图所示。
CRH3型动车组辅助供电系统原理框图CRH3共设有4个辅助逆变单元，其中两个为功率为160KV，分别位于车辆的第2和第7节。
另外两个逆变单元分别是由两个单台功率为160KV并联而组成的双逆变单元，这两个双逆变单元别位于动车组的第4和第5节车上。
其中通风机、压缩机等大功率用电器直接从三相交流母线上取电。
在辅助逆变器逆变出440V/60Hz的三相交流电经传输到交流母线后，在每节车厢都设有一个变压器，从三相交流母线上取两相通过变压器变为单相230V/60Hz的单相交流电供给本节车厢的相应设备供电。
下表粗略地归纳了CRH1，CRH2，CRH3和CRH5的辅助供电系统情况高速动车组辅助供电系统概况车型辅助供电系统结构辅助供电系统总功率/kV·A辅助供电系统输入电压交流母线电压直流母线电压/V蓄电池充电机结构CRH 1直交型(逆变器+LC滤波器+降压变压器）740取自牵引回路直流环节DC1650V三相四线400V/50Hz110三相半控桥整流+半桥式直直变换器CRH 2交直交型(PWM整流器+逆变器)410取自牵引变压器辅助绕组单相AC400V/50Hz有多种制式100变压器+三相二极管不控整流CRH 3交型(逆变器+降压变压器+滤波电容)960取自牵引回路直流环节DC3000V三相三线400V/60Hz110CRH1的蓄电池充电机结构相似CRH 5直交型(直交直降压电路+逆变器+LC滤波器)150取自牵引回路直流环节DC3600V三相三线440V/50Hz24同CRH1的蓄电池充电机结构相似。
动车组的辅助供电系统报告
动车组的辅助供电系统报告动车组的辅助供电系统是指在列车运行过程中提供一些列车辅助功能所需要的电能的系统，例如照明、空调、电源插座、便器和洗手间等。
为确保动车组运行的安全性、正常性和舒适性，辅助供电系统至关重要。
为此，本报告将从动车组辅助供电系统的组成和原理、常见故障分析和解决方法等角度进行探究。
一、动车组辅助供电系统的组成和原理动车组辅助供电系统主要由车辆电源系统、产生和配电系统和用电系统三个部分组成。
车辆电源系统包括动车组的主电源和蓄电池，是辅助供电系统的能源来源，其中主电源由悬挂于列车上部的电缆或滑板组成、通过牵引机转换成直流电，为列车提供动力和辅助电力。
产生和配电系统则是利用牵引机转换过来的直流电转换成供给辅助设备使用的交流电，主要包括牵引变流器、辅助电源变流器、静止变流器、电容滤波器、继电器及断路器等装置。
而用电系统则是由列车上的各类辅助设备组成，包括列车内的空调、照明、冷热饮水设施、电源插座、信息娱乐设备等。
二、常见故障分析和解决方法1.辅助供电系统断路辅助供电系统断路是指在列车行驶过程中，发现列车内的空调、照明、座椅电源插座等设备均失去供电。
这种情况可能由于辅助供电系统的某个关键器件故障引起，如静止变流器、液压开关、接触器等元件。
此时，列车员应及时通知反馈站点或抢修点进行维修处理。
若是因设备维修过程中出现的故障，则时间较为紧急，需要及时进行钻研解决。
2.蓄电池电量不足如果列车停靠时间过长或运行距离过长，会导致辅助电池电量不足，这时会造成一些列车辅助设备无法正常工作，例如冷热饮水设备、日间行车灯等。
出现此情况时，需要检查电池电量是否在正常范围之内，如果不足需要及时更换电池。
3.动车组载荷不平衡如果列车内某些区域的载荷过大，会导致动车组辅助电源系统出现压力、电流不稳定的情况，从而导致列车上的一些辅助设备不能正常工作。
当出现这种情况时，需要核对装载重量是否合理，需要重新分配更各车厢的装载重量，或者考虑减少某些设备的使用或增加设备的数量。
动车组辅助供电系统
1.动车组设有容量充足的蓄电池组，应急用电量（含应急照明、列车无线装置、广播装置、尾灯及应急通风）最少可持续两小时。 2.车体侧面装有连接外部电源的插座（AC400V/50Hz），M2车（2号车及6号车）上各有一处。车辆检修基地设置有外部电源，可供辅助电路的工作及充电。
牵引变压器辅助绕组扩展供电（ACK2扩展供电） 辅助供电系统采用冗余设计，在动车组上安装2台牵引变压器，其辅助绕组输出至辅助电源装置（APU）的AC400V电压分别供电给4节车厢。 当一台牵引变压器故障时，为了使另一台正常运转，牵引变压器能够通过辅助绕组向8节车厢供电，设置了用于切换的辅助绕组电源感应回路。 当辅助绕组电源切换后，空调装置半功率运行。
*
具体操作：将01号车厢运行配电盘内「辅助电源装置控制」NFB置于「OFF」位；在MON司机界面的供电分类页面上点击「BKK投入」
BKK扩展供电
APU
APU
辅助电源系统车下、车内设备布置 动车组在1号车(T1c车)、8号车(T2c车)车底下各悬挂一套辅助电源装置（供电整流装置）。2号、4号、6号车车底下各悬挂一套蓄电池装置。
（3）运行用配电盘 （4）辅助配电盘 配置空调装置、进排气装置、照明装置、自动门装置、有关各显示器、座席自动旋转装置、插座的断路器。 配置有空调显示设定器、客室灯用的外部电源用连接器等。
*
运行用配电盘（下）
运行途中故障处理分析
CRH2全列车配电盘的配置图
1.服务配电盘 2.运行配电盘及继电器盘 3.温水污物配电盘及监视器 4.冲洗座便用配电盘
CRH2型的辅助供电系统
1、 辅助电源装置（APU ）概述辅助供电系统采用干线供电方式，电源系统贯穿全车。
每列车设置2台辅助电源装置，安装在1、8号车体彻底下，分别向4辆车提供辅助电源。
当一台辅助电源装置发生故障时，可以通过另一台辅助电源向全列车提供辅助电源。
动车组在2，4，6号车上分别设有一个蓄电池箱，外部车体侧面装有连接外部电源的插座（AC400V 、单相、50HZ ），M2车（2号车及6号车）上各有一处。
车辆检修基地设置有外部电源，可共辅助电路工作。
辅助电源装置有APU 输入辅助整流器、PWM 三相输出逆变器、逆变器输出变压器、CVCF 输出变压器、辅助变压器等组成。
CRH2动车组辅助供电系统由牵引变压器3次辅助绕组提供电源，采用干线供电方式，按各电源系统贯穿全列车。
和牵引变压器3次线圈直接连接的系统中，连接有空调装置，换气装置以及ATP 主控电源。
辅助电源装置向以下5个系统提供电源：非稳压单相AC 100V 系统；稳压单相AC 220V 系统；稳压三相AC 400系统；稳压DC100V 系统。
辅助供电系统包括：非稳压单相AC 100V 系统；稳压单相AC 100V 系统；稳压单相AC 220V 系统；稳压三相AC 400V 系统；稳压DC 100V 系统。
非稳压单相单相稳压单相稳压三相稳压空调、显示器等供暖装置广播、ATPCRH2动车组辅助供电系统工作原理图非稳压单相AC 100V 系统，有辅助变压器（A Tr ）仅将牵引变压器辅助绕组AC 400V 电压直接降压至AC 100V ，向热水器等容许电压变动的符合供电。
稳压AC 100V 、AC 220V 、和稳压DC 100V 需要使用辅助电源装置与AC 400V 隔离，并进行降压和稳压。
稳压三相AC 400V 与牵引系统相关的辅助设备（通风机，牵引变流器等）连接。
DC 100V 系统向机车的控制电源，车厢照明、蓄电池等供电。
2、 工作原理APU 的输入电源是牵引变压器三次辅助绕组输出的AC 400V ，通过可控硅混合电桥变换成直流电，该直流电通过PWM 三相逆变器变成交流电，通过逆变器输出变压器提供AC 400V 三相50HZ 电源。
列车辅助供电系统
蓄电池充电器说明
电池充电器 电路由带限 流的6相闸 流体整流器 组成。 电池充电器 的主电路如 图所示。
蓄电池充电器说明
输出电压和电流通过 VS22和 HCT2反馈到控制电路。 该电流的反馈值受到控制限制器的限制。 将电压指令及输出电压和电流的反馈值比较，产生电 压误差。将电压误差输入到电压控制器。 电压控制器的输出在 A/D(模拟 /数字 )转换器中转换， A/D(模拟 /数字 )转换器的输出被输入到主控制器中。 主控制器以AC380V的相位同步而产生IGBT用的闸极脉 冲。 DC-DC转SIV的保护动作
（1）轻故障 轻故障发生的同时，IBGT功率单元停止工作，SIV停止输出； 轻故障发生0.5s后，三相输出接触器断开； 轻故障发生5s后，IGBT功率单元自动恢复工作，同时变压器的 输出端电压开始上升，与SIV启动过程相同，当变压器的输出 端电压达到AC342V，经过3s，三相交流输出接触器投入工作， SIV逆变器输出稳定的三相交流电。 （2）需进行放电处理的轻故障 轻故障发生的同时，IBGT功率单元停止工作，SIV停止输出，辅 助高速断路器IVK断开； 轻故障发生0.5s后，三相输出接触器断开； 轻故障发生5s后，放电接触器动作，辅助主电路开始放电，放电 结束，放电接触器触头断开； 放电接触器触头断开1s后， IVK闭合，主电路开始充电； IGBT功率单元自动恢复工作，变压器的输出端电压开始上升； 当变压器T0的输出端电压达到AC342V，经过3s，三相交流输出接 触器投入工作，SIV逆变器输出稳定的三相交流电。
主电路功能描述
(a)输出滤波电路 输出滤波电路可减小 1500V DC接触网电压的整流波纹，并且降 低进入受电弓的电源变流器高谐波电流。 (b)变流器电路 恒压恒频 (CVCF)变流器具有产生3相 AC电压的功能，变流器控 制方法同样是3级 PWM方法（使用 IGBT）。 (c)交流输出滤波电路 AC输出滤波电路通过使用升压变压器提供与悬链线电压的电隔离， AC输出滤波电路可减小切换波纹和谐波，以产生低畸变输出电压。 (d)电池充电器电路 电池充电功能提供 110VDC和 24VDC，为列车电池充电，并且为 列车 110VDC控制电路和列车 24VDC控制电路提供电力。
CRH380B型动车组辅助供电系统..
辅助供电系统 1.4 辅助供电系统的特点 1.4.1 高可靠性设计
交流3AC 440V 60Hz供电采用干线供电方式，所有的辅助变流 器都向干线输出同相位440V 60Hz 3 AC 电源，实现了联网供电。 当一个辅助变流器或一个牵引变流器故障时，其余的辅助变流器 可继续向交流干线供电。
直流110V供电，为了提高某些负载的可靠性 （例如应急照明， 中央控制单元，人机界面等），直流供电干线分为BN1、BN2两路， 直流负载，一部分由BN1供电，另一部分由BN2供电。对于特别重要 的负载，采用直连电池不间断供电。这样，直流和交流供电系统可 靠性大大提高。 我国的25T列车，辅助供电系统采用的是集中整流分散变流的 供电方式，每辆客车车下安装35KVA逆变器和8KW充电机，当逆变器 故障时，交流负载断电，充电机故障或过分相区时，只能由电池供 电，可靠性不如动车组高。
辅助供电系统
1.2 供电制式
辅助供电系统采用列车干线供电方式，由分散布置在若干车 辆上的各辅助电源设备向干线供电。交流供电采用3相440V 60Hz 制式，直流供电采用DC110V制式。
1.3 供电原理
请看下面辅助供电系统的原理框图：
EC 08
TC 07
IC 06
FC 05
BC 04
IC 03
TC 02
EC 01
TRC
TRC
TRC
TRC
ACU 160
160 D-ACU 160 380 V 50 Hz
3 2 3 3 2
160 D-ACU 160 380 V 50 Hz
2
160
ACU
3
2
3
2
3
3
3
2பைடு நூலகம்
动车组辅助电气系统及设备02-CRH2型动车组辅助供电系统
49
放电就是将化学能转变为电能，供外电路使用； 充电就是将电能转变为化学能储蓄起来。 蓄电池的充电和放电过程，可以重复循环多次， 所以蓄电池又称为二次电池。
• （二）蓄电池的分类
直流供电母线，为动车 组直流 电源系统提供电力
为本单元直流客服设备提供电 力
贯穿形式 直流供电单元内 贯穿 全列贯穿
直流供电单元内 贯穿
直接负载设备 辅助空气压缩机
中央装置、终端 装置、牵引制动 控制系统等 室内灯、空调控 制、影视系统等
二、关键部件及线号
部件名称：制动手柄 （BV手柄）
部件位置：司机室操作台
踏面清扫用 电磁阀
連結器セン?箱
控制回路
接线箱
セン受
２和６号车车下悬挂设备概况
二、 CRH2配电系统
一、 车内配电盘与配线电路
（一）车内配线电路
1、关于线号的分配方案 。 线号格式： １＿ ２＿３＿ ４＿ Ａ＿ １
千位 百位 十位 个位 英文 附加数字 千位、百位数字用于区别电源系统、信号种类。
0（零）的时候，可以省略。 十位、个位数字作为回转序号分配。
CRH2型动车组蓄电池
一、蓄电池的基本参数
CRH2A （统） /CRH380A（统）动车组采用碱性蓄电池，蓄电池额定容量
为100Ah（6组）；2、7车各装有一组，3、5车各装有两组。
二、蓄电池的要求
CRH380A统型动车组应急用电设备包含：应急照明、列车无线装置、广播装置、尾灯及应急通风等。
CRH380A统动车组蓄电池在停电时，具备能够使辅助设备工作30分钟以上大风容量。