一种轨道车辆单车试验用直流电源车、控制装置及方法与流程

本发明涉及轨道车辆用直流电源，特别是涉及一种轨道车辆单车试验用直流电源车、控制装置及方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、轨道车辆在新造及检修完成后，需要进行单车电气系统调试试验，以检查轨道车辆单车时各系统功能是否正常。轨道车辆上很多系统均采用dc110v供电，因此，dc110v地面电源是车辆在单车调试时非常重要的工艺装备。

3、原有的dc110v电源小车，也可输出dc110v直流电，但是原有的dc110v电源小车在设计时，在控制板上设有电压、电流两个调节旋钮，实际使用中经常将电流旋钮当做电压调节，导致电压无法调节，出现不稳定的情况；其次，将过压过流等保护全部在控制板中实现，当出现过压过流故障时，由控制板输出开关量驱动继电器动作，同时输入电压表、输入电流表、输出电压表、输出电流表不带通讯功能，只可实时查看电压、电流信息，无法自主诊断，且过压过流值固定，适用车型具有局限性。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种轨道车辆单车试验用直流电源车、控制装置及方法，取消电流调节旋钮，只需操作电压调节旋钮设定所需电压信号，即可实现对输出电压的控制，降低误操作概率，通过rs485通讯模式采集电压电流数据，将过压过流等保护信号输入到plc控制模块中，提高异常响应的速度，增加电源供电可靠性，同时对电压电流保护参数进行个性化设置，满足不同场景的使用要求。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种轨道车辆单车试验用直流电源车控制装置，包括：

4、主电路模块，用于为电源回路送电，包括主回路接触器和运行继电器，主回路接触器和运行继电器在启动运行时得电；

5、整流模块，包括主控模块、变压器和晶闸管单元，变压器的一次绕组连接主回路接触器，用于接收交流电压，二次绕组连接晶闸管单元，用于输出设定的直流电压，主控模块用于根据设定的直流电压信号控制晶闸管单元的导通；

6、漏电检测模块，用于检测输入端和输出端的漏电信号；

7、供电检测模块，用于检测输入端和输出端的电压电流信号；

8、控制模块，接收漏电信号、运行继电器状态信号和电压电流信号，被配置为判断电源回路是否发生故障，且在发生故障时，控制故障继电器得电，主回路接触器和运行继电器失电，以进行断电保护。

9、作为可选择的实施方式，所述主电路模块包括三相电路模块，每相电路模块均包括依次连接的输入断路器、熔断器、漏电检测模块和主回路接触器，输入断路器的输入为三相交流电压，漏电检测模块用于检测输入端的漏电信号。

10、作为可选择的实施方式，在输入接触器到变压器一次绕组的三相线缆上分别设置交流互感器，用于采集变压器一次绕组的输入电流。

11、作为可选择的实施方式，所述主回路接触器与运行开关并联，当运行开关闭合时，主回路接触器得电，主回路接触器的触点闭合；主回路接触器与运行继电器串联，主回路接触器得电且触点闭合后，运行继电器得电。

12、作为可选择的实施方式，所述主控模块通过主控板继电器连接电压调节旋钮，主控板继电器与故障继电器并联且串联故障指示灯；控制故障继电器得电，故障继电器与主控板继电器并联，故障继电器还依次串联连接有停止按钮和急停按钮；

13、停止按钮或急停按钮闭合后，主回路接触器断开，运行继电器失电，停止运行；

14、当主控模块故障时，主控板继电器得电，并自锁故障信号，切断运行继电器，切断主控模块给定电压的调整，主控模块不工作，晶闸管无触发脉冲不导通，无直流电压输出。

15、作为可选择的实施方式，所述晶闸管单元连接用于对输入的交流电压进行优化的阻容吸收板；阻容吸收板连接用于对输出的直流电压波形进行滤波的阻容吸收回路，阻容吸收回路包括并联的电容和电阻组；阻容吸收回路并联用于检测输出端漏电信号的漏电检测模块。

16、作为可选择的实施方式，检测输出端漏电信号的漏电检测模块并联预负荷电阻组，用于当没有直流电压输出时，提供保证晶闸管单元正常工作的维持电流。

17、作为可选择的实施方式，判断电源回路是否发生故障的过程包括：判断是否出现交流漏电信号、判断是否出现直流漏电信号、判断交流输入是否超过交流输入过压值、判断交流输入是否低于交流输入欠压值、判断直流输出是否高于直流输出过压值，判断直流输出是否高于直流输出过流值；当以上判断条件出现至少一条时，表示电源回路发生故障。

18、第二方面，本发明提供一种第一方面所述的轨道车辆单车试验用直流电源车控制装置的控制方法，包括：

19、当运行开关闭合时，主回路接触器得电，主回路接触器的触点闭合，运行继电器得电，为电源回路送电；

20、变压器的一次绕组接收交流电压，二次绕组连接晶闸管单元进行整流，根据设定的直流电压信号控制晶闸管单元的导通，以输出设定的直流电压；

21、检测输入端和输出端的漏电信号；

22、检测输入端和输出端的电压电流信号；

23、根据漏电信号、运行继电器状态信号和电压电流信号，判断电源回路是否发生故障，在发生故障时，控制故障继电器得电，主回路接触器和运行继电器失电，以进行断电保护。

24、第三方面，本发明提供一种轨道车辆单车试验用直流电源车，包括：箱体和设于箱体内的第一方面所述的控制装置，所述箱体上设有交流输入线，与控制装置的主电路模块连接，设有直流输出线，一端与整流模块连接，另一端与车端连接器连接。

25、作为可选择的实施方式，所述箱体上配置有万向轮和定向轮，在箱体内部设有人机界面操作面板，所述人机界面操作面板的界面参数包括交流输入、直流输出、故障状态和运行状态，通过人机界面操作面板设置报警参数，包括交流输入过压值、交流输入欠压值、直流输出过压值和直流输出过流值。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

27、本发明提出一种轨道车辆单车试验用直流电源车、控制装置及方法，引入plc控制模块，将漏电信号、过压过流等保护信号输入到plc控制模块中，由此判断电源回路是否发生故障，且在发生故障时及时进行断电保护。plc控制模块通过rs485通讯模式采集电压表和电流表的数据，实时监测电压和电流数据，出现异常时响应快，增加电源供电可靠性。

28、本发明增加人机界面操作面板，方便数据监控，同时对电压电流保护参数进行个性化设置，克服电源保护值针对不同车型保护值不能调节的问题，满足不同场景的使用要求。

29、本发明提出一种轨道车辆单车试验用直流电源车、控制装置及方法，只保留电压调节旋钮，取消电流调节旋钮，将电流限制根据批量车型号确认后封装在控制板内，只需要操作电压调节旋钮设定所需的电压信号，由此即可实现对输出电压的控制，增加操作的简洁性，降低误操作的概率，同时不影响电源使用的安全性和人性化。

30、本发明提出的直流电源车为可移动式dc110v地面电源车，解决轨道车辆在单车试验时需要外接地面dc110v电源试验台位固定不方便移动及常规便携式dc110v地面电源功率较小的问题，节省调拉车需要的时间、人力、物力成本，操作简洁、方便，提高单车试验效率。

31、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。