辅助供电系统概述
动车辅助供电系统
02
动车组 辅助供电系统
动车组 辅助供电系统
牵引变压器 牵引变流器
牵引变流器直流环节辅助供电模式
CRH5动车组辅助供电系统工作原理示意图
动车组 辅助供电系统
第二节 CRH1动车组辅助供电系统
概述 CRH1动车组以Regina型动车组为原型车，通过公司内部技术转移，由BSP公司在国内制造生产。动车组由8辆车组成，5动3拖，组成3个列车单元，每个列车单元都有其完整的380V交流辅助供电和110V蓄电池供电。编成后结构如图所示。
CRH1设计人员计算了8种不同工况下的供电系统容量。
冬季负荷
夏季负荷
需要功率
视在功率
无功功率
需要功率
视在功率
无功功率
673kW
378kVA
82kVAr
491 kW
576 kVA
301 kVAr
8种不同工况下的供电系统容量。
2．一个ACM发生故障 当一个ACM发生故障时，控制系统将自动将供电系统转换到“一个ACM发生故障”模式：一般负载正常工作，5辆车客室的空调HVAC功率减小一半，其余三辆车客室的空调HVAC循环交替的全功率工作。 这种情况下的冬季和夏季的用电需要功率、视在功率和无功功第一节 辅助供电系统构成与功能
第二节 CRH1动车组辅助供电系统
第三节 CRH2动车组辅助供电系统
第四节 CRH5动车组辅助供电系统
动车组 辅助供电系统
主要内容
动车组 辅助供电系统
一、概述
第一节 辅助供电系统构成与功能
辅助供电系统具有以下特点 辅助供电系统的供电母线在动车组全列车贯通。 辅助供电系统的负载种类多，需要提供的电源规格多，布线复杂。 辅助变流器向轻量化、小体积发展，近年均采用IGBT元件和高频电力电子技术来提高效率和可靠性。
地铁列车辅助供电系统介绍
地铁列车辅助供电系统介绍一、地铁列车辅助供电系统概要目前从我国地铁列车的供电系统来看，我国大部分地铁列车辅助供电系统都是以输入电路、逆变器、输出电路、控制模块以及电池组成。
（一）输入电路辅助供电输入电路主要包括电路熔断器、输入虑波器等构成，其中荣电器负责当地铁列车后极电路产生过载或者出现短路的情况下及时断电的一种装置。
虑波器其主要作用在于控制以及过滤前极电路产生的共模高频干扰信号。
（二）逆变器逆变器中包括一个具有转变电压的受控三项电桥，通过该电桥将电压转地铁列车接触网电压转变成为列车工作需要的三项交流380V并且运用并联的方式进行电流输出，逆变器通常情况下一固定的频率进行工作。
受控三项电桥安装在一个具有散热功能的散热器上，散热器中装有开关、二极管以及驱动板等相应设备。
主控制器产生的驱动信号接入到驱动板，从而通过控制设备进行逆变器380V输出。
二极管用来关断瞬间输出变压器自感电动势反加到直流环节造成电源污染。
（三）输出电路在地铁列车的辅助输出电路中，辅助输出电路包括辅助输出变压器、正弦滤波器以及熔断器等相应设备组成。
其供电的过程是，列车接触网电压经过输出变压器后，将接触网电压转变成为列车使用电压，将输出电压经由正弦滤波器后，在经由输出接触器以及熔电器进行供电。
通常情况下，地铁列车通常都是将滤波器固定在变频器与电机之间，。
当系统检测到逆变器的输出电压同列车所用的380V 电压在同一频率之后，那么输出电路中的接触器将会闭合。
而熔断器主要负责电压过高以及过流等保护工作。
（四）控制模块地铁列车的辅助供电系统的控制模块主要包含主控制器、模块控制器以及输入输出节点等设备注重。
控制模块在辅助供电系统中负责对供电系统进行全方位控制，同时也负责上级控制通讯以及对不同变流器进行电压以及电流的控制与调节。
当控制模块检测到地铁列车发生辅助供电系统故障时，那么控制模块将下达关闭辅助逆变器的命令。
主模块控制器通常情况下配备两个微处理器。
城轨车辆辅助供电系统结构组成
任务流程1
自举电池：90节串联，蓄电池组容量4Ah，短时工作，每18个月更换 使用场合：当主蓄电池电压小于77V时，A车逆变器无法正常起动，
用应急起动电池升起受电弓，以起动A车逆变器。 注 意：逆变器紧急起动每次1min，允许启动5次。
1. 辅助系统的构成方案
（1）斩波器稳压再逆变，变压器降压隔离； （2）三点式逆变器逆变，变压器降压隔离； （3）电容分压双重逆变，隔离变压器构成12脉冲； （4）二点式逆变器逆变，滤波器与变压器降压隔离； （5）直—直变换，高频变压器隔离再逆变。
组 成：5个单节/格× 16格共80节蓄电池串联而成蓄电池组 安装位置：A车下的蓄电池箱内 参 数：纤维结构电极的镍镉碱性蓄电池
标称电压1.23V/节。蓄电池组容量120Ah，工作寿命20年 作 用：DC110V的备用电源
工作模式：
任务流程1
——主供电系统接通前，为蓄电池预备模式，给列车激活供电。 ——直流电源正常工作时，蓄电池组被A车电源浮充电，作电路滤波
装置，改善直流电源供电质量。 ——直流电源故障时，蓄电池转入紧急工作模式，为紧急负载供电
一般规定：在隧道中运行车辆要保证供电45min，在地面或高架 运行车辆要保证供电30min。 。
紧急负载包括：紧急照明，头灯、尾灯、状 态灯及位置灯，通信设备，空调50%的紧急通 风，以及相应的接触器和继电器。
4．蓄电池——应急启动电池
3.辅助系统设备的供电方式
任务流程2
3.1分散供电：每单元配备多个静止逆变器供电方式
地铁车辆（2M1T，6节编组）
每节车辅助逆变器容量75～80kVA，DC110V电源功率约25kW
3.1分散供电：每单元配备多个静止逆变器供电方式 任务流程2
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。
储能系统辅助供电原理_解释说明以及概述
储能系统辅助供电原理解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文将介绍储能系统辅助供电原理，并对其进行解释说明和概述。
储能系统是一种能够将电能转化为其他形式保存起来，以便在需要时重新释放的设备。
它在现代社会的供电领域具有重要作用，可以提高电网的可靠性、灵活性和稳定性。
1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分：引言、储能系统辅助供电原理、储能技术及其分类、储能系统设计与实施考虑因素以及结论。
通过这些内容的介绍，读者可以全面了解储能系统辅助供电原理及其应用。
1.3 目的本文的目的是向读者介绍储能系统辅助供电原理，并提供相关技术知识和应用场景。
通过深入了解储能系统的工作原理和设计要点，读者可以更好地理解其在电力行业中的重要性和发展前景。
此外，我们还将探讨未来可能出现的发展方向，并以总结和结束语作为最后部分。
以上就是文章“1. 引言”部分内容的详细清晰撰写，请参考。
2. 储能系统辅助供电原理：2.1 储能系统概述储能系统是指将电能转化为其他形式进行储存，在需要时再将其转化回电能供应给用户的设备。
它可以帮助平衡电网的负荷需求、提高能源利用率、增加电力供应可靠性以及改善对可再生能源的利用。
2.2 辅助供电原理解释说明储能系统在辅助供电方面起着重要作用。
主要包括以下几个方面：首先，储能系统可以在高负荷时段向电网注入额外的功率，从而满足用户的需求。
当电网无法满足用户需要时，储能系统可以迅速地释放所储存的电能，通过发电机或逆变器将其转化为有用的交流电，并注入到电网中。
这样一来，不仅可以有效缓解负荷压力，还可以提高供电的可靠性和稳定性。
其次，储能系统还可以在低负荷时段吸收多余的功率，并将其存储起来。
当需求增加时，可以将存储的电能进行输出。
这种方式可以实现对负荷波动的调节，并在尖峰时段提供额外的供电能力，从而平衡电网负荷。
此外，储能系统还可以充当备用电源，在电网发生故障或突发事件时提供临时的供电。
它可以快速响应，并迅速启动以向关键设备提供紧急电力支持。
城市轨道交通车辆--辅助供电系统
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五、中压负载的保护
为避免由于中压用电单元故障造成配电线路 故障，可通过硬件（如：自动开关, 可手动恢复
的热继电器）和软件（车辆逻辑会防止造成故障
的接触器闭合）实现保护功能。
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六、辅助变流器（辅助供电系统的主要设备之一）
编组中的1、2、4、7和8车中配有一台辅助 变流器及相应的控制器，与相应的牵引变流器 （CONVTRAZAUX）位于同一机箱中，可直接从 牵引中间级滤波器获得电源。
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CRH1辅助供电电系统图
辅助变流器
列车三相交流 380V电网
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辅助电源交流400V系统图
Line power converter
~
Connection, external 3-phase AC voltage 3x400V 50Hz
HVAC, pumps, fans, compressors etc.
Consumers
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直流110V电源负载
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充电器的输入和输出
动车组有五个充电器对应五组蓄电池，分 别设置在MC1, MC2, M1, M2 and M3上 。
充电器参数：
充电器输入3相交流400V, 50 Hz
充电器输出电压 直流 100V
输出功率 22 kW。
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蓄电池和蓄电池箱
• 蓄电件 持续功率 （平均） 最大功率 （5分钟） 峰值功率 （3秒钟）
冬季 （环境温度 15°C以下）
夏季 （环境温度 45°C以下）
290 kVA cos = 0.9 260 Kw
300 kVA cos = 0.8 240 kW
400 kVA cos = 0.93 372 Kw
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复兴号动车组辅助供电系统原理分析及应用
复兴号动车组辅助供电系统原理分析及应用摘要本文阐述了复兴号动车组辅助供电系统的组成，重点介绍了动车组配电系统中低压直流供电电路及电压分配方式，对辅助变流器、蓄电池、充电机、单相逆变器等重要设备进行详细功能原理分析及探讨，提出了动车组未来辅助供电系统发展趋势和方向。
关键词辅助供电系统；动车组；辅助变流器；1 系统介绍辅助供电系统是动车组车辆电气系统的重要组成部分，采用母线并联供电方式，CRH 350km/h “复兴号”动车组辅助变流器是将来自牵引变流器中间直流环节的DC3000 V直流电逆变成3AC380V/50Hz的正弦交流电，向动车组车辆所有车载三相负载、辅助变流器、蓄电池和充电机等电气设备提供电力，以此保障车内乘客安全和乘坐环境舒适。
2 辅助供电系统组成及特点2.1 辅助变流器组成及配置复兴号8辆编组动车组设4台辅助变流器，分别在两头车TC01、TC08车设TKD523B型辅助变流器-A型，在TP03、TP06车设TKD524B型辅助变流器-B型。
B型箱体上设置外部电源插座，并设有耦合接触器，负责将两个牵引单元的中压进行连接贯通。
辅助供电系统中辅助变流器都通过供电母线向整列动车组输出同相位 3AC380V/50Hz电源，每台辅助变流器的输出功率为200kVA，全列车共800kVA。
辅助供电中压系统通过输出母线并网供电的方式为用电设备包括空气压缩机、冷却通风机、油泵/水泵电机、空气调节系统、采暧设备、充电机、厨房设备、饮水机等提供3AC380V/50Hz电源。
2.2辅助变流器冗余设计及减载功能正常情况下，所有的辅助变流器采用母线并联供电方式，同时向母线输出同相位3AC 380V/50Hz电源，实现并网供电。
整列车供电母线分为3段贯穿整列车，当某段供电母线发生故障，可以打开位于中间车辅助变流器箱中的接触器，以此隔离故障区间的供电。
根据负载统计情况，冬季模式辅助系统最大功率需求约576kW，夏季模式最大功率需求约520kW。
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9．1 概要
动车组的辅助供电系统采用干线供电方式，电源系统贯穿全列车。
辅助电路电源从搭载
在M2-2、M2-6车的牵引变压器MTr的3次绕组得到。
M2-2、M2-6车的牵引变压器的3次绕组电源AC400v/50Hz分别通过电磁接触器ACK1被
连接到贯穿线704、754线系统。
设置在T2-4车的扩展供电用的电磁接触器ACK2平时断开，
以防止来自M2-2、M2-6车两系统的电源混接触。
一旦某一个系统出现故障，另一个系统可
以通过电磁接触器 ACK2连接，实现扩展供电（见图9.3）。
9．1．1 辅助供电系统组成
辅助供电系统由辅助电源装置和辅助用电设备两部分组成。
辅助电源装置由辅助电源箱（APU Box）和辅助整流器箱（ARf Box）两部分构成，由辅
助电源装置输出的电压分为非稳压电源和稳压电源两大类：即非稳定单相ACl00V/50Hz电
源；稳定单相ACl00V/50Hz电源、稳定单相AC220V/50Hz电源、稳定三相AC400V/50Hz电源、
稳定DCl00V电源。
图9.1为辅助电源装置供电种类示意图。
图9.1辅助电源装置供电种类示意图
辅助电源装置向牵引变流器通风机、牵引电机通风机、牵引变压器通风机、牵引变压器
电动油泵、空气压缩机等车上设备提供三相交流电源，给蓄电池、辅助电路、监视装置、制
动装置、关门装置、牵引变流器控制等电力设备提供直流输出，给空调控制、显示器、水泵
装置、辅助制动等电力装置提供单相交流输出。
动车组车体侧面装有连接外部电源的插座（单相AC400V/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，可供辅助电路工作。
9．1．2 系统布置
在动车组两辆先头车辆T1c-1、T2c-8车底下各悬挂辅助电源装置1台，在M2-2、T2-4、M2-6车底下各悬挂蓄电池1组，具体布置如图9.2所示。
空調装置
水箱
接线箱
制动控
（a ）1号车车下悬挂设备概况
辅助电源装置（A P U ）
B at 制换气装置
号接收装置
控制回路接线箱
(b) 8号车车下悬挂设备概况
辅助电动 电流传感器(C T 3)
箱
控制回路 接线箱
接线箱
（c） 2、6号车车下悬挂设备概况
换气装置
踏面清扫用电磁阀蓄电池箱
控制回路
接线箱
（d） 4号车车下悬挂设备概况
图9.2 辅助电源装置和蓄电池布置示意图9．1．3 系统供电回路
辅助系统供电回路如图9.3所示。
1．交流供电回路
表9.1为交流电源系统中各种电源、车辆各用电设备的汇总表。
表9.1 交流电路电源系统参数表
表
障时，为了扩展供电，在T2-4车上设置了电磁接触器ACK2和BKK。
但为了避免与来自M2-2车及M2-6车的电源发生混接触，ACK2和BKK平时处于断开位置。
2．直流供电回路
表9.2是直流电源系统中各种电源、各车辆用电设备的汇总。
表9.2 直流电路电源系统参数表
图9.3 辅助系统供电回路
各电源系统的说明：
102线系统:首先由蓄电池直接供电，完成升弓和合VCB任务后，通过BatK1与103线连接，蓄电池通过辅助整流器（ARf）输出的DC100V电源充电。
当蓄电池电压异常下降时，通过电压检测电路检测，BatK1变为OFF状态，(参照M2-2、T2-4及M2-6辅助电路)阻止蓄电池过放电。
以[T1c-1、M2-2、M1-3]、[T2-4、T1k-5]、[M2-6、M1s-7、T2c-8]为单位进行贯穿，在整个编组没有贯穿。
103线系统：整个编组贯穿，103线经由电磁接触器ARfK被加压。
103B线系统：平时由103线供电（通过预备灯切换接触器RrLpCgK常闭点），当接触网停电时，RrLpCgK的常开点接通，103B线改由102线供电。
以各车为单位，在整个编组没有贯穿。
115线系统：103线经由ARfK被加压后，进而115线经由BatK2与103线连通而加压。
与102线相同，以[T1c-1、M2-2、M1-3]、[T2-4、T1k-5]、[M2-6、M1s-7、T2c-8]为单位贯
穿，在整个编组没有贯穿。
118A线系统：平时以103线作为电源。
当接触网停电时，预备灯切换接触器RrLpCgK 和列车无线用蓄电池切换开关(TWEmCgS)接通，列车无线用蓄电池切换接触器(TWEmCgK)工作，118A线从103线切换成由列车无线用蓄电池(TWBat)供电。
列车无线用蓄电池(TWBat)平时从103线得到浮充电。
9．1．4 系统容量计算
ATM9型牵引变压器的额定容量如表9.3所示。
表9.3 ATM9型牵引变压器额定值
源降至单相AC400V/50Hz，分别通过电磁接触器ACK1连接到列车贯穿线704、754线系统，向辅助电源装置和空调与换气装置提供电能。
表9.4 辅助电源负载容量计算
施，用剩下完好的1台也具备向编组内所有负载提供电能的能力。
表9.5 MTr 3次电源（辅助绕组）夏季容量计算
注：空调额定负荷时：34KVA，减半时：13KVA
根据表9.5统计的MTr 辅助绕组输出负荷结果，发生故障时，虽然超过了辅助绕组的额定输出值，但通过扩展供电和空调减半等措施，仍能使牵引变压器在允许的范围内工作。
动车组设有容量充足的蓄电池组，供紧急时使用。
应急用电量（含应急照明、列车无线装置、广播装置、尾灯）最少可持续两小时。
在运行中，蓄电池组通过辅助电源装置输出的DC100V电源充电。
蓄电池容量计算说明见9.3.4。
9．1．5 系统特点
1．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的AC400V电压分别供电给4节车厢。
正常情况下，每台牵引变压器的辅助绕组输出至辅助电源装置的AC400V电压分别供电给4节车厢。
当一台牵引变压器故障时，另一台正常运转的牵引变压器能够通过辅助绕组向8节车厢供电（设置了用于切换的扩展供电回路）。
此时，应使空调装置半功率运行。
在动车组上安装2台辅助电源装置，一台辅助电源装置供给4节车厢所需辅助用电。
当一台辅助电源装置发生故障时，另一台正常运转的辅助电源装置能够向8节车厢供电（设置了用于切换的扩展供电回路）。
辅助电源装置的输出容量的设计能够在故障时用一台正常运转的辅助电源装置向整列车供电。
因此，当一台辅助电源装置故障时无需减少负荷。
2．多电源制式
辅助电源装置输出的稳压电源和不稳压电源适合不同负载使用，输出多种电源适合各种负载使用。
3．小型、轻量、低噪音
辅助电源装置中辅助变流器采用可高速开关的IGBT，通过高频PWM控制，实现了装置的小型、轻量、低噪音化。
4．智能化
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，实现故障在线检测和诊断，通过列车信息显示装置显示，便于司机采取正确的应急处理方法；通过故障记录和IC 卡控制装置输出，便于故障检修和提高维修效率。