CRH3型动车组低压供电系统概论

姜航 董睿 刘陆 栗洪光

摘要：CRH3型动车组低压供电系统主要由充电机和蓄电池组组成。本文从充电机和蓄电池在CRH3型动车组上的应用、内部构造、作用以及工作原理方面进行介绍，从而说明CRH3型动车组低压供电系统的先进性，更为以后改进和维护提供了依据。

关键词：CRH3型动车组；低压供电系统；充电机；蓄电池

Simple analysis of the braking system control technology of CRH380B EMU

Abstract：With the development of high-speed rail technology，the braking system of emu is particularly important，it directly affects traffic safety and vehicle stability.In this paper，the braking control technology is discussed and analyzed in combination with the braking control mode and braking system composition of CRH380B emu，so as to provide the basis for fault investigation and maintenance of the braking system of emu in the future.

Key words：CRH380B emu；brake system；pouring device；foundation brake

引言：

随着中国铁路的高速发展，动车组供电设备的可靠性与稳定性是不容忽视的。CRH3型动车组是中国较为成熟的车型之一，它的低压供电系统是为牵引及制动系统提供保障的设备，它的好坏直接影响列车能否正常运行。本文通过对 CRH3型动车组的充电机和蓄电池的构造和工作原理及用途进行了深入的解析，为广大读者展现了CRH3型动车组的低压供电系统的优势所在。

1 充电机和蓄电池的分布

CRH3型动车组的充电机和蓄电池安装在车下，以8列编组为例：动车组安装有2台充电机和2台蓄电池，分别安装在FC04和BC05的车下。

2 充电机和蓄电池在动车组系统中的应用

列车低压系统设计上采取了冗余，两个独立的电池充电机分别安装在04和05车上，向各自的110 V DC总线排供电，110VDC总线排通过各自的电池连接总线（BCB）连接。电池充电机可以向8辆车部分的110VDC负载供电，电池与各自的充电机连接。

此系统确保了在电池充电器故障和电池故障时对110VDC负载的冗余供电。电池安装在04和05车下邻近电池充电机的位置。

作为冗余设计（电池充电机或电池故障），各个电池总线排由其他牵引单元（TU）通过BCB总线排供电。

电池总线排BN1和BN2通过电池总接触器连接。用驾驶室的“电池开关”旋钮可将其激活。只有全部运行开关都在零位置，才能使用旋钮将电池总线排BN1和BN2断开连接。

3 动车组充电机和蓄电池的内部构造及作用

3.1 充电机组成

电池充电机由一些模块组成，总功率60kW。采用强迫风冷。每個电池充电机都有一个永久接地故障检测。

电池充电机包括下列部件：

带输入端子的输入回路、输入电流和电压测量装置、输出电流和电压测量装置、风冷充电机模块、电池的主接触器、电池输出配电保险、电磁兼容滤波器、接地故障检测、带有RS232端口的微处理器控制器、符合TCN 标准的MVB接口、保护和监测设备、风扇、电池保险、对电池负载解耦的二极管。

3.2 蓄电池组成及参数

电池组由2个电池座盘组成，每个电池座盘上装有84节串联的FNC1502HR型单体电池。单体电池的互连使电池组的标称电压达到100.8V。

单体电池的装配方式能够确保100.8V电池组的爬电间隙规范符合DINEN50272–2和IEC50124标准的要求。

电池的特性：标称电压：100+/-8V、标称容量：2X160Ah/尺寸：2279mm、重量：738+/-5%k。

3.3 充电机故障时车辆的状态

110VDC分配的冗余通过将冗余可用载荷转移到总线BN1和BN2而从后面的充电机获得。

当一个电池充电失败时，其他的完全负责向所有的直流车载负载供电分配的电池不再被充电，因为电池的充电彼此不连接。

当辅助变流器单元故障，例如由于接触限电压故障或因为所有主断路器断开，电池的充电模式结束，充电的电池这时向电池总线供电。边界条件，例如充电状态、酸温度、电池使用时间等影响电池的可能的供电能力。中央控制器通过选择性的关闭载荷控制负载，因此也影响放电程序。这通过低水平最小电压监测功能的时间控制关断模式来实现。中央处理器采用电池总线电压完成这一功能。

关断模式不会自动关闭，必须在30分钟后由司机人工关闭。包括如果运行开关的方向在0位置，人工关断电池主接触器要通过"电池ON/0/OFF旋转开关实现。为保证这之后紧急系统继续被供电，“BC/ 充电机上的紧急系统”开关必须闭合。

在关断模式结束之前（最长120 分钟）列车能够随时恢复到准备就绪状态。

3.4 蓄电池110VDC 外部供电

每个电池箱都有一个110VDC外接供电。在列车停止运行时，能够通过地面固定电源提供110VDC 车载供电。在这种情况下适用如下边界条件和参数：额定电压110VDC、额定电流：最大91A和插头的连接位置和数量：在电池箱上每个电池一个插座外部电源可以同时给两个电池供电。

4 动车组充电机和蓄电池的工作原理

升压充电原理：首先，使用最大充电电流 1.5xl5 = 96 A为电池充电，直至达到 U1 之后，充电会持续保持在U1=恒定（充电电流减少）。

温度>45°C时，充电电压将减少至U2。浮充电：如果负载电流减少至13A以下，则电将从U1 = 恒定转为U2=恒定，负载将通过进一步减少充电电流得以继续。转换至升压充电：将充电电流增加至超过19A，则会转换至升压充电如果温度传感器接线损坏则充电器需连续工作，这种情况下，必须将充电电压控制在118.02V。

5 总结

综上本文对充电机和蓄电池在CRH3型动车组上的应用、内部构造、作用以及工作原理方面进行介绍，侧面说明了CRH3型动车组低压供电系统的优点。同时，也为低压系统日后的深入研究和日常维护起到了重要作用。

参考文献

[1]董锡明.高速动车组工作原理与结构特点. 北京：中国铁道科技出版社，2007

作者简介：姜航，本科学历，高级技师。

（作者单位：中车长春轨道客车股份有限公司）