磁悬浮列车的电容箱，磁悬浮列车及稳压控制方法与流程

本申请涉及电力机车技术领域，具体地，涉及一种磁悬浮列车的电容箱，磁悬浮列车及稳压控制方法。

背景技术：

磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。磁悬浮列车通过第三轨和回流轨由作为供电电网供电，供电电网的输入与列车的母线连接。供电电网电压波动较大，对列车的负载设备的电源是很大的挑战。

因此，如何控制供电电网电压波动对列车的影响，是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。

技术实现要素：

本申请实施例中提供了一种磁悬浮列车的电容箱，磁悬浮列车及稳压控制方法，以解决无法控制供电电网电压波动对列车影响的技术问题。

本申请实施例提供了一种磁悬浮列车的电容箱，包括：

开关支路，包括晶闸管和与所述晶闸管并联的保护用电阻；

稳压支路，包括电容器和与所述电容器并联的稳压用电阻；

第一输入端，用于连接外部的供电电网的正极；

第二输入端，用于连接所述供电电网的负极，所述开关支路和所述稳压支路顺序串联在所述第一输入端和所述第二输入端之间；

电容箱正极输出端，与所述开关支路和所述稳压支路串联的连接处通过导线连接，所述电容箱正极输出端用于连接所述磁悬浮列车的母线的正极；

电容箱负极输出端，与所述第二输入端通过导线连接，所述电容箱负极输出端用于连接所述磁悬浮列车的母线的负极。

本申请实施例还提供了一种磁悬浮列车，包括上述的电容箱，所述电容箱正极输出端连接所述磁悬浮列车的母线的正极，所述电容箱负极输出端连接所述磁悬浮列车的母线的负极。

本申请实施例还提供了一种磁悬浮列车的稳压控制方法，包括如下步骤：

在供电电网开始供电过程的初始阶段，先保持所述晶闸管不导通，通过所述保护用电阻的小充电电流对所述稳压支路进行充电；

在所述稳压支路的电容电压达到预设值后，再导通所述晶闸管，通过所述晶闸管的充电电流对所述稳压支路进行充电。

本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：

在第一输入端和第二输入端接入供电电网由供电电网开始供电的过程中，稳压支路的存在使得电容箱正极输出端和电容箱负极输出端之间的电容箱的输出电压逐渐增大，减弱了电容箱的输出电压突变程度，起到稳定电容箱的输出电压的作用，进而减弱了所述磁悬浮列车的母线的输入电压的突变程度，起到了稳定所述磁悬浮列车的母线的输入电压的作用；开关支路的存在，在供电电网开始供电过程的初始阶段，能够先保持晶闸管不导通，通过保护用电阻以小充电电流对稳压支路进行充电，对稳压支路起到保护作用，在稳压支路的电容电压达到预设值后，再导通晶闸管，通过晶闸管的充电电流对稳压支路进行充电。本申请实施例的磁悬浮列车的电容箱，稳压支路稳定了电容箱的输出电压和输出电流，开关支路又能对稳压支路起到保护作用，提高了磁悬浮列车的电容箱的实用性和稳定性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例的一种磁悬浮列车的电容箱的示意图；

图2为本申请实施例的一种磁悬浮列车的局部示意图。

附图标记说明：

100电容箱，

111晶闸管，

112保护用电阻，

121电容器，

122稳压用电阻，

131第一输入端，

132第二输入端，

133第三输入端，

134第四输入端，

141电容箱正极输出端，

142电容箱负极输出端，

151第一防反充二极管，

152第二防反充二极管，

153第三防反充二极管，

211母线的正极，

212母线的负极，

300蓄电池，

400充电机。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1为本申请实施例的一种磁悬浮列车的电容箱的示意图。如图1所示，本申请实施例的磁悬浮列车的电容箱100，包括：

开关支路，包括晶闸管111和与所述晶闸管并联的保护用电阻112；

稳压支路，包括电容器121和与所述电容器并联的稳压用电阻122；

第一输入端131，用于连接外部的供电电网的正极；

第二输入端132，用于连接所述供电电网的负极，所述开关支路和所述稳压支路顺序串联在所述第一输入端和所述第二输入端之间；

电容箱正极输出端141，与所述开关支路和所述稳压支路串联的连接处通过导线连接，所述电容箱正极输出端141用于连接所述磁悬浮列车的母线的正极；

电容箱负极输出端142，与所述第二输入端132通过导线连接，所述电容箱负极输出端142用于连接所述磁悬浮列车的母线的负极；

其中，所述稳压支路用于在所述供电电网的供电电压波动时，减缓所述电容箱正极输出端和电容箱负极输出端之间的电容箱的输出电压的波动。

本申请实施例的磁悬浮列车的电容箱包括开关支路，稳压支路，第一输入端，第二输入端，电容箱正极输出端和电容箱负极输出端。在第一输入端和第二输入端接入供电电网由供电电网开始供电的过程中，稳压支路的存在使得电容箱正极输出端和电容箱负极输出端之间的电容箱的输出电压逐渐增大，减弱了电容箱的输出电压突变程度，起到稳定电容箱的输出电压的作用，进而减弱了所述磁悬浮列车的母线的输入电压的突变程度，起到了稳定所述磁悬浮列车的母线的输入电压的作用；开关支路的存在，在供电电网开始供电过程的初始阶段，能够先保持晶闸管不导通，通过保护用电阻的小充电电流对稳压支路进行充电，对稳压支路起到保护作用，在稳压支路的电容电压达到预设值后，再导通晶闸管，通过晶闸管的充电电流对稳压支路进行充电。在供电电网的电压波动时，电容箱同样能稳定电容箱的输出电压，进而稳定所述磁悬浮列车的母线的输入电压。本申请实施例的磁悬浮列车的电容箱，稳压支路稳定了电容箱的输出电压，开关支路对稳压支路起到保护作用且对电容箱的输出电压起到了一定的控制作用，提高了磁悬浮列车的电容箱的稳定性和可控性。

实施中，所述开关电路用于：

在所述供电电网开始供电过程的初始阶段，先保持所述晶闸管不导通，通过所述保护用电阻的小充电电流对所述稳压支路进行充电，以保护所述电容器；

在所述稳压支路的电容电压达到预设值后，再导通所述晶闸管，通过所述晶闸管的充电电流对所述稳压支路进行充电。开关支路对稳压支路起到保护作用且对电容箱的输出电压起到了一定的控制作用，提高了磁悬浮列车的电容箱的稳定性和可控性。

实施中，所述稳压支路还用于在接入所述磁悬浮列车的母线的负载有峰值电流需求时，短暂提供大电流来维持输出的稳定，稳压支路稳定了电容箱的输出电流。即稳压电路不仅具有平滑波形的作用，还具有提供暂态大电流的作用。

实施中，如图1所示，电容箱还包括：

第一防反充二极管151，连接在所述第一输入端131和所述开关支路之间，用于防止所述稳压支路对所述供电电网反向充电。

第一防反充二极管利用的是二极管的单向导电性，在供电电网发生无法正常供电时，防止稳压支路对供电电网反向充电。

实施中，如图1所示，电容箱还包括：

第三输入端133，用于连接所述磁悬浮列车的蓄电池的正极；

第二防反充二极管152，连接在所述第三输入端133和所述开关支路之间，用于防止所述稳压支路对所述蓄电池反向充电。

电容箱，悬浮列车的蓄电池和磁悬浮列车的母线之间的连接如下，所述蓄电池的正极连接所述电容箱的第三输入端，所述蓄电池的负极连接所述磁悬浮列车的母线的负极。这样，若供电电网无法正常供电，则由蓄电池进行供电，第二防反充二极管防止稳压支路对蓄电池反向充电。

实施中，如图1所示，电容箱还包括：

第四输入端134，用于连接所述磁悬浮列车的充电机的正极输出端；

第三防反充二极管153，连接在所述第四输入端134和所述第二防反充二极管之间，用于防止所述蓄电池对所述充电机反向充电。

电容箱，悬浮列车的充电机和磁悬浮列车的母线之间的连接如下，所述充电机的正极输出端连接所述电容箱的第四输入端，所述充电机的负极输出端连接所述磁悬浮列车的母线的负极，所述充电机的正极输入端连接供电电网的正极，所述充电机的负极输入端连接所述供电电网的负极，且所述充电机的负极输入端和所述充电机的负极输出端通过导线连接。这样，若供电电网供电，则充电机通过第四输入端和第三防反充二极管对蓄电池进行充电；若供电电网无法正常供电，则充电机不再为蓄电池充电，由蓄电池供电。第三防反充二极管利用的是二极管的单向导电性，防止蓄电池对充电机反向充电。

实施中，如图1所示，所述稳压支路是多个且各个所述稳压支路并联；

每个所述稳压支路包括两个所述电容器，且每个所述电容器配置一个与之并联的所述稳压用电阻。

这样的稳压支路，能够根据实际需要调整稳压支路的个数，以及稳压支路的结构。

实施例二

图2为本申请实施例的一种磁悬浮列车的局部示意图。如图1和图2所示，本申请实施例的磁悬浮列车包括电容箱100，所述电容箱100包括：

开关支路，包括晶闸管111和与所述晶闸管并联的保护用电阻112；

稳压支路，包括电容器121和与所述电容器并联的稳压用电阻122；

第一输入端131，用于连接供电电网的正极；

第二输入端132，用于连接所述供电电网的负极，所述开关支路和所述稳压支路顺序串联在所述第一输入端131和所述第二输入端132之间；

电容箱正极输出端141，与所述开关支路和所述稳压支路串联的连接处通过导线连接，所述电容箱正极输出端141用于连接所述磁悬浮列车的母线的正极；

电容箱负极输出端142，与所述第二输入端132通过导线连接，所述电容箱负极输出端142用于连接所述磁悬浮列车的母线的负极；

其中，所述电容箱正极输出端141连接所述磁悬浮列车的母线的正极211，所述电容箱负极输出端142连接所述磁悬浮列车的母线的负极212，所述稳压支路用于在所述供电电网的供电电压波动时，减缓所述电容箱正极输出端和电容箱负极输出端之间的电容箱的输出电压的波动。

本申请实施例的磁悬浮列车包括电容箱，电容箱包括开关支路，稳压支路，第一输入端，第二输入端，电容箱正极输出端和电容箱负极输出端。在第一输入端和第二输入端接入供电电网由供电电网开始供电的过程中，稳压支路的存在使得电容箱正极输出端和电容箱负极输出端之间的电容箱的输出电压逐渐增大，减弱了电容箱的输出电压突变程度，起到稳定电容箱的输出电压的作用，进而减弱了所述磁悬浮列车的母线的输入电压的突变程度，起到了稳定所述磁悬浮列车的母线的输入电压的作用；开关支路的存在，在供电电网开始供电过程的初始阶段，能够先保持晶闸管不导通，通过保护用电阻的小充电电流对稳压支路进行充电，对稳压支路起到保护作用，在稳压支路的电容电压达到预设值后，再导通晶闸管，通过晶闸管的充电电流对稳压支路进行充电。在供电电网的电压波动时，电容箱同样能稳定电容箱的输出电压，进而稳定所述磁悬浮列车的母线的输入电压。本申请实施例的磁悬浮列车，电容箱的稳压支路稳定了电容箱的输出电压，电容箱的开关支路对稳压支路起到保护作用且对电容箱的输出电压起到了一定的控制作用，提高了磁悬浮列车的的母线的输入电压的稳定性和可控性。

实施中，所述开关电路用于：

在所述供电电网开始供电过程的初始阶段，先保持所述晶闸管不导通，通过所述保护用电阻的小充电电流对所述稳压支路进行充电，以保护所述电容器；

在所述稳压支路的电容电压达到预设值后，再导通所述晶闸管，通过所述晶闸管的充电电流对所述稳压支路进行充电。开关支路对稳压支路起到保护作用且对电容箱的输出电压起到了一定的控制作用，提高了磁悬浮列车的电容箱的稳定性和可控性。

实施中，所述稳压支路还用于在接入所述磁悬浮列车的母线的负载有峰值电流需求时，短暂提供大电流来维持输出的稳定，稳压支路稳定了电容箱的输出电流。即稳压电路不仅具有平滑波形的作用，还具有提供暂态大电流的作用。

实施中，如图1和图2所示，所述电容箱还包括：

第一防反充二极管151，连接在所述第一输入端131和所述开关支路之间，用于防止所述稳压支路对所述供电电网反向充电。

第一防反充二极管利用的是二极管的单向导电性，在供电电网发生无法正常供电时，防止稳压支路对供电电网反向充电。

实施中，如图1和图2所示，所述电容箱还包括：

第三输入端133，用于连接所述磁悬浮列车的蓄电池的正极；

第二防反充二极管152，连接在所述第三输入端133和所述开关支路之间，用于防止所述稳压支路对所述蓄电池反向充电；

所述磁悬浮列车还包括蓄电池300，所述蓄电池的正极连接所述电容箱的第三输入端133，所述蓄电池的负极连接所述磁悬浮列车的母线的负极212。

若供电电网无法正常供电，则由蓄电池进行供电，第二防反充二极管防止稳压支路对蓄电池反向充电。

实施中，如图1和图2所示，所述电容箱还包括：

第四输入端134，用于连接所述磁悬浮列车的充电机的正极输出端；

第三防反充二极管153，连接在所述第四输入端134和所述第二防反充二极管152之间，用于防止所述稳压支路对所述充电机400反向充电；

所述磁悬浮列车还包括充电机400，所述充电机的正极输出端连接所述电容箱的第四输入端134，所述充电机的负极输出端连接所述磁悬浮列车的母线的负极212，所述充电机的正极输入端连接供电电网的正极连接，所述充电机的负极输入端连接所述供电电网的负极，且所述充电机的负极输入端充电机的负极输入端和所述充电机的负极输出端通过导线连接。

若供电电网供电，则充电机通过第四输入端和第三防反充二极管对蓄电池进行充电；若供电电网无法正常供电，则充电机不再为蓄电池充电，由蓄电池供电。第三防反充二极管利用的是二极管的单向导电性，防止稳压支路对充电机反向充电。

实施中，如图2所示，所述稳压支路是多个且多个所述稳压支路并联；

每个所述稳压支路包括两个所述电容器，且每个所述电容器配置一个与之并联的所述稳压用电阻。

这样的稳压支路，能够根据实际需要调整稳压支路的个数，以及稳压支路的结构。

实施中，在图2所示的实例中，供电电网通过第三轨和回流轨供电，第三轨作为正极供电轨，回流轨作为负极供电轨，供电电网为直流500伏。磁悬浮列车还包括配电柜，所述供电电网经过配电柜将电压降至直流440伏，作为列车的电源。母线电压为直流440伏；供电电网电压略高于母线的电压。主要是考虑防止供电电网电压波动较大，这样设置，保证在供电电网电压在波动时也高于蓄电池电压和母线电压。

实施例三

本申请实施例的磁悬浮列车的稳压控制方法，用于对实施例二的磁悬浮列车进行稳压控制，包括如下步骤：

在供电电网开始供电过程的初始阶段，先保持所述晶闸管不导通，通过所述保护用电阻的小充电电流对所述稳压支路进行充电；

在所述稳压支路的电容电压达到预设值后，再导通所述晶闸管，通过所述晶闸管的充电电流对所述稳压支路进行充电。

开关支路对稳压支路起到保护作用且对电容箱的输出电压起到了一定的控制作用，提高了磁悬浮列车的电容箱的稳定性和可控性。

在本申请及其实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“高度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。