轨道车辆受电弓控制电路、轨道车辆的制作方法

1.本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种轨道车辆受电弓控制电路、轨道车辆。


背景技术：

2.受电弓是轨道车辆获取电能的主要途径，如何可靠地实现受电弓升弓和降弓控制，对车辆安全运营十分重要。现有受电弓控制装置采用按钮开关、扳键开关等开关发出升降弓指令，控制受电弓电磁阀线圈实现升弓或降弓控制。但在车辆实际运营中，由于车辆震动、元器件本身故障等因素，常导致控制电路中单点故障。现有受电弓控制方法未充分考虑元器件故障，没有冗余控制措施，电路单点故障容易造成受电弓控制电路失效，存在车辆运营时受电弓无法正常升降弓的问题，而如果在车辆运行时控制电路出现故障，导致异常降弓，车辆无法升弓获得电能，安全风险很大。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种轨道车辆受电弓控制电路、轨道车辆。
4.本发明提供的一种轨道车辆受电弓控制电路，所述控制电路包括：
5.升弓电磁阀，所述升弓电磁阀在得电时升弓且在失电时降弓；
6.升弓继电器和降弓继电器，所述升弓继电器对应控制的常开触点、所述降弓继电器对应控制的常闭触点和所述升弓电磁阀串联在所述升弓电磁阀的供电电路中；
7.允许升弓继电器，所述允许升弓继电器对应控制的常开触点与所述降弓继电器对应控制的常闭触点并联。
8.根据本发明提供的一种轨道车辆受电弓控制电路，所述控制电路还包括：
9.升弓使能继电器，所述升弓使能继电器对应控制的常开触点、所述升弓继电器对应控制的常开触点、所述降弓继电器对应控制的常闭触点和所述升弓电磁阀串联在所述升弓电磁阀的供电电路中。
10.根据本发明提供的一种轨道车辆受电弓控制电路，所述升弓使能继电器对应控制的常开触点和所述降弓继电器对应控制的常闭触点的整体与所述允许升弓继电器对应控制的常开触点并联。
11.根据本发明提供的一种轨道车辆受电弓控制电路，所述控制电路还包括：
12.零速继电器，所述零速继电器对应控制的常闭触点与所述升弓使能继电器对应控制的常开触点并联；
13.其中，
14.所述零速继电器在所述轨道车辆停止行驶时得电，所述零速继电器对应控制的常闭触点断开；
15.所述零速继电器在所述轨道车辆行驶时失电，所述零速继电器对应控制的常闭触点保持闭合。
16.根据本发明提供的一种轨道车辆受电弓控制电路，所述升弓使能继电器通过升弓使能电路控制通电与否，所述升弓使能电路包括：
17.所述升弓使能继电器；
18.与所述升弓使能继电器同端的三位置开关运行位继电器；
19.与所述升弓使能继电器异端的三位置开关运行位继电器；
20.其中，所述升弓使能继电器与所述同端的三位置开关运行位继电器对应控制的常开触点、所述异端的三位置开关运行位继电器对应控制的常开触点和所述升弓使能继电器串联在所述升弓使能继电器的供电电路中。
21.根据本发明提供的一种轨道车辆受电弓控制电路，所述升弓使能电路还包括：
22.与所述升弓使能继电器同端的蓄电池牵引开关，所述同端的蓄电池牵引开关与所述升弓使能继电器、所述同端的三位置开关运行位继电器对应控制的常开触点、所述异端的三位置开关运行位继电器对应控制的常开触点与所述蓄电池牵引开关串联在所述升弓使能继电器的供电电路中。
23.根据本发明提供的一种轨道车辆受电弓控制电路，所述允许升弓继电器通过升弓旁路电路控制通电与否，所述升弓旁路电路包括：
24.所述允许升弓继电器；
25.允许升弓旁路开关，所述允许升弓旁路开关与所述允许升弓继电器串联在所述允许升弓继电器的供电电路中。
26.根据本发明提供的一种轨道车辆受电弓控制电路，所述升弓继电器和所述降弓继电器分别通过升弓指令电路和降弓指令电路控制通电与否；
27.所述升弓指令电路包括：
28.所述升弓继电器；
29.升弓按钮，所述升弓按钮与所述升弓继电器串联在所述升弓继电器的供电电路中；
30.所述降弓指令电路包括：
31.所述降弓继电器；
32.降弓按钮，所述降弓按钮与所述降弓继电器串联在所述降弓继电器的供电电路中。
33.根据本发明提供的一种轨道车辆受电弓控制电路，所述控制电路包括：
34.输入输出控制模块，所述输入输出控制模块用于无人驾驶模式下接收所述轨道车辆的信号系统发出的升弓指令或降弓指令；
35.升弓用的无人驾驶模式继电器，所述升弓用的无人驾驶模式继电器与所述输入输出控制模块连接，所述升弓用的无人驾驶模式继电器对应控制的常开触点与所述升弓继电器串联在所述升弓继电器的另一供电电路中；
36.降弓用的无人驾驶模式继电器，所述降弓用的无人驾驶模式继电器与所述输入输出控制模块连接，所述降弓用的无人驾驶模式继电器对应控制的常开触点与所述降弓继电器串联在所述降弓继电器的另一供电电路中；
37.其中，
38.所述升弓用的无人驾驶模式继电器在接收到信号系统的司机室激活指令时，所述
升弓用的无人驾驶模式继电器得电，对应控制的常开触点闭合；在未接收到信号系统的司机室激活指令或操作司机室钥匙人工激活时，所述升弓用的无人驾驶模式继电器失电，对应控制的常开触点断开；
39.所述升弓继电器在接收到信号系统发出的升弓指令且所述升弓用的无人驾驶模式继电器对应控制的常开触点闭合时，升弓继电器得电；
40.所述降弓用的无人驾驶模式继电器在接收到信号系统的司机室激活指令时，所述降弓用的无人驾驶模式继电器得电，对应控制的常开触点闭合；在未接收到信号系统的司机室激活指令或操作司机室钥匙人工激活时，所述降弓用的无人驾驶模式继电器失电，对应控制的常开触点断开；
41.所述降弓继电器在接收到信号系统发出的降弓指令且所述降弓用的无人驾驶模式继电器对应控制的常开触点闭合时，降弓继电器得电。
42.根据本发明提供的一种轨道车辆受电弓控制电路，所述控制电路还包括：
43.升弓保持继电器，所述升弓保持继电器与所述升弓电磁阀并联，所述升弓保持继电器对应控制的常开触点与所述升弓继电器对应控制的常开触点并联。
44.本发明还提供的一种轨道车辆，所述轨道车辆包括如上述任一项所述轨道车辆受电弓控制电路。
45.本发明提供的轨道车辆受电弓控制电路、轨道车辆，通过允许升弓继电器对应控制的常开触点构成了升弓旁路电路，在降弓继电器常闭触点出现无法保持常闭、升弓使能电路故障导致升弓使能继电器常开触点无法闭合的故障时，通过该旁路升弓措施，实现应急的升弓。
附图说明
46.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
47.图1为本发明提供的控制电路示意图；
48.图2为本发明提供的另一控制电路示意图。
具体实施方式
49.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的轨道车辆受电弓控制电路进行详细地说明。
51.图1为本发明提供的控制电路示意图，如图1所示，本发明提供的一种轨道车辆受电弓控制电路，控制电路包括：
52.升弓电磁阀y01，升弓电磁阀在得电时升弓且在失电时降弓；
53.升弓继电器k01和降弓继电器k02，升弓继电器对应控制的常开触点、降弓继电器对应控制的常闭触点和升弓电磁阀串联在升弓电磁阀的供电电路中；
54.允许升弓继电器k03，允许升弓继电器对应控制的常开触点与降弓继电器对应控制的常闭触点并联。
55.需要说明的是，本发明既适用于人工驾驶车辆，又适用于无人驾驶车辆。
56.优选地，升弓电磁阀采用电平式电磁阀，当接收到持续高电平时，升弓电磁阀得电动作，气路导通，受电弓升起；当接收到低电平时，升弓电磁阀失电排风，受电弓由于重力降下。
57.可选地，控制电路还包括：
58.升弓使能继电器k05，升弓使能继电器对应控制的常开触点、升弓继电器对应控制的常开触点、降弓继电器对应控制的常闭触点和升弓电磁阀串联在升弓电磁阀的供电电路中。
59.需要说明的是，通过升弓使能继电器，对升弓的条件做预先判定，防止在不具备升弓的条件下错误的升弓操作导致车辆安全事故。
60.可选地，升弓使能继电器对应控制的常开触点和降弓继电器对应控制的常闭触点的整体与允许升弓继电器对应控制的常开触点并联。
61.需要说明的是，升弓使能继电器对应控制的常开触点和降弓继电器对应控制的常闭触点的整体，由允许升弓继电器对应控制的常开触点在闭合时旁路，即将允许升弓继电器对应控制的常开触点，作为对升弓使能继电器对应控制的常开触点和降弓继电器对应控制的常闭触点的应急冗余路线，从而在升弓使能继电器或者降弓继电器出现故障时，可以通过允许升弓继电器继续完成升弓。
62.可选地，控制电路还包括：
63.零速继电器，零速继电器对应控制的常闭触点与升弓使能继电器对应控制的常开触点并联；
64.其中，
65.零速继电器在轨道车辆停止行驶时得电，零速继电器对应控制的常闭触点断开；
66.零速继电器在轨道车辆行驶时失电，零速继电器对应控制的常闭触点保持闭合。
67.需要说明的是，零速继电器，在车辆非零速时失电，用于旁路升弓使能继电器对应控制的常开触点，防止车辆运行过程中升弓使能信号异常丢失，即在车辆行驶中，即便升弓条件不具备导致升弓使能继电器失电，升弓使能继电器对应控制的常开触点由闭合到断开，零速继电器对应控制的常闭触点仍然保持闭合，从而保障升弓电磁阀的供电，避免车辆行驶时的降弓。
68.优选地，使用零速继电器k10、零速继电器k11对应控制的常闭触点串联后再并联升弓使能信号，防止车辆运行过程中升弓使能信号异常丢失，隧道内降弓停车。同时，使用两零速继电器触点串联，防止车辆静止时单个零速继电器触点卡滞导致无升弓使能条件，异常升弓。
69.可选地，控制电路还包括：
70.升弓保持继电器k04，升弓保持继电器与升弓电磁阀并联，升弓保持继电器对应控制的常开触点与升弓继电器对应控制的常开触点并联。
71.优选地，控制电路中，供电电源连接降弓继电器k02对应控制的常闭触点第一端和允许升弓继电器k03对应控制的常开触点第一端，降弓继电器k02对应控制的常闭触点第二端连接升弓使能继电器k05对应控制的常开触点第一端，升弓使能继电器k05对应控制的常开触点第一端同时连接零速继电器k10对应控制的常闭触点第一端，升弓使能继电器k05对应控制的常开触点第二端连接升弓继电器k01对应控制的常开触点第一端和零速继电器k11对应控制的常闭触点第二端，零速继电器k10对应控制的常闭触点第二端与零速继电器k11对应控制的常闭触点第一端连接，零速继电器k11对应控制的常闭触点第二端同时连接允许升弓继电器k03对应控制的常开触点第二端，升弓继电器k01对应控制的常开触点第一端同时连接升弓保持继电器k04对应控制的常开触点第一端，升弓继电器k01对应控制的常开触点第二端连接升弓保持继电器k04对应控制的常开触点第二端、升弓电磁阀y01第一端及升弓保持继电器k04第一端，升弓电磁阀y01第二端连接电源负极，升弓保持继电器k04第二端连接电源负极。
72.本实施例通过允许升弓继电器对应控制的常开触点构成了升弓旁路电路，在降弓继电器常闭触点出现无法保持常闭、升弓使能电路故障导致升弓使能继电器常开触点无法闭合的故障时，通过该旁路升弓措施，实现应急的升弓。
73.在前述实施例的基础上，进一步地，有如下实施例，图2为本发明提供的另一控制电路示意图，如图2所示，具体包括：
74.可选地，升弓使能继电器通过升弓使能电路控制通电与否，升弓使能电路包括：
75.升弓使能继电器k05；
76.与升弓使能继电器同端的三位置开关运行位继电器k07-1；
77.与升弓使能继电器异端的三位置开关运行位继电器k07-2；
78.其中，升弓使能继电器与同端的三位置开关运行位继电器对应控制的常开触点、异端的三位置开关运行位继电器对应控制的常开触点和升弓使能继电器串联在升弓使能继电器的供电电路中。
79.可选地，升弓使能电路还包括：
80.与升弓使能继电器同端的蓄电池牵引开关s21-1，同端的蓄电池牵引开关与升弓使能继电器、同端的三位置开关运行位继电器对应控制的常开触点、异端的三位置开关运行位继电器对应控制的常开触点与蓄电池牵引开关s21-2串联在升弓使能继电器的供电电路中。
81.需要说明的是，蓄电池牵引开关，在车辆由受电弓牵引供电转换为蓄电池牵引模式时需操作该开关，转换到蓄电池供电。高压箱三位置开关用于转换车辆高压电路工作状态，具有运行位、车间位、接地位。当车辆需运行时，三位置开关置于运行位，允许车辆升弓获取高压电能。当在车间检修维护时，三位置开关置于车间位，车辆通过插入车间电源获取高压电能。当对高压设备检修维护，需将三位置开关置于接地位，对车辆高压电路接地保护，从而保证安全。运行位继电器，用于指示三位置开关运行位的状态，当三位置开关在运行位，运行位继电器得电，允许受电弓升弓。升弓使能电路使得升弓使能条件串入两端受电弓车三位置开关运行位信号和两端蓄电池牵引开关信号。仅当两端高压箱三位置开关同时置于运行位，且车辆为非蓄电池牵引状态时，升弓使能继电器k05得电，此时允许升弓。当受电弓升起后，任一端三位置开关置于非运行位，受电弓自动降下；任一端操作车辆转换为蓄
电池牵引模式，受电弓自动降下。
82.优选地，升弓使能电路中，供电电源连接蓄电池牵引开关s21-1第一端，蓄电池牵引开关s21-1第二端连接本端受电弓车辆的高压箱三位置开关运行位继电器k07-1对应控制的常开触点第一端，运行位继电器k07-1对应控制的常开触点第二端通过列车线连接远端车辆的蓄电池牵引开关s21-2第一端，蓄电池牵引开关s21-2第二端连接远端受电弓车辆的高压箱三位置开关运行位继电器k07-2对应控制的常开触点第一端，远端受电弓车辆的高压箱三位置开关运行位继电器k07-2对应控制的常开触点第二端通过列车线连接本端受电弓车升弓使能继电器k05第一端，升弓使能继电器k05的第二端连接电源负极。
83.可选地，允许升弓继电器通过升弓旁路电路控制通电与否，升弓旁路电路包括：
84.允许升弓继电器k03；
85.允许升弓旁路开关s22，允许升弓旁路开关与允许升弓继电器串联在允许升弓继电器的供电电路中。
86.需要说明的是，升弓旁路电路中，供电电源连接允许升弓旁路开关s22第一端，允许升弓旁路开关s22第二端连接允许升弓继电器k03第一端，允许升弓继电器k03的第二端连接电源负极。
87.正常情况允许升弓旁路开关处于常断状态。当故障造成降弓继电器对应控制的常闭触点无法闭合、升弓使能继电器对应控制的常开触点无法闭合。此时，可操作允许升弓旁路开关s22，对降弓继电器对应控制的常闭触点k02、升弓使能继电器对应控制的常开触点k05旁路，然后操作升弓按钮进行升弓，从而确保列车可以升弓回库检修，避免因无法升弓需要额外的车辆救援。
88.可选地，升弓继电器和降弓继电器分别通过升弓指令电路和降弓指令电路控制通电与否；
89.升弓指令电路包括：
90.升弓继电器k01；
91.升弓按钮s01，升弓按钮与升弓继电器串联在升弓继电器的供电电路中；
92.降弓指令电路包括：
93.降弓继电器k02；
94.降弓按钮s02，降弓按钮与降弓继电器串联在降弓继电器的供电电路中。
95.可选地，控制电路包括：
96.输入输出控制模块，输入输出控制模块用于无人驾驶模式下接收轨道车辆的信号系统发出的升弓指令或降弓指令；
97.升弓用的无人驾驶模式继电器k30，升弓用的无人驾驶模式继电器与输入输出控制模块连接，升弓用的无人驾驶模式继电器对应控制的常开触点与升弓继电器串联在升弓继电器的另一供电电路中；
98.降弓用的无人驾驶模式继电器k29，降弓用的无人驾驶模式继电器与输入输出控制模块连接，降弓用的无人驾驶模式继电器对应控制的常开触点与降弓继电器串联在降弓继电器的另一供电电路中；
99.其中，
100.所述升弓用的无人驾驶模式继电器在接收到信号系统的司机室激活指令时，所述
升弓用的无人驾驶模式继电器得电，对应控制的常开触点闭合；在未接收到信号系统的司机室激活指令或操作司机室钥匙人工激活时，所述升弓用的无人驾驶模式继电器失电，对应控制的常开触点断开；
101.所述升弓继电器在接收到信号系统发出的升弓指令且所述升弓用的无人驾驶模式继电器对应控制的常开触点闭合时，升弓继电器得电；
102.所述降弓用的无人驾驶模式继电器在接收到信号系统的司机室激活指令时，所述降弓用的无人驾驶模式继电器得电，对应控制的常开触点闭合；在未接收到信号系统的司机室激活指令或操作司机室钥匙人工激活时，所述降弓用的无人驾驶模式继电器失电，对应控制的常开触点断开；
103.所述降弓继电器在接收到信号系统发出的降弓指令且所述降弓用的无人驾驶模式继电器对应控制的常开触点闭合时，降弓继电器得电。
104.优选地，升弓指令电路中，供电电源连接升弓按钮s01对应控制触点的第一端，升弓按钮s01对应控制触点的第二端连接二极管vd11阳极，二极管vd11阴极连接升弓继电器k01的第一端，升弓继电器k01的第二端连接电源负极。
105.优选地，输入输出控制模块连接无人驾驶模式继电器k30对应控制的常开触点第一端，无人驾驶模式继电器k30对应控制的常开触点第二端连接二极管vd11阴极；输入输出控制模块及无人驾驶模式继电器k30适用于无人驾驶车辆，对于人工驾驶车辆可不设置此部分电路。同时可根据实际需求串入受电弓选择开关、司机室主控继电器等逻辑条件。
106.需要说明的是，在人工驾驶模式下，司机按下升弓按钮，升弓继电器k01激活得电，获得升弓信号。在无人驾驶模式下，输入输出控制模块接收信号系统发送的升弓指令，并发出升弓指令高电平信号，无人驾驶模式继电器k30对应控制的常开触点闭合，升弓继电器k01激活得电，获得升弓信号。
107.优选地，降弓指令电路中，供电电源连接降弓按钮s02对应控制的触点第一端，降弓按钮s02对应控制的触点的第二端连接另一二极管vd12阳极，二极管vd12阴极连接降弓继电器k02第一端，降弓继电器k02的第二端连接电源负极；输入输出控制模块连接无人驾驶模式继电器k29对应控制的常开触点第一端，无人驾驶模式继电器k29对应控制的常开触点第二端连接二极管阴极；输入输出控制模块及无人驾驶模式继电器k29适用于无人驾驶车辆，对于人工驾驶车辆可不设置此部分电路。同时可根据实际需求串入受电弓选择开关、司机室主控继电器等逻辑条件。
108.优选地，升弓按钮为自复位按钮，用于人工操作发出升弓指令；降弓按钮为自复位按钮，用于人工操作发出降弓指令。
109.需要说明的是，在人工驾驶模式下，司机按下降弓按钮，降弓继电器k02激活，获得降弓信号。在无人驾驶模式下，输入输出控制模块接收信号系统发送的降弓指令，并发出降弓指令高电平信号，无人驾驶模式继电器k29对应控制的常开触点闭合，降弓继电器k02激活，获得降弓信号。无人驾驶模式继电器k30和无人驾驶模式继电器k29，在车辆处于无人驾驶模式时得到激活。
110.进一步地，关于升弓控制，上述人工模式或无人驾驶模式发出升弓指令，升弓继电器k01得电，对应控制的常开触点闭合；当无降弓指令，降弓继电器k02失电，对应控制的常闭触点闭合；三位置开关置于运行位、非蓄电池牵引模式时，升弓使能条件满足，升弓使能
继电器k05得电，对应控制的常开触点闭合，则升弓电磁阀y01得电、升弓保持继电器k04得电，升弓保持继电器k04对应控制的常开触点闭合，升弓电磁阀y01实现自保持得电，受电弓供风气路导通，受电弓升起。
111.采用降弓继电器k02对应控制的常闭触点和升弓继电器k01对应控制的常开触点互锁，避免单个触点黏连或无法闭合造成控制电路误动作。
112.进一步地，关于降弓控制，上述人工模式或无人驾驶模式发出降弓指令，降弓继电器k02得电，对应控制的常闭触点断开，升弓保持电路失电，升弓电磁阀y01失电，受电弓供风气路截断，受电弓靠自重降下。
113.本发明还提供的一种轨道车辆，轨道车辆包括如上述任一项轨道车辆受电弓控制电路。
114.本发明利用常规控制装置包括升弓按钮、降弓按钮、输入输出控制模块、允许升弓旁路开关、升弓继电器、降弓继电器、允许升弓旁路继电器、升弓使能继电器、升弓保持继电器、零速继电器、升弓电磁阀实现了受电弓的升降弓控制；控制逻辑考虑了升降弓指令互锁条件避免单点故障误动作，继电器故障旁路升弓措施，车辆运行中升弓使能丢失保持升弓措施防止车辆掉线，实现升降弓电路的多重故障冗余控制，有效降低升弓控制故障率，提高车辆可用性。本发明适用性强，既适用于人工驾驶平台，又适用全自动驾驶平台。
115.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。