摘要：动车组发生的故障中，以电路电气故障为主，并且在日常的动车组检修时，检修人员对动车组的电路组成及功能掌握严重不足也会对列车的检修质量造成严重影响。本文通过对动车组充电机、蓄电池低压电路的学习，结合日常检修过程遇到的故障，总结出对故障排查的有效方法。
关键词：动车组；充电机；电路；故障
1.动车组的电路组成、功能及原理
1.1动车组低压控制电路是由蓄电池、充电机供电的。
蓄电池负责的是在动车组还没有外接电源或者受电弓未受流的情况下，为动车组充电机、控制电路、车内照明、空调等低压供电。
动车组每节车厢上都安装有蓄电池，作为列车低压供电的主要电源，并且在充电机不工作时向车内或车上负载会提供电能，从而可以保证系统的正常工作。蓄电池可以提供电压为24 V电源。使用时，8节车厢并联，向负载供电。单车蓄电池的总容量为230，由2组并联构成，每组20节，每节1.2 V，可以使用15年。
动车组每节车厢上都装有充电机，负责提供电能给车上负载，并给蓄电池充电。充电机给蓄电池充电的方式是恒流充电。充满后，充电机会根据蓄电池补偿温度采用恒压方式供电。充电机最大功率15 kw，最大输出电流0.5A，最大输出电压3.5 V。
动车组馈电电压是18V，因为控制电路中大部分控制继电器的最低工作电压为18 V。在动车组馈电时，可以对馈电蓄电池进行外接低压充电，也可以利用动车组检修库内地面电源对动车组进行外接中压充电。
1.2低压供电电路的工作原理
电路原理如图1所示，
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图1 电路原理图
动车组充电机、蓄电池在给列车低压控制电路及负载供电的同时也通过干DC24V时线为其他车的低压控制电路及负载供电。低压控制及负载分为：+ LP优先供电级负载，主要负责的是动车组启动控制及启动设备电源；B1 +非优先供电级负载。
1.3低压供电电路功能
1.3.1 功能简介：
（1）为优先和非优先供电负载进行供电输出；
（2）控制蓄电池的启动与停止；
（3）对充电机实施保护。
1.3.2控制功能实现及分析
蓄电池供电
闭合断路器FB1、FB2、FB3有3个电路实现功能。
（1）蓄电池输出线的正极（+ B），经FB2→二极管D2→FB1→BT向具有优先供电级别的+ LP输出；
（2）在启动蓄电池主断路器TSB的情况下，+ B -→FB2——→TSB主触头→二极管D0→BT向非优先供电级别的B1 +输出；
（3）+ B→BT→+ KCB、作为TSB控制线圈启动和停止的控制电源。
充电机供电
由外部接入的380 V电源（CB - - r、CB-S CB-T，CB-N）经滤波及变控后输出+ 24 V，由充电机输出可实现：
（1）经二极管D0→BT→B1 +向非优先供电级负载供电；
（2）经TSB→D2→D0→D1→FB1→BT→+ LP向优先供电级负载供电；
（3）经TSB - -FB2 + BT→向蓄电池充电。
外部供电
通过插座17 pcbt1接入外接+ 24 V电，同蓄电池输出线+ B相连，其作用同蓄电池。所以可以看出
（1）若想断开对列车上全部负载的供电，除了需要断开TSB外，还需要在充电机处断开FB1；
（2）若拥有外接380V输入，即使是断开了TSB，非优先供电负载（B1 +）也可以正常工作。
2.充电机的工作，故障指示和停止保护
2.1充电器接入AC380V电源后，可自动启动向外输出DC24V电压。在充电机正常工作时，其X30插针的O和T针会有指令输出，其中T针输出的指令贯通全车并将指令传递给网关。充电机的正常指令只有在全列车至少有一个充电机网关正常工作时才会被接收到，若充电机有故障停止了工作，X03插针的O会有指令输出对列车进行通知。
在检测到充电机有外部短路等重大故障时，X03插的H针会和负线接通，激活继电器17 kbs，B1 +→17 q06空开→17 kbs线圈→SCB的X03插针→充电机控制板→激活-LL.17KBS线圈后，会使充电机交流供电空气开关15.2 qm01的脱扣线圈激活，从而空气开关自动断开，可以实现保护充电机的目的。
2.2 蓄电池温度补偿
在充电机充电过程中，因为充电电压需要根据蓄电池电解液的湿度进行自动调节，所以在每节车的蓄电池上都需要有一个装PT100温度传感器，向充电机控制板输入信号，从而实现对充电电压的控制。
3.动车组蓄电池，充电机电路故障分析
动车组蓄电池、充电机发生的故障较少，而且主要的故障为：TD屏显示充电机离线，蓄电池断不开，蓄电池馈电等一般不会出现短路的情况即使出现了列车也会自动调节。TD屏显示充电机离线，报红故障：这类是多发生在充电机内部的故障，原因是充电机主控板或者电源板短路。
3.1.蓄电池断不开：蓄电池断不开，一般是因为是TSB继电器烧损了，将会出现无法产生断开的触发信号的情况。这种紧急情况发生了，可以断开该蓄电池中的FB2，FB3开关，或者是更换TSB继电器。
3.2.蓄电池馈电：通常是在受电弓未受流或者没有外接电源的情况下，蓄电池长时间供电造成的。因此需要在日常检修中必须严格监控使用蓄电池的情况，或者可以采用外接电源供电方式对电路断电进行检修。
4.排除故障的简单方法
（1）在启动蓄电池主断路器TSB的情况下，+ B→FB2→TSB主触头→二极管D0→BT向非优先供电级别的B1 +输出
（2）+ B→BT→+ KCB、在P1709作为TSB控制线圈启动和停止的控制电源。
（3）用B100开关启动单车蓄电池。闭合 s04开关，各车B100继电器闭合。如果在启动B100开关前，某车TSB未启动，此时+ 17 q04 LP→→闭合的27 kal1常开触点（3 - 4）（B100继电器）→与单车启动控制线合并→控制kc线圈得电，启动TSB。
（4）充电器在接入AC380V电源后，就可以自启动向外输出DC24V时。在充电机工作正常时其X30插针的0和T针就会有指令输出，其中T针输出的指令作为列车线贯通全车并把指令传递给网关。全列至少有一个充电机工作在正常时网关才会接收到充电机正常的指令，在充电机有故障停止工作时，X03插针的米会输出指令通知。
5.结束语
动车组控制系统的基础是低压供电部分，所以我们要熟悉的掌握该部分电路原理，增进我们的业务素质和专业水平。而对于其故障的判断、处理和排查则是不断学习、不断摸索、不断积累的一个过程，通过观察故障的现象而了解、找到故障的本质，需要系统的学习低压供电电路部分的构成、构造、工作原理及其功能，在出现故障时作出正确的判断和恰当的处理。目前，我们还需要更认真的钻研，交流，积累丰富的捡修经验，以便为解决今后的动车组的故障做出贡献。
参考文献：
[1]任永军.CRH5动车组充电机、蓄电池电路浅析及故障分析.【M】电子世界.2018.105
[2]晋东，任永军.CRH5型动车组充电机、蓄电池电路浅析及故障分析[J].电子世界，2018（9）：105-105.
论文作者:王伟,江震东,张彬
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/8
标签：蓄电池论文; 车组论文; 充电机论文; 电路论文; 故障论文; 负载论文; 低压论文; 《基层建设》2019年第32期论文;