[发明专利]一种新型机车多功能电源装置及其无火回送供电控制方法在审

专利信息
申请号: 201910380878.5 申请日: 2019-05-08
公开(公告)号: CN111907343A 公开(公告)日: 2020-11-10
发明(设计)人: 杨劲松 申请(专利权)人: 株洲知未来科技有限公司
主分类号: B60L50/51 分类号: B60L50/51;B60L50/53;B60L50/60;B60L50/40
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 412001 湖南省*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 新型 机车 多功能 电源 装置 及其 回送 供电 控制 方法
【权利要求书】:

1.一种新型机车多功能电源装置,其特征在于:包括依次联接的双向DC电源模块(1)、钛酸锂电池组(2)、双向DC电源模块(3)、超级电容模组(4)、双向DC电源模块(5)和逆变电源模块(6)。

2.根据权利要求1所述的新型机车多功能电源装置,其特征在于:所述双向DC电源模块(1)、双向DC电源模块(3)、双向DC电源模块(5)和逆变电源模块(6),主电路采用可以双向运行的电路拓扑,主电路可以从左至右或从右至左两个方向运行。

3.根据权利要求1或2所述的新型机车多功能电源装置,其特征在于:所述双向DC电源模块(3)和双向DC电源模块(5),主电路采用BOOST+BUCK电路拓扑并实行多组BOOST+BUCK电路重联。

4.根据权利要求1或2所述的新型机车多功能电源装置,其特征在于:所述双向DC电源模块(3)和双向DC电源模块(5),主电路的左、右端设置有KM1、KM2接触器和KA3、KA4继电器。

5.根据权利要求1或2所述的新型机车多功能电源装置,其特征在于:钛酸锂电池组(2)、双向DC电源模块(3)、超级电容模组(4)和双向DC电源模块(5)依次联接,组合成一种新型复合蓄能电源。

6.根据权利要求1所述的新型机车多功能电源装置,其特征在于:还包括系统控制模块(7);所述系统控制模块(7)与所述双向DC电源模块(1)、钛酸锂电池组(2)、双向DC电源模块(3)、超级电容模组(4)、双向DC电源模块(5)和逆变电源模块(6)的控制电路分别联接。

7.根据权利要求1所述的新型机车多功能电源装置,其特征在于:还包括逆变电源模块(8),所述的逆变电源模块(8)主电路输入端联接在双向DC电源模块(5)和逆变电源模块(6)之间。

8.根据权利要求3所述的新型机车多功能电源装置,其特征在于:多组BOOST+BUCK电路重联时,采用移相PWM信号触发,分别驱动第1路IGBT、第2路IGBT和第N路IGBT;N组PWM信号相差360°/N的电角度。

9.根据权利要求7所述的新型机车多功能电源装置,其特征在于:还包括第一开关(13)、第二开关(14)、第三开关(15)、第四开关(16)、第五开关(17)和制动电阻(18),所述第一开关(13)与钛酸锂电池组(2)连接,所述第二开关(14)与超级电容模组(4)连接,所述第三开关(15)与机车蓄电池组(9)连接,所述第五开关(17)与制动电阻(18)连接,所述第四开关(16)与V4交流端口连接,所述制动电阻(18)经第五开关(17)与逆变电源模块(6)的交流输出端口相连。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的新型机车多功能电源装置的无火回送供电控制方法,其特征在于:在交流机车处于无火工况下,所述供电控制方法包括以下步骤:检测牵引电机发电功率P,蓄电池组(9)的最大充电功率为P1,钛酸锂电池组(2)的最大充电功率为P2,超级电容模组(4)的最大充电功率为P3,V4交流端输出功率为P4,当PP1+P2+P3+P4时,同时闭合第一开关(13)、第二开关(14)、第三开关(15)、第四开关(16)和第五开关(17),由制动电阻(18)消耗多余电能,防止电源装置烧毁;当P2+P3+P4PP1+P2+P3+P4时,同时闭合第一开关(13)、第二开关(14)和第四开关(16),断开第三开关(15)和第五开关(17),优先为钛酸锂电池组(2)、超级电容模组(4)和V4交流端供电,提升电源装置的续航能力;当P4PP2+P3+P4时,检测钛酸锂电池组(2)的已放电量Q1和超级电容模组(4)的已放电量Q2,当Q1Q2时,闭合第一开关(13)和第四开关(16),断开第二开关(14)、第三开关(15)和第五开关(17),先为钛酸锂电池组(2)充电,并实时检测检测钛酸锂电池组(2)的已放电量Q1和超级电容模组(4)的已放电量Q2,直至Q1等于Q2时,闭合第二开关(14),同时为钛酸锂电池组(2)和超级电容模组(4)充电;当Q1Q2时,闭合第二开关(14)和第四开关(16),断开第一开关(13)、第三开关(15)和第五开关(17),先为超级电容模组(4)充电,并实时检测检测钛酸锂电池组(2)的已放电量Q1和超级电容模组(4)的已放电量Q2,直至Q1等于Q2时,闭合第二开关(13),同时为钛酸锂电池组(2)和超级电容模组(4)充电;当PP4时,闭合第一开关(16),断开第一开关(13)、第二开关(14)、第三开关(15)和第五开关(17),优先供应生活用电。

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