[发明专利]一种基于多重Boost/Buck斩波器的多流制牵引传动系统

权利要求书

1.一种基于多重Boost/Buck斩波器的多流制牵引传动系统，包括牵引逆变器(9)和牵引电机(10)，其特征在于，还包括由N个Boost/Buck斩波器构成的多重Boost/Buck斩波器，所述多重Boost/Buck斩波器包括第一双向开关S7、第二双向开关S8、N个储能电感、M个四象限变流器和稳压控制器(14)；其中，2M≥N，且M≥1；

第一双向开关S7的固定端接入直流牵引网电源，第二双向开关S8的固定端与牵引逆变器的直流侧连接；

第一双向开关S7的第一触点端与第二双向开关S8的第二触点端连接，第一双向开关S7的第二触点端与第二双向开关S8的第一触点端连接；第一双向开关S7和第二双向开关S8，均闭合于各自的第一触点端，或者均闭合于各自的第二触点端；

所有N个储能电感的一端均与第一双向开关S7的第一触点端连接，另一端分别与M个四象限变流器的N个桥臂中点一一对应连接；每个四象限变流器的桥臂第一共接点均与第一双向开关S7的第二触点端连接，桥臂第二共接点均接地；

第二双向开关S8的固定端、每个储能电感所在支路均通过传感器与稳压控制器(14)的输入端口连接，稳压控制器(14)的输出端口与每个四象限变流器的门极端口连接。

2.根据权利要求1所述的多流制牵引传动系统，其特征在于，每个四象限变流器均包括2个桥臂，是由四个带有反并联二极管的全控型器件构成的全桥结构。

3.根据权利要求2所述的多流制牵引传动系统，其特征在于，所述全控型器件为MOSFET、IGBT或IGCT。

4.根据权利要求2所述的多流制牵引传动系统，其特征在于，所述稳压控制器(14)包括采样调理模块、DSP板模块和驱动板模块，所述采样调理模块和驱动板模块均与DSP模块连接；

所述采样调理模块，用于采集第二双向开关S8的固定端的输出电压和每个储能电感的电流；

所述DSP板模块，用于对所述采样调理模块采集的数据进行处理并发送控制信号给所述驱动板模块；

所述驱动板模块，用于根据控制信号生成用于控制四个全控型器件的门极端口的驱动信号，进而控制所述多重Boost/Buck斩波器的占空比。

5.根据权利要求2所述的多流制牵引传动系统，其特征在于，所述稳压控制器(14)采用电压外环和电流内环的双PI闭环控制。

6.根据权利要求1所述的多流制牵引传动系统，其特征在于，当直流牵引网电压低于牵引逆变器的直流侧电压时，第一双向开关S7和第二双向开关S8均闭合于各自的第一触点端，所述多重Boost/Buck斩波器为多重Boost升压斩波器；当直流牵引网电压高于牵引逆变器的直流侧电压时，第一双向开关S7和第二双向开关S8均闭合于各自的第二触点端，所述多重Boost/Buck斩波器为多重Buck降压斩波器。

7.根据权利要求1所述的多流制牵引传动系统，其特征在于，所述第一双向开关S7和第二双向开关S8的类型为断路器或接触器。

8.根据权利要求1所述的多流制牵引传动系统，其特征在于，还包括交流制牵引传动子系统，所述多重Boost/Buck斩波器中的四象限变流器通过开关元件与交流制牵引传动系统中的四象限变流器复用。

9.根据权利要求8所述的多流制牵引传动系统，其特征在于，还包括直流受电弓(2)、开关S2、直流平波电抗器(4)、开关S9、开关S10，所述交流制牵引传动子系统包括交流受电弓(1)、交流输入电抗器(3)、牵引变压器(5)、四象限变流器一(6)、四象限变流器二(7)、开关S3、开关S4、开关S5、开关S6；

所述直流受电弓(2)、开关S2和直流平波电抗器(4)，依次串接于直流牵引网与第一双向开关S7的固定端之间；

所述开关S9串接于第一储能电感(12)与四象限变流器一(6)的第一桥臂的中点之间，开关S10串接于第二储能电感(13)与四象限变流器一(6)的第二桥臂的中点之间；

所述交流受电弓(1)、开关S1、交流输入电抗器(3)、牵引变压器的主边绕组，依次串接于交流牵引网与地之间；

所述牵引变压器(5)的第一牵引绕组两端分别通过开关S3和开关S4与四象限变流器一(6)的第一桥臂的中点和第二桥臂的中点连接；四象限变流器一(6)的桥臂第一共接点与第二双向开关S8的第一触点端连接；四象限变流器一(6)的桥臂第二共接点与牵引逆变器(9)的直流侧地端连接；

所述牵引变压器(5)的第二牵引绕组两端分别通过开关S5和开关S6与四象限变流器二(7)的第一桥臂的中点和第二桥臂的中点连接；四象限变流器二(7)的桥臂第一共接点与第二双向开关S8的第一触点端连接；四象限变流器二(7)的桥臂第二共接点与牵引逆变器(9)的直流侧地端连接；

牵引逆变器(9)的直流侧地端与地之间连接有开关S11。