[发明专利]一种多支路蓄电池组快速充电控制方法及系统

说明书

本发明涉及蓄电池组充电技术领域，更具体的说，涉及一种多支路蓄电池组快速充电控制方法及系统。本方法包括以下步骤：S1、根据机车运行的工况，计算对应充电模式下的剩余功率；S2、计算充电供给总电流；S3、计算所有牵引蓄电池支路最大允许充电总电流；S4、比较充电供给总电流和所有牵引蓄电池支路最大允许充电总电流；S5、如果充电供给总电流满足所有牵引蓄电池支路总电流时，则按照各个牵引蓄电池支路的最大允许充电电流进行充电；S6、如果不足以满足所有牵引蓄电池支路总电流时，将充电供给总电流按比例进行分配，各个牵引蓄电池支路按照分配的充电电流对牵引蓄电池进行充电。本发明能给各个充电控制支路合理分配充电电流，实现快速充电。

技术领域

本发明涉及蓄电池组充电技术领域，更具体的说，涉及一种多支路蓄电池组快速充电控制方法及系统。

背景技术

柴油机+蓄电池混合动力机车作为一种新型机车，采用柴油机发电机组和牵引蓄电池双电源供电方案，很好地互补了彼此的短板，能够实现纯柴油机、纯蓄电池、柴电混合三种模式下各种工况的正常运行，有效克服了传统纯内燃车存在的大量电制动能量浪费、受柴油机功率限制整车牵引功率难以大幅提升以及纯蓄电池的功率等级低和续航里程短等问题，可以满足在深长隧道无污染检修作业和双动力提高运行可靠性的需要，尤其在长大坡道和重载运输环境下，能够从负载侧显著提升混动机车的燃油经济性，提高了铁路运输的经济效益。

为了提高机车的牵引功率，牵引蓄电池一般采用多节小容量电池单元通过串并组合成多支路蓄电池组，根据运行模式的不同，牵引蓄电池有三种充电模式。

第一种充电模式是纯柴油机模式下，机车正常牵引运行时，实现行车充电功能。

第二种充电模式是制动工况下，机车处于制动模式运行时，为实现制动能量能够得到有效回收，充电机需要进入回馈充电功能。

第三种充电模式是机车入库后，静态情况下，通过边插引入库内AC380V到辅助变压器次边，不仅给辅助负载供电，也通过辅助逆变模块反向进行升压整流，输出稳定电压到中间直流侧，进而供给充电机。

多个独立的牵引蓄电池支路，由于单体电池差异，长时间进行多次充放电后，多个牵引蓄电池电压就不会保持一样，而且SOC(蓄电池的荷电状态)也有很大差别，因此同时对多个牵引蓄电池进行充电时，所允许的多个充电电流就不一样，某个支路的牵引蓄电池电量越低，所需要的充电电流就越大，牵引蓄电池电量越高，所需要的充电电流就越小，当电量接近充满时，蓄电池进入小电流浮充状态，因此在整个蓄电池充电过程中，充电电流是变化的，并且同一时刻多个独立的牵引蓄电池支路充电电流也是不一样的。

如前所述的牵引蓄电池的三种充电模式，在功率约束条件下，最终都是将剩余功率留给牵引蓄电池充电。传统的多支路蓄电池组充电控制方法是将剩余功率折算到充电供给总电流后进行平均分配给各个充电支路，如果充电供给总电流不足以满足所有充电支路总电流时，必然会出现某个充电支路需要小电流充电时分配的充电电流就会过剩；某个充电支路需要大电流充电时分配的充电电流就会过少，最终的结果就是将所有支路蓄电池组充满电所花费的时间更长，影响机车的使用效率和生产活动。

发明内容

本发明的目的是提供一种多支路蓄电池组快速充电控制方法及系统，解决不同充电模式下多个牵引蓄电池组的快速充电的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种多支路蓄电池组快速充电控制方法，包括以下步骤：

S1、根据机车运行的工况，计算对应充电模式下的用于牵引蓄电池充电的剩余功率；

S2、根据当前的中间电压和剩余功率，计算出充电供给总电流；

S3、计算所有牵引蓄电池支路最大允许充电总电流；

S4、比较充电供给总电流和所有牵引蓄电池支路最大允许充电总电流；