[发明专利]混合动力动车组牵引传动系统能量管理策略

摘要

本发明涉及混合动力动车组牵引传动系统能量管理策略，包括如下步骤：步骤(1)，估计列车功率需求；通过列车指令系统，确定车辆的运行线路条件与运行工况，计算牵引传动系统的实时功率指令；步骤(2)，通过通信获得各子系统状态；通过硬线通讯和/或RS485通讯和/或CAN(控制器局域网络)总线通讯，获取牵引传动系统各子系统的状态，至少包括储能装置荷电状态与动力包最大可用功率；步骤(3)，依据车辆运行线路条件，控制子系统间能量流动。本发明，可以支持动车组实现在有、无接触网两种运行条件下的正常运行；在此基础上，还可以保障动车组的最优加速性能、最佳燃油经济性、最大能量循环利用。

主权项

1.混合动力动车组牵引传动系统能量管理策略，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)，估计列车功率需求；通过列车指令系统，确定车辆的运行线路条件与运行工况，计算牵引传动系统的实时功率指令；步骤2)，通过通信获得各子系统状态；通过硬线通讯和/或RS485通讯和/或CAN总线通讯，获取牵引传动系统各子系统的状态，至少包括储能装置荷电状态与动力包最大可用功率；步骤3)，依据车辆运行线路条件，控制子系统间能量流动；所述混合动力动车组牵引传动系统包括：四象限整流器，通过牵引变压器与接触网连接，动力包，与四象限整流器连接，直流环节，与四象限整流器连接，储能装置，通过双向DC/DC变换器与直流环节连接，储能装置为电池组、超级电容或飞轮，牵引电机，通过牵引逆变器与直流环节连接；步骤1)所述估计列车功率需求具体包括以下步骤：通过列车牵引级位信号、列车实时速度和列车牵引力曲线实时计算列车牵引功率，并通过辅助变流器输入侧电流传感器计算辅助变流器输入功率，二者相加后得到列车功率需求；在所述步骤3)中，若储能装置与双向DC/DC变换器均没有故障，则判定为储能装置可以投入；若动力包及其连接没有故障，则判定为动力包可用；若四象限变流器供电正常则判定为接触网可用；在所述步骤3)中，牵引传动系统支持六种供电模式：接触网供电模式、动力包供电模式、储能装置供电模式、混合动力供电模式、接触网+储能装置供电模式、接触网+混合动力供电模式；所述接触网供电模式指：在接触网可用时，使用接触网供电模式进行供电；在接触网供电模式下，动力包停机，储能装置在恒速运行时进行充电；在所述接触网供电模式下，接触网与四象限整流器为系统主能量源，支持牵引逆变器与辅助变流器的全部功率需求，双向DC/DC变换器在车辆运行在恒速模式且储能装置荷电状态不足，即SOC<80％时对储能装置进行充电。