[發明專利]推進系統

有效

• 申請號: 200880023481.0
• 申請日: 2008-04-10
• 公開（公告）號: CN102015354A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: R·D·金;A·K·庫馬;L·薩拉蘇
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B60L11/12
• 分類號: B60L11/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;楊松齡

發明背景

技術領域

本發明包括涉及推進系統(propulsion?system)的實施例。本發明包括涉及使用推進系統的方法的實施例。

現有技術討論

某些運載工具(vehicle)使用電牽引馬達(motor)來推進運載工具。這些電牽引馬達可連接至稱作鏈環(link)的電氣聯接結構，其為馬達提供功率(power)。這些鏈環可以是電氣總線系統。一個或多個運載工具上所載有的(on-board)發電機可用來向鏈環提供功率。在一定的運行條件下，例如當運載工具減速或在下坡道上保持速度時，由電馬達產生的反電動勢(EMF)大于發動機驅動式交流發電機(alternator)所提供的電壓。在這種條件下，電牽引馬達停止充當馬達而變成發電機。作為動力制動(dynamic?braking)而已知的該過程是用來減少運載工具的機械制動系統部件的磨損的一種電制動的形式。在運載工具為機車(locomotive)的情況下，動力制動減少了機車以及還有該火車(train)的所有軌道車(rail?car)的制動磨損。在動力制動期間，一個或多個電阻器(resistor)將電功率作為熱量耗散。在運載工具為卡車(truck)或其它的使用電驅動推進的中型或重型運載工具時，動力制動可用來減少與各個單獨的輪相關聯的機械制動系統部件的磨損。

已經開發了混合式(hybrid)推進系統，用來回收否則將在動力制動期間作為熱量而被浪費的能量中的一部分。這些否則將被浪費的能量的回收為再生制動(regenerative?braking)。混合式推進系統可使用兩種不同的能量來源：熱機(heat?engine)和能量儲存單元。熱機可燃燒燃料來產生機械功--內燃機、渦輪發動機、以及柴油發動機是一些實例。能量儲存單元可包括可再充電的電池、超級電容器(ultracapacitor)、或具有高功率密度的飛輪。

通常，混合式推進系統包括聯接至交流發電機的所載有的熱機，該交流發電機將發動機的機械輸出功率轉化成交流(AC)電功率。整流器(rectifier)將交流發電機的AC輸出轉化成直流(DC)。整流器的DC輸出的一部分可對能量儲存單元進行充電，而其余的DC輸出部分驅動電馬達，電馬達又推進運載工具。

在運載工具加速期間，能量儲存單元可放電(discharge)以增補發動機-交流發電機的電功率輸出并可在一段時間內提供有所升高的功率水平。在運載工具制動期間，能量儲存單元再充電以用于以再生的方式(regeneratively)捕獲在制動期間否則將被浪費的能量的一部分。

重型混合式推進系統可能需要大規模的能量儲存裝置。由于同時的功率和能量需求，常規的重型混合式推進系統可能需要許多較小的能量儲存單元的并聯運行，這些較小的能量儲存單元通常構造成大量串聯連接的(series-connected)單電池(cell)的數個并聯的串(string)。并聯的能量儲存單元內的功率分享可能是有問題的。

擁有這樣一種推進系統可能是合乎需求的，即，該推進系統帶有與當前可得到的推進系統的那些特性和特征不同的特性和特征。擁有這樣一種推進系統可能是合乎需求的，即，該推進系統執行與當前可得到的那些方法不同的方法。

發明內容

在一個實施例中提供了一種用于運載工具的推進系統。推進系統包括第一牽引驅動系統和第二牽引驅動系統。第一牽引驅動系統包括熱機和第一驅動馬達。熱機向第一驅動馬達供應能量以推進運載工具。第二牽引驅動系統包括第二驅動馬達和第一能量儲存裝置。第二驅動馬達既可向第一能量儲存裝置供應能量，又可從第一能量儲存裝置接收能量。

在一個實施例中，用于運載工具的推進系統包括第一牽引驅動系統和推進器件(propulsion?means)，該推進器件用于向第一能量儲存裝置供應能量，并用于從第一能量儲存裝置接收能量。一方面，推進器件可與第一牽引驅動系統脫開電聯接(electrically?decoupled)，并且，可通過在制動期間以再生的方式捕獲能量并將以再生的方式被捕獲的能量轉化成電以向第一能量儲存裝置供應電能從而機械地間接地聯接至第一牽引驅動系統。