[發明專利]混合動力傳動系統

無效

• 申請號: 201110378162.5
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN103129565A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 段紅兵;肖緒明;王江;王霄;劉健
• 申請（專利權）人: 金鷹重型工程機械有限公司
• 主分類號: B61C7/04
• 分類號: B61C7/04
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產權事務所 42218
• 代理人: 何靜月

技術領域

本發明涉及一種混合動力傳動系統，具體涉及一種應用于軌道車、內燃機車、內燃動車組的電油混合動力傳動系統。

背景技術

隨著石化燃料對環境的破壞越來越嚴重，國家對環境保護越來越重視，節能環保已稱為當今社會發展的主流。

目前內燃動力的鐵路工程車輛發動機污染大，能源浪費嚴重；通過對整車行駛工況下的能量消耗研究，結果表明：發動機怠速消耗較多燃油，占總燃油消耗量的17~44%；發動機的部分效率因素過小，沒有充分發揮發動機的峰值效率。由此造成的能源浪費和環境污染亟需解決。

發明內容

本發明的發明目的在于提供一種節約能源、降低成本、減少廢氣排放和降低噪音污染的混合動力傳動系統。

本發明的技術方案在于：

包括接收車輛操縱裝置的指令，與發電機組、蓄電裝置管理系統或牽引逆變器連接以實現電機的啟動、加速、制動工作模式的動力系統控制器；

包括接收動力系統控制器的指令，對蓄電裝置充放電進行控制的蓄電裝置管理系統；

包括接收蓄電裝置管理系統的指令，發出直流電經牽引逆變器逆變成三相交流電驅動牽引電機的蓄電裝置；

包括接收動力系統控制器的指令，發出三相交流電的發電機組；

包括將發電機組發出的三相交流電整流成直流電，提供給牽引逆變器或蓄電裝置的整流裝置；

包括接收來自蓄電裝置、發電機組及其整流裝置的直流電逆變成三相交流電驅動牽引電機的牽引逆變器。牽引逆變器受動力系統控制器的控制實現電機的啟動、調速、制動。

所述牽引電機與蓄電裝置相連接。牽引電機在電制動工作模式，牽引電機運行在第二、四象限，發出交流電經牽引逆變器變為直流電對蓄電裝置進行充電實現能量的再生制動。

所述蓄電裝置為燃料電池、鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池、鐵鎳蓄電池、金屬氧化物蓄電池、鋅銀蓄電池、鋅鎳蓄電池、氫鎳蓄電池、鋰離子蓄電池和超級電容器中的任何一種。

所述內燃發電機組為柴油發電機組、汽油發電機組和天然氣發電機組中的任何一種。

本發明適用于軌道車、調車機車、動車組、作業車或檢測車。

本發明采用電油混合動力傳動，包括主、輔動力傳動系統。本發明所述的混合動力傳動方式，采用較大容量的蓄電裝置作為主動力，用發電機組作為輔動力，構成混合動力傳動，主要特點在于采用無空氣污染、噪音污染低的主動力傳動方式適應常見工況，輔動力傳動方式滿足極端工況的需要。這種電油混合動力系統在保證了機動靈活性的前提下滿足了節能環保的要求。

主動力傳動系統由蓄電裝置、牽引電機和牽引逆變器組成。蓄電裝置發出直流電經牽引逆變器逆變成三相交流電驅動牽引電機。主動力傳動裝置的啟動、牽引、制動通過動力系統控制器控制，主動力傳動系統具有無廢氣排放以及噪音低等顯著優點。

輔動力傳動系統由發電機組、牽引電機、整流裝置以及牽引逆變器組成，發電機組發出三相交流電經整流裝置變成直流電經牽引逆變器逆變成三相交流電驅動牽引電機，輔動力傳動裝置的啟動、牽引、制動也通過動力系統控制器控制。作為主動力傳動系統的補充，輔動力傳動系統可根據實際情況與主動力傳動系統聯合使用或單獨使用。

附圖說明

下面將結合附圖提供的實施例對本發明進一步詳述。

圖1為本發明的原理示意圖。

圖2為本發明的主動力傳動裝置的單獨供電工作模式示意圖。

圖3為本發明的輔動力傳動裝置的單獨供電工作模式示意圖。

圖4為本發明的主、輔動力傳動系統聯合供電組成混合動力工作模式示意圖。

圖5為本發明的電制動工作模式示意圖。

具體實施方式

圖1中，本發明包括車輛操縱裝置、動力系統控制器、蓄電裝置管理系統、蓄電裝置、牽引逆變器、牽引電機、發電機組和整流裝置組成。動力系統控制器接收車輛操縱裝置的指令，與內燃發電機組、蓄電裝置控制器和電機控制器電氣連接以實現電機的啟動、加速、制動等工作模式。

蓄電裝置、牽引電機和牽引逆變器組成主動力傳動系統，發電機組、牽引電機、整流裝置以及牽引逆變器組成輔動力傳動系統。主、輔動力傳動系統構成一種混合動力傳動系統。蓄電裝置管理系統對蓄電裝置充放電進行控制，動力系統控制器對整個混合動力傳動系統（包括但不限于蓄電裝置管理系統、發電機組、牽引逆變器）進行控制。