[發(fā)明專利]一種用于雙電能機車的蓄電池控制電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210116675.3
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN102627109A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬曉寧;李希寧;高殿柱;張彥林;劉夢汝
• 申請（專利權(quán)）人: 南車株洲電力機車有限公司
• 主分類號: B61C3/02
• 分類號: B61C3/02;B60L11/18
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機車領(lǐng)域，特別是涉及一種用于雙電能機車的蓄電池控制電路。

背景技術(shù)

雙電能機車能夠在交流接觸網(wǎng)和牽引蓄電池兩種能源制式下工作，對于雙電能機車的控制電路的關(guān)注主要集中在整車電路系統(tǒng)，對于雙電能機車蓄電池的充放電電路關(guān)注較少。

目前關(guān)于車載蓄電池的充放電電路主要是針對電動汽車再生制動充電的研究，但是，電動汽車蓄電池的容量較小，其控制電路不適應(yīng)鐵路雙電能機車作業(yè)中對蓄電池功率要求較高的情況。而類似以蓄電池-接觸網(wǎng)為能源的雙電能軌道工程車中，蓄電池的功率很小，蓄電池充放電電路結(jié)構(gòu)無法滿足雙電能機車對大功率蓄電池控制電路的要求。

另外，在蓄電池牽引工況下，對于雙電能軌道工程車，采用牽引電機進行再生電制動時，蓄電池可以吸收的再生制動能量很少，而雙電能機車蓄電池容量大，可以吸收更多的能量，需要設(shè)計簡單有效的充放電轉(zhuǎn)換電路及相應(yīng)電氣部件和控制方式來實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于雙電能機車的蓄電池控制電路，以解決雙電能機車的蓄電池充放電和再生制動能量吸收問題。

本發(fā)明提供一種用于雙電能機車的蓄電池控制電路，包括：直流開關(guān)、充電機、蓄電池和隔離轉(zhuǎn)換單元，其中，

所述隔離轉(zhuǎn)換單元包括三個端口，其中，第一端口與第二端口之間、第二端口與第三端口之間不能同時導(dǎo)通；所述直流開關(guān)斷開時，第一端口與第二端口之間導(dǎo)通；所述直流開關(guān)閉合時，牽引時，第二端口與第三端口之間導(dǎo)通；電制動時，第一端口與第二端口之間導(dǎo)通；

接觸網(wǎng)通過交流開關(guān)、牽引變壓器、四象限整流器與所述充電機的輸入端電連接，所述充電機的正輸出端與所述隔離轉(zhuǎn)換單元的第一端口電連接，所述隔離轉(zhuǎn)換單元的第二端口與所述蓄電池的正極電連接，所述充電機的負輸出端與所述蓄電池的負極電連接；所述隔離轉(zhuǎn)換單元的第三端口與所述直流開關(guān)的輸入端電連接；所述直流開關(guān)的輸出端通過牽引逆變器與牽引電機電連接；

其中，所述四象限整流器的輸出端與所述牽引逆變器的輸入端電連接，牽引逆變器的輸出端與所述牽引電機電連接；所述直流開關(guān)與所述交流開關(guān)不能同時閉合。

優(yōu)選地，所述蓄電池控制電路包括多個所述蓄電池和多個所述隔離轉(zhuǎn)換單元，其中，

每個所述隔離轉(zhuǎn)換單元的第一端口與所述充電機的正輸出端電連接，每個所述隔離轉(zhuǎn)換單元的第二端口分別與一個所述蓄電池的正極電連接，所述充電機的負輸出端與每個所述蓄電池的負極電連接；每個所述隔離轉(zhuǎn)換單元的第三端口都與所述直流開關(guān)電連接。

優(yōu)選地，所述隔離轉(zhuǎn)換單元包括兩個開關(guān)管，所述兩個開關(guān)管不能同時導(dǎo)通或斷開。

優(yōu)選地，所述隔離轉(zhuǎn)換單元包括兩個串連的二極管，其中，第一二極管的正極為所述隔離轉(zhuǎn)換單元的第一端口，第一二極管的負極與第二二極管的正極電連接為所述隔離轉(zhuǎn)換單元的第二端口，第二二極管的負極為所述隔離轉(zhuǎn)換單元的第三端口。

優(yōu)選地，所述隔離轉(zhuǎn)換單元包括兩個串連的MOS管，其中，

第一MOS管的漏極為所述隔離轉(zhuǎn)換單元的第一端口，第一NOS管的源極與第二MOS管的漏極電連接為所述隔離轉(zhuǎn)換單元的第二端口，第二MOS管的源極為所述隔離轉(zhuǎn)換單元的第三端口；

所述交流開關(guān)閉合時，第一MOS管的源極和漏極導(dǎo)通，第二MOS管的源極和漏極關(guān)斷；所述直流開關(guān)閉合時，第一MOS管的源極和漏極關(guān)斷，第二MOS管的源極和漏極導(dǎo)通。

優(yōu)選地，所述隔離轉(zhuǎn)換單元包括兩個串連的雙極晶體管。

優(yōu)選地，所述蓄電池為蓄電池組。

優(yōu)選地，還包括輔助逆變器，所述輔助逆變器與所述四象限整流器的輸入端電連接。

優(yōu)選地，所述雙電能機車為調(diào)車機車。

優(yōu)選地，所述蓄電池控制電路包括多個四象限整流器、多個牽引逆變器、多個牽引電機中任意一項或多項，其中：

所述多個四象限整流器并連在所述牽引變壓器和牽引逆變器之間；

所述多個牽引逆變器并連在四象限整流器和牽引電機之間；

所述多個牽引電機并連在牽引逆變器運行。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：