[發(fā)明專利]頭端電力模塊控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201511003587.2
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN105730238A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·M·賈拉
• 申請（專利權(quán)）人: 易安迪機(jī)車公司
• 主分類號: B60L1/00
• 分類號: B60L1/00;B61C17/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 魏子翔;楊曉光

技術(shù)領(lǐng)域

本公開一般涉及控制系統(tǒng)，并且更特別地涉及用于頭端電力模塊的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

旅客列車機(jī)車包括頭端電力模塊，用于產(chǎn)生在列車上諸如照明、120V電源以及其它電需求的輔助需求的電力。通常在機(jī)車前部或列車“頭部”處的頭端電力模塊通常配備有驅(qū)動一個或多個發(fā)電機(jī)的至少一個內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。一些頭端電力模塊包括一個或多個電力逆變器，以將來自發(fā)電機(jī)的變化的輸入DC鏈接電壓逆變?yōu)楹愣ǖ妮敵鯝C電壓。為了產(chǎn)生恒定電力來供應(yīng)輔助需求，發(fā)電機(jī)通常一直以高RPM(通常為最高運行速度)運行。當(dāng)列車停在車站時，以最高速度運行發(fā)電機(jī)可能聲音很大并且可消耗很大量的燃料。

用于轉(zhuǎn)換AC電力的系統(tǒng)的一個示例在2008年6月10日由Ahmad提交的美國專利No.7,385,372(“'372專利”)中描述。'372專利描述了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括并聯(lián)設(shè)置的兩個逆變器以從兩個整流器接收DC電力。兩個逆變器向一個或多個牽引電動機(jī)并且向輔助裝置提供電力。通過使用兩個逆變器，發(fā)電機(jī)可以以低速運行。

雖然'372專利可提供用于降低的發(fā)電機(jī)速度，但它仍然可能不是最優(yōu)的。特別地，'372專利的系統(tǒng)可能難以控制。為了降低發(fā)電機(jī)的運行速度，兩個電力逆變器必須并聯(lián)配置。然而，兩個電力逆變器的同步在較低的速度下可能是次優(yōu)的，因為并聯(lián)配置的兩個逆變器的控制是困難的。特別地，由于不同發(fā)電機(jī)運行速度，兩個變換器的輸出在一起控制時難以同步。在沒有電力逆變器的同步獨立控制情況下，相關(guān)聯(lián)的諧波含量可能不必要地高。

本公開的頭端電力模塊控制系統(tǒng)解決了上述的一個或多個問題和/或本領(lǐng)域的其它問題。

發(fā)明內(nèi)容

在一方面，本公開涉及用于機(jī)車的電力模塊的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括：第一電力逆變器；第二電力逆變器；第一控制器，其連接到第一電力逆變器；以及第二控制器，其連接到第二電力逆變器。第二控制器可以被配置成選擇性移位第二電力逆變器的運行相位。控制系統(tǒng)可同樣包括主機(jī)控制器，該主機(jī)控制器連接到第一控制器和第二控制器。

在另一方面，本公開涉及用于控制用于機(jī)車的電力模塊的方法。該方法可包括在第一位置處逆變公共電力，并且輸出第一逆變電力。該方法可同樣包括在第二位置處逆變公共電力，并且輸出第二逆變電力。該方法可進(jìn)一步包括檢索指示第一逆變電力的電力特征；以及基于所檢索的電力特征，選擇性調(diào)節(jié)第二逆變電力來匹配第一逆變電力。

在另一方面，本公開涉及用于機(jī)車的控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)可包括第一電力逆變器；第二電力逆變器，其與第一電力逆變器并聯(lián)連接；以及第一控制器，其可運行地連接到第一電力逆變器并且被配置成控制第一電力逆變器。控制系統(tǒng)可同樣包括第二控制器，其可運行地連接到第二電力逆變器并且被配置成控制第二電力逆變器。第二控制器可以被配置成從第一控制器檢索電力特征，其中電力特征指示來自第一電力逆變器的電力。第二控制器可基于所檢索的電力特征，控制第二電力逆變器的輸出來匹配第一電力逆變器的輸出；并且將第二電力逆變器的輸出的運行相位選擇性移位約180度。當(dāng)將第二電力逆變器的輸出移位時，第二控制器可發(fā)送指示運行準(zhǔn)備的信號。主機(jī)控制器可以連接到第一控制器和第二控制器，并且可以包括機(jī)車控制器。機(jī)車控制器可以被配置成接收指示運行準(zhǔn)備的信號，并且基于指示運行準(zhǔn)備的信號以將列車線路負(fù)載連接到第一和第二電力逆變器的輸出。

附圖說明

圖1是示例性公開的機(jī)車的示意說明；

圖2是可結(jié)合圖1的機(jī)車使用的示例性公開的頭端電力模塊的示意說明；

圖3是可結(jié)合圖2的頭端電力模塊使用的示例性公開的控制系統(tǒng)的示意說明；

圖4是示出圖3的控制系統(tǒng)的示例性運行的流程圖。

具體實施方式

圖1示出機(jī)車10，該機(jī)車10具有多個車輪12，基座平臺14和一個或多個頭端電力模塊16(“電力模塊”)，該車輪12被配置成接合軌道13，基座平臺14由車輪12支撐，頭端電力模塊16被安裝到基座平臺14并且被配置成驅(qū)動車輪12。任何數(shù)量的電力模塊16可以被包括在機(jī)車10內(nèi)并且被運行以產(chǎn)生可轉(zhuǎn)移到用于驅(qū)動車輪12的牽引電機(jī)(未示出)的電力，并向由機(jī)車10拖曳的客車廂(未示出)提供輔助電力服務(wù)。在圖1中所示的示例性實施例中，機(jī)車10包括在沿著機(jī)車10的長度或行駛方向的基座平臺14上對準(zhǔn)的單個頭端電力模塊16。