[發明專利]一種內燃機車電制動能量回饋變流裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201611021693.8
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106379177B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 李小文;何良
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: B60L7/10
• 分類號: B60L7/10;B60L1/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;蔣維特

1.一種內燃機車電制動能量回饋變流裝置，其特征在于：包括牽引逆變模塊、輔助逆變模塊、隔離變壓器和傳動控制單元；所述牽引逆變模塊的直流端通過中間直流電路與所述輔助逆變模塊的直流端連接；所述輔助逆變模塊的交流端與隔離變壓器的輸入側連接；所述傳動控制單元分別與所述牽引逆變模塊和輔助逆變模塊連接；

所述傳動控制單元用于獲取機車的控制手柄位置和機車速度，并根據所述控制手柄位置和機車速度確定機車的目標制動力；

所述傳動控制單元還用于獲取機車的牽引電機實際制動力，并根據所述目標制動力，以所述牽引電機實際制動力為反饋，通過PWM斬波控制所述牽引逆變模塊的輸出，控制牽引電機的制動力發揮；

所述傳動控制單元還用于獲取機車的狀態參數，并根據所述狀態參數確定所述隔離變壓器的輸出目標電壓和隔離變壓器的輸出目標頻率；通過閉環反饋的方式，通過PWM斬波控制輔助逆變模塊的輸出，使得隔離變壓器輸出所需的電能。

2.根據權利要求1所述的內燃機車電制動能量回饋變流裝置，其特征在于：所述傳動控制單元包括機車控制參數接口、狀態參數接口和電能狀態參數接口，所述機車控制參數接口用于接收獲取機車的控制參數；所述狀態參數接口用于接收獲取機車的狀態參數，所述電能狀態參數接口用于接收獲取電能參數。

3.根據權利要求2所述的內燃機車電制動能量回饋變流裝置，其特征在于：所述控制參數包括機車速度、控制手柄位置、牽引電機實際制動力；所述狀態參數包括機車的柴油機出口水溫、空壓機壓力；所述電能參數包括隔離變壓器的輸出實際電壓和隔離變壓器的輸出實際頻率；或者電能參數包括輔助逆變模塊的輸出實際電壓和輔助逆變模塊的輸出實際頻率。

4.一種內燃機車電制動能量回饋變流裝置控制方法，其特征在于，包括：

S1. 傳動控制單元獲取機車的控制手柄位置和機車速度，并根據所述控制手柄位置和機車速度確定機車的目標制動力；

S2. 傳動控制單元獲取機車的牽引電機實際制動力，并根據所述目標制動力，以所述牽引電機實際制動力為反饋，通過PWM斬波控制牽引逆變模塊的輸出，控制牽引電機的制動力發揮；

S3. 傳動控制單元獲取機車的狀態參數，并根據所述狀態參數確定隔離變壓器的輸出目標電壓和隔離變壓器的輸出目標頻率；

S4. 通過閉環反饋的方式，通過PWM斬波控制輔助逆變模塊的輸出，使得隔離變壓器輸出所需的電能。

5.根據權利要求4所述的內燃機車電制動能量回饋變流裝置控制方法，其特征在于：步驟S1中所述目標制動力根據所述控制手柄位置和機車速度，通過預先確定的機車制動特性曲線計算得出。

6.根據權利要求5所述的內燃機車電制動能量回饋變流裝置控制方法，其特征在于：步驟S3中所述狀態參數包括機車的柴油機出口水溫和空壓機壓力。

7.根據權利要求6所述的內燃機車電制動能量回饋變流裝置控制方法，其特征在于：步驟S4的具體步驟為：

S4.1.1. 傳動控制單元獲取隔離變壓器的輸出實際電壓和隔離變壓器的輸出實際頻率；

S4.1.2. 傳動控制單元根據所述隔離變壓器的輸出目標電壓和隔離變壓器的輸出目標頻率，以所述隔離變壓器的輸出實際電壓和隔離變壓器的輸出實際頻率為反饋通過PWM斬波控制輔助逆變模塊的輸出。

8.根據權利要求6所述的內燃機車電制動能量回饋變流裝置控制方法，其特征在于：步驟S4的具體步驟為：

S4.2.1. 傳動控制單元根據所述隔離變壓器的變比由隔離變壓器的輸出目標電壓計算確定輔助逆變模塊的輸出目標電壓，以所述隔離變壓器的輸出目標頻率為輔助逆變模塊的輸出目標頻率；

S4.2.2. 傳動控制單元獲取輔助逆變模塊的輸出實際電壓和輔助逆變模塊的輸出實際頻率；

S4.2.3. 傳動控制單元根據所述輔助逆變模塊的輸出目標電壓和輔助逆變模塊的輸出目標頻率，以所述輔助逆變模塊的輸出實際電壓和輔助逆變模塊的輸出實際頻率為反饋通過PWM斬波控制輔助逆變模塊的輸出。