[發明專利]一種非公路車輛電傳動方法及系統

有效

• 申請號: 201711277435.0
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN109878338B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 梁金成;胡家喜;藍德劭;劉輝榮;何亞屏;張文進;劉猛;胡仙;唐勛路;郜永濤
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: B60L5/18
• 分類號: B60L5/18;B60L1/00;B60L7/10
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 朱繪;張文娟

1.一種非公路車輛電傳動系統，其特征在于，采用主傳動系統與輔助負載系統分離供電的方式，主傳動系統與輔助負載的供電相互獨立，柴油機與輔助發電機構成的輔助發電機組的容量只需滿足輔助負載的驅動容量，所述電傳動系統包含：

主供電裝置，其包含接觸網供電模塊以及儲蓄電能供電模塊，所述接觸網供電模塊與所述儲蓄電能供電模塊連接，二者通過分時供電的方式向所述非公路車輛的多個牽引電機供電，其中，所述儲蓄電能供電模塊在所述非公路車輛處于制動狀態時吸收制動能量；

輔助供電裝置，其用于向所述非公路車輛的輔助負載供電；

所述輔助供電裝置包含：

柴油機，用于提供驅動能量；

輔助發電機，其通過同軸連接的方式連接在所述柴油機上，用于接受所述柴油機提供的所述驅動能量，并產生電能；

輔助整流器，其連接在所述輔助發電機上，其用于接受所述電能，并將所述電能進行整流處理，得到整流處理后的整流電能；

輔助逆變器，其直流側連接在所述輔助整流器上，用于接受所述整流電能，并通過所述整流電能驅動所述輔助負載，所述輔助逆變器的數量為正整數，其中，所述輔助負載包含主風機、電阻柜風機以及液壓泵電機；

所述接觸網供電模塊通過接觸網向所述多個牽引電機以及所述儲蓄電能供電模塊供電，所述接觸網供電模塊包含：

受電弓，其用于在升起時接收所述接觸網傳輸的輸入電能，在降下時，隔離所述接觸網；

受電單元，其連接在所述受電弓上，包含直流斷路器、充電子單元以及濾波子單元，其中，所述充電子單元用于延緩所述輸入電能的輸入時間，所述濾波子單元用于對所述輸入電能進行濾波處理；

主逆變器，其直流側連接在所述受電單元上，用于驅動所述多個牽引電機，其中，所述主逆變器的數量為正整數；

所述儲蓄電能供電模塊為動力電池組、超級電容、燃料電池以及鋰電池，連接在所述受電單元以及所述主逆變器之間，用于在所述非公路車輛脫離所述接觸網時向所述多個牽引電機供電。

2.如權利要求1所述的非公路車輛電傳動系統，其特征在于，在所述受電單元以及所述主逆變器之間還包含直流變換裝置，其與所述主逆變器共直流母線，用于在所述儲蓄電能供電模塊充電時控制所述直流側向所述儲蓄電能供電模塊充電以及在所述儲蓄電能供電模塊放電時控制所述儲蓄電能供電模塊向所述直流側放電，并在所述儲蓄電能供電模塊的電壓與所述直流側的電壓不匹配時，自動匹配二者之間的電壓。

3.如權利要求1所述的非公路車輛電傳動系統，其特征在于，在所述受電單元以及所述主逆變器之間還包含制動消耗裝置，其用于在所述制動能量超過設定閾值時消耗超過所述設定閾值的制動能量。

4.如權利要求1所述的非公路車輛電傳動系統，其特征在于，所述電傳動系統還包含充電接口，其連接在所述儲蓄電能供電模塊上，用于接收外部的充電電源，以向所述儲蓄電能供電模塊供電，其中所述充電接口包含斷路器，其與所述直流斷路器互鎖。

5.如權利要求1所述的非公路車輛電傳動系統，其特征在于，所述電傳動系統還包含電源管理模塊，其連接在所述儲蓄電能供電模塊上，用于管理所述儲蓄電能供電模塊的電壓、溫升、故障、用電量以及電源流動方向。

6.如權利要求1所述的非公路車輛電傳動系統，其特征在于，所述電傳動系統還包含接地檢測裝置，其包含儲蓄電能供電模塊接地檢測裝置、主逆變器接地檢測裝置以及輔助逆變器接地檢測裝置，用于檢測所述儲蓄電能供電模塊、所述主逆變器以及所述輔助逆變器直流母線的接地狀態。

7.一種非公路車輛電傳動方法，其特征在于，通過如權利要求1-6中任一項所述的電傳動系統執行，采用主傳動系統與輔助負載系統分離供電的方式，柴油機與輔助發電機構成的輔助發電機組的容量只需滿足輔助負載的驅動容量，所述方法包含以下步驟：

通過主供電裝置向所述非公路車輛的多個牽引電機供電，所述主供電裝置包含接觸網供電模塊以及儲蓄電能供電模塊，二者通過分時供電的方式向所述非公路車輛的多個牽引電機供電，其中，所述儲蓄電能供電模塊在所述非公路車輛處于制動狀態時吸收制動能量；

通過輔助供電裝置向所述非公路車輛的輔助負載供電；

所述輔助供電裝置包含：

柴油機，用于提供驅動能量；

輔助發電機，其通過同軸連接的方式連接在所述柴油機上，用于接受所述柴油機提供的所述驅動能量，并產生電能；

輔助整流器，其連接在所述輔助發電機上，其用于接受所述電能，并將所述電能進行整流處理，得到整流處理后的整流電能；

輔助逆變器，其直流側連接在所述輔助整流器上，用于接受所述整流電能，并通過所述整流電能驅動所述輔助負載，所述輔助逆變器的數量為正整數，其中，所述輔助負載包含主風機、電阻柜風機以及液壓泵電機。