[發(fā)明專利]一種非公路車輛電傳動(dòng)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711277435.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109878338B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁金成;胡家喜;藍(lán)德劭;劉輝榮;何亞屏;張文進(jìn);劉猛;胡仙;唐勛路;郜永濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): B60L5/18
• 分類號(hào): B60L5/18;B60L1/00;B60L7/10
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 朱繪;張文娟

本發(fā)明提供一種非公路車輛電傳動(dòng)系統(tǒng)，其包含：主供電裝置，其包含接觸網(wǎng)供電模塊以及儲(chǔ)蓄電能供電模塊，接觸網(wǎng)供電模塊與儲(chǔ)蓄電能供電模塊連接，二者通過(guò)分時(shí)供電的方式向非公路車輛的多個(gè)牽引電機(jī)供電，其中，儲(chǔ)蓄電能供電模塊在非公路車輛處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)吸收制動(dòng)能量；輔助供電裝置，其用于向非公路車輛的輔助負(fù)載供電。本發(fā)明提供的非公路車輛電傳動(dòng)方法及系統(tǒng)由接觸網(wǎng)和儲(chǔ)蓄電能供電模塊聯(lián)合向主傳動(dòng)系統(tǒng)供電，輔助供電裝置向輔助負(fù)載供電。主傳動(dòng)系統(tǒng)與輔助負(fù)載的供電相互獨(dú)立，提高了整車可靠性。其中，儲(chǔ)蓄電能供電模塊可以存儲(chǔ)制動(dòng)能量。另外，本發(fā)明還能夠根據(jù)非公路車輛的運(yùn)行狀態(tài)采取兩種供電方式交替供電的方式。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛控制領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種非公路車輛電傳動(dòng)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

非公路車輛的特點(diǎn)是：外形巨大，有些車輛的輪胎直徑甚至達(dá)到5米以上；載重噸位大，普遍在100～500噸；動(dòng)力強(qiáng)勁，非公路車輛裝配大型柴油機(jī)，排量超甚至過(guò)100升，總功率超過(guò)3700馬力；運(yùn)行工況惡劣，所處環(huán)境惡劣，路況復(fù)雜多變。由于以上特點(diǎn)，這些車輛不能在標(biāo)準(zhǔn)公路上運(yùn)行，只能運(yùn)行于專用的道路上，因此稱為非公路車輛。非公路車輛廣泛應(yīng)用于礦山、大型建筑工程、水電大壩工程、鐵粉或煤炭堆場(chǎng)等需要大量運(yùn)輸工作的場(chǎng)合。

非公路車輛多數(shù)采用電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，與內(nèi)燃機(jī)車類似，車上的柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)電經(jīng)過(guò)牽引變流器變換成變壓變頻(VVVF)電源來(lái)驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)。電驅(qū)動(dòng)牽引系統(tǒng)是非公路車輛的核心組成部分，傳統(tǒng)的電驅(qū)系統(tǒng)主要由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、變流器、制動(dòng)電阻、輪轂電機(jī)五個(gè)部分組成。

目前，市面上存在一種采用動(dòng)力電池組的純電動(dòng)自卸車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，牽引電機(jī)和舉升油泵電機(jī)等輔助電機(jī)都采用動(dòng)力電池組供電。但是，對(duì)于載重?cái)?shù)百噸的非公路車輛而言，該方案需要的動(dòng)力電池容量很大，成本非常高；而且在大功率快速充電技術(shù)沒(méi)有突破的情況下，充電時(shí)間遠(yuǎn)大于車輛的運(yùn)行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)起來(lái)難度極大。

因此，急需一種效率更高的非公路車輛電傳動(dòng)方法及系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種非公路車輛電傳動(dòng)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含：

主供電裝置，其包含接觸網(wǎng)供電模塊以及儲(chǔ)蓄電能供電模塊，所述接觸網(wǎng)供電模塊與所述儲(chǔ)蓄電能供電模塊連接，二者通過(guò)分時(shí)供電的方式向所述非公路車輛的多個(gè)牽引電機(jī)供電，其中，所述儲(chǔ)蓄電能供電模塊在所述非公路車輛處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)吸收制動(dòng)能量；

輔助供電裝置，其用于向所述非公路車輛的輔助負(fù)載供電。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述接觸網(wǎng)供電模塊通過(guò)接觸網(wǎng)向所述多個(gè)牽引電機(jī)以及所述儲(chǔ)蓄電能供電模塊供電，所述接觸網(wǎng)供電模塊包含：

受電弓，其用于在升起時(shí)接收所述接觸網(wǎng)傳輸?shù)妮斎腚娔埽诮迪聲r(shí)，隔離所述接觸網(wǎng)；

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(shí)間，所述濾波子單元用于對(duì)所述輸入電能進(jìn)行濾波處理；

主逆變器，其直流側(cè)連接在所述受電單元上，用于驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)牽引電機(jī)，其中，所述主逆變器的數(shù)量為正整數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述儲(chǔ)蓄電能供電模塊為動(dòng)力電池組、超級(jí)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(wǎng)時(shí)向所述多個(gè)牽引電機(jī)供電。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述輔助供電裝置包含：

柴油機(jī)，用于提供驅(qū)動(dòng)能量；

輔助發(fā)電機(jī)，其通過(guò)同軸連接的方式連接在所述柴油機(jī)上，用于接受所述柴油機(jī)提供的所述驅(qū)動(dòng)能量，并產(chǎn)生電能；

輔助整流器，其連接在所述輔助發(fā)電機(jī)上，其用于接受所述電能，并將所述電能進(jìn)行整流處理，得到整流處理后的整流電能；