[發明專利]一種混合動力機車牽引傳動系統

在審

• 申請號: 201811494805.0
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN111284506A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 楊格;李瑋斌;徐景秋;李學明;何良;陳志博;余仁忠;黃明明;譚永光;劉博
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: B61C3/02
• 分類號: B61C3/02;B60L3/04
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;張杰

1.一種混合動力機車牽引傳動系統，其特征在于，包括：

三相整流模塊，其外接三相交流電源，用于將三相交流電源提供的三相交流電轉化為第一中間直流電，提供給中間直流回路，所述中間直流回路還外接車載儲能元件，接收車載儲能元件提供的第二中間直流電，從而使得所述中間直流回路在牽引工況下能夠根據所述第一中間直流電和/或第二中間直流電輸出具有不同功率的牽引直流電；

多組牽引逆變模塊，每組所述牽引逆變模塊的直流側連接所述中間直流回路，每組所述牽引逆變模塊的交流側外接機車牽引電機，在牽引工況下，每組所述牽引逆變模塊用于對所述中間直流回路輸出的牽引直流電進行逆變，將其轉化為驅動交流電，為對應的機車牽引電機提供驅動電源，在制動工況下，每組所述牽引逆變模塊用于對所述機車牽引電機反饋的三相交流電進行整流，反向提供給所述中間直流回路，使得所述中間直流回路能夠輸出制動直流電，為車載儲能元件提供第一充電電源；

輔助逆變模塊，其直流側連接所述中間直流回路，其交流側外接輔助用電設備或者地面交流電源，當所述輔助逆變模塊連接輔助用電設備時，所述輔助逆變模塊用于對所述中間直流回路輸出的牽引直流電或者制動直流電進行逆變，將其轉化為輔助交流電，為輔助用電設備提供輔助電源，當所述輔助逆變模塊連接地面交流電源時，所述輔助逆變模塊用于對地面交流電源提供的三相交流電進行整流，反向提供給所述中間直流回路，使得所述中間直流回路能夠為車載儲能元件提供第二充電電源。

2.如權利要求1所述的混合動力機車牽引傳動系統，其特征在于：

每組所述牽引逆變模塊分別通過直流接觸器連接所述中間直流回路，每個所述直流接觸器用于當與其連接的所述牽引逆變模塊出現故障時，切斷該牽引逆變模塊與所述中間直流回路的連接，以避免出現機破故障。

3.如權利要求2所述的混合動力機車牽引傳動系統，其特征在于：

在每個所述直流接觸器與對應連接的所述牽引逆變模塊之間還設置有與所述牽引逆變模塊并聯的放電電阻，以形成放電保護回路。

4.如權利要求1所述的混合動力機車牽引傳動系統，其特征在于：

所述輔助逆變模塊包括與所述中間直流回路連接的輔助逆變器和與所述輔助逆變器連接的輔助變壓器，所述輔助變壓器通過輸出接觸器連接輔助用電設備或者地面交流電源。

5.如權利要求4所述的混合動力機車牽引傳動系統，其特征在于：

當所述輔助逆變模塊連接地面交流電源時，所述地面交流電源提供的三相交流電先經所述輔助變壓器進行降壓處理，再經所述輔助逆變器進行四象限升壓，反向提供給所述中間直流回路。

6.如權利要求5所述的混合動力機車牽引傳動系統，其特征在于：

所述輔助逆變模塊還包括電容濾波器，其通過交流接觸器連接所述輔助變壓器的靠近所述輸出接觸器的一側。

7.如權利要求6所述的混合動力機車牽引傳動系統，其特征在于：

當所述輔助逆變模塊連接輔助用電設備時，所述交流接觸器和輸出接觸器保持閉合，以對輔助交流電進行濾波，再提供給輔助用電設備；

當所述輔助逆變模塊連接地面交流電源時，所述交流接觸器保持斷開，當所述地面交流電源供電正常時，所述輸出接觸器保持閉合。

8.如權利要求1所述的混合動力機車牽引傳動系統，其特征在于：

每組所述牽引逆變模塊用于對所述中間直流回路輸出的牽引直流電進行VVVF逆變；和/或所述輔助逆變模塊用于對所述中間直流回路輸出的牽引直流電或者制動直流電進行CVCF逆變。

9.如權利要求1所述的混合動力機車牽引傳動系統，其特征在于，還包括：

控制模塊，當車載儲能元件通過第一充電電源進行充電時，所述控制模塊控制所述制動工況為電制動模式，當車載儲能元件通過第一充電電源完成充電時，所述控制模塊控制所述制動工況由電制動模式切換為空氣制動模式。

10.如權利要求1所述的混合動力機車牽引傳動系統，其特征在于：

所述牽引逆變模塊的數量為兩組，每組所述牽引逆變模塊的交流側外接機車轉向架的兩臺牽引電機。