[發明專利]純電動軌道機車雙支路動力電池高壓并聯系統及控制方法

在審

• 申請號: 201910705436.3
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110303943A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 李茹華;隆孝軍;楊波;劉耕
• 申請（專利權）人: 中車資陽機車有限公司
• 主分類號: B60L58/18
• 分類號: B60L58/18;B60L58/22;B60L58/16
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰

本發明公開了一種純電動軌道機車雙支路動力電池高壓并聯系統及控制方法，該系統包括第一動力電池、第二動力電池、正極高壓箱和負極高壓箱，第一動力電池和第二動力電池的正極分別電連接正極高壓箱，第一動力電池和第二動力電池的負極分別電連接負極高壓箱，并經過正極高壓箱和負極高壓箱的保護及分斷后再電連接到中間直流回路。本發明能夠實現兩個充電支路直接并聯供電，系統冗余度高，還能夠有效的減小并聯時產生的環流，能夠實現自主均衡，提高動力電池壽命，保證動力電池兩支路放電一致性，提高系統可靠性，同時，對高壓系統元器件沖擊小，元件壽命高。

技術領域

本發明屬于軌道機車技術領域，尤其涉及一種純電動軌道機車雙支路動力電池高壓并聯系統及控制方法。

背景技術

目前在地鐵施工及鐵路隧道施工用的軌道車大多是內燃機車，機車能耗高、排放高、噪音大，使得地鐵施工及鐵路隧道施工作業環境更加惡劣，影響作業人員的人身健康。隨著電池技術的發展，由動力電池替代柴油機作為動力源的純電動軌道機車開始逐步興起。

純電動軌道機車在隧道內無排放、無噪音、等待時沒有能源消耗，能大大改善隧道內的作業環境。動力電池高壓系統作為整車的關鍵，對可靠性，冗余度及安全性有很高的要求。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種純電動軌道機車雙支路動力電池高壓并聯系統及控制方法，解決了動力電池分支路并聯的難題，提高機車可靠性和冗余度，能夠保證動力電池系統安全，本發明的技術方案如下：

一種純電動軌道機車雙支路動力電池高壓并聯系統，包括第一動力電池、第二動力電池、正極高壓箱和負極高壓箱，所述第一動力電池和第二動力電池的正極分別電連接正極高壓箱，所述第一動力電池和第二動力電池的負極分別電連接負極高壓箱，并經過正極高壓箱和負極高壓箱的保護及分斷后再電連接到中間直流回路。

進一步的，所述第一動力電池和第二動力電池的正極和內部電路中均設置有帶熔斷器的維修開關。

進一步的，所述正極高壓箱包括第一保護電路和第二保護電路，其中：

所述第一保護電路包括第一維修開關、第一正極輸出接觸器、第一充電接觸器、預充電接觸器、預充電電阻、第一二極管，以及電池管理系統的第一主模塊，所述第一維修開關的第一端和第一主模塊電連接第一動力電池的正極，所述第一維修開關的第二端通過第一正極輸出接觸器電連接到中間直流回路正，所述第一維修開關的第二端還通過第一充電接觸器電連接到外部的充電機正極，所述第一維修開關的第二端還依次通過正向設置的第一二極管、預充電接觸器和預充電電阻電連接到中間直流回路正；

所述第二保護電路包括第二維修開關、第二正極輸出接觸器、第二充電接觸器、預投入接觸器、預投入電阻、第二二極管，以及電池管理系統的第二主模塊，所述第二維修開關的第二端和第二主模塊電連接第二動力電池的正極，所述第二維修開關的第二端通過第二正極輸出接觸器電連接到中間直流回路正，所述第二維修開關的第二端還通過第二充電接觸器電連接到外部的充電機正極，所述第二維修開關的第二端還依次通過正向設置的第二二極管、預投入接觸器和預投入電阻電連接到中間直流回路正；

所述第一保護電路的第一二極管的負極還電連接第二保護電路的第二二極管的負極。

進一步的，所述負極高壓箱包括第三維修開關、第四維修開關、第一負極輸出接觸器、第二負極輸出接觸器、第三充電接觸器和第四充電接觸器，所述第一動力電池依次通過第三維修開關和第一負極輸出接觸器電連接到中間直流回路負，所述第一動力電池還依次通過第三維修開關和第三充電接觸器電連接到外部的充電機負極；所述第二動力電池依次通過第四維修開關和第二負極輸出接觸器電連接到中間直流回路負，所述第二動力電池還依次通過第四維修開關和第四充電接觸器電連接到外部的充電機負極。

一種純電動軌道機車雙支路動力電池高壓并聯系統的控制方法，包括以下步驟：