[發明專利]一種工程車的多源供電設備及系統

在審

• 申請號: 202010111085.6
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN113300579A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 肖孟英;李瑋斌;徐景秋;王亮;趙軍偉;劉博;趙旭峰;楊格;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: H02M1/10
• 分類號: H02M1/10;H02M7/72;H02M7/797
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 侯珊

1.一種工程車的多源供電設備，其特征在于，包括交流動力源、直流動力源及N個牽引變流器；所述牽引變流器包括與控制器連接的四象限脈沖整流器；N為正整數；其中：

所述交流動力源的各輸出端一一與所述四象限脈沖整流器的各橋臂中點連接，所述直流動力源的輸出端與所述四象限脈沖整流器的剩余一橋臂中點連接；

所述控制器用于當所述交流動力源或直流動力源為當前牽引動力源時，相應控制所述四象限脈沖整流器將輸入的交流電轉換成直流電輸出或將輸入的直流電直接輸出，以為工程車提供其所需電能。

2.如權利要求1所述的工程車的多源供電設備，其特征在于，所述牽引變流器還包括與控制器連接的主逆變電路；其中：

所述四象限脈沖整流器的輸出端與所述主逆變電路的輸入端連接，所述主逆變電路的輸出端與對應的車輛電機連接；

所述控制器還用于控制所述主逆變電路將輸入的直流電轉換成供后端車輛電機使用的交流電。

3.如權利要求2所述的工程車的多源供電設備，其特征在于，所述牽引變流器還包括與控制器連接的輔助逆變電路；其中：

所述四象限脈沖整流器的輸出端還與所述輔助逆變電路的輸入端連接，N個所述牽引變流器的輔助逆變電路的輸出端并聯且并聯輸出端與車輛交流用電器件連接；

所述控制器還用于控制所述輔助逆變電路將輸入的直流電轉換成供后端車輛交流用電器件使用的交流電。

4.如權利要求3所述的工程車的多源供電設備，其特征在于，所述交流動力源包括發電機和與電網連接的牽引變壓器；且所述多源供電設備還包括用于切換所述發電機和所述電網的供電輸出的切換開關；其中：

所述發電機的三個輸出端一一與所述四象限脈沖整流器的三個橋臂中點連接，所述牽引變壓器的兩個輸出端一一與三個所述橋臂中兩個橋臂中點連接；

相應的，所述控制器具體用于當所述發電機或所述電網為當前牽引動力源時，相應控制所述切換開關切換至所述發電機或所述電網供電，并控制所述四象限脈沖整流器將輸入的交流電轉換成直流電輸出。

5.如權利要求4所述的工程車的多源供電設備，其特征在于，所述直流動力源為可充電的蓄電池；

相應的，所述控制器還用于當所述交流動力源為當前惰轉工況動力源時，控制所述四象限脈沖整流器將輸入的交流電轉換成直流電，并控制所述四象限脈沖整流器將轉換成的直流電供給所述蓄電池充電。

6.如權利要求5所述的工程車的多源供電設備，其特征在于，所述主逆變電路包括四橋臂逆變器和制動電阻；其中：

所述四橋臂逆變器的三個橋臂中點與對應的車輛電機的三個輸入端一一連接，所述四橋臂逆變器的剩余一橋臂中點與所述制動電阻的第一端連接，所述制動電阻的第二端與所述牽引變流器的中間直流回路的負傳輸線連接；

相應的，所述控制器還用于當所述發電機為當前電制動工況動力源時，控制所述四橋臂逆變器將所述車輛電機反轉產生的交流電轉變成直流電，并優先將轉變的直流電供給所述輔助逆變電路使用或所述蓄電池充電，而后控制所述四橋臂逆變器將剩余的直流電通過所述制動電阻消耗掉。

7.如權利要求6所述的工程車的多源供電設備，其特征在于，所述控制器還用于：

當所述電網為當前電制動工況動力源時，控制所述四橋臂逆變器將所述車輛電機反轉產生的交流電轉變成直流電，并優先將轉變的直流電供給所述輔助逆變電路使用或所述蓄電池充電，而后控制所述四象限脈沖整流器將剩余的直流電轉變成交流電回饋到所述電網。

8.如權利要求5所述的工程車的多源供電設備，其特征在于，所述控制器還用于：

當所述發電機和所述蓄電池共同為當前牽引動力源時，控制所述四象限脈沖整流器將所述發電機提供的交流電轉換成直流電且疊加所述蓄電池提供的直流電后輸出，并分別控制所述主逆變電路和所述輔助逆變電路將輸入的直流電轉換成供后端負載使用的交流電。