[發明專利]列車供電控制裝置、系統以及方法

在審

• 申請號: 202210157270.8
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114454720A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 馬穎濤;劉偉志;夏石沖;劉冰;張捷頻;朱雨桐;宋術全;趙宇;董侃;劉洋;劉東輝;金煒;張文軒;張波;楊偉君;曹宏發;趙紅衛;康晶輝
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司;北京縱橫機電科技有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司機車車輛研究所;鐵科縱橫(天津)科技發展有限公司
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;B60L15/00;B60L53/22;H02M3/156;H02M3/335;B60M3/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 崔博;葉明川

1.一種列車供電控制裝置，其特征在于，包括：第一控制器、內部中壓直流母線、能量單元、非隔離雙向DCDC模塊、直流輸出模塊、輔助逆變器和蓄電池充電機；

所述第一控制器分別與所述能量單元、非隔離雙向DCDC模塊、直流輸出模塊、輔助逆變器和蓄電池充電機連接；

所述內部中壓直流母線分別與所述能量單元、非隔離雙向DCDC模塊、直流輸出模塊、輔助逆變器和蓄電池充電機連接；

所述第一控制器，用于經由所述直流輸出模塊、輔助逆變器和蓄電池充電機獲得一列車在分相區內的輔助用電功率，經由所述非隔離雙向DCDC模塊獲得所述列車的儲能元件的最大充電功率和最大放電功率，以及經由所述列車的牽引變流器中的第二控制器獲得所述牽引變流器對應的牽引逆變器功率，并根據所述輔助用電功率、所述儲能元件的最大充電功率、最大放電功率以及所述牽引變流器對應的牽引逆變器功率，控制所述能量單元、非隔離雙向DCDC模塊、直流輸出模塊、輔助逆變器和蓄電池充電機，完成所述列車在分相區內的供電控制；其中，所述輔助用電功率包括：分別經由所述直流輸出模塊、輔助逆變器和蓄電池充電機獲得的負載功率。

2.根據權利要求1所述的列車供電控制裝置，其特征在于，所述能量單元包括：依次連接的第一高頻模塊、高頻變壓器和第二高頻模塊；

所述第一高頻模塊與所述第一控制器連接；

所述第二高頻模塊分別與所述第一控制器和內部中壓直流母線連接。

3.根據權利要求1所述的列車供電控制裝置，其特征在于，所述直流輸出模塊包括：依次連接的電感、第一隔離開關、熔斷器、電容器和第二隔離開關；

所述電容器的兩端分別與所述內部中壓直流母線連接。

4.一種列車供電控制系統，其特征在于，包括：列車的牽引變流器、中壓直流母線、中壓交流母線、低壓直流母線、儲能元件以及如權利要求1至3任一項所述的列車供電控制裝置；

所述列車供電控制裝置分別與所述牽引變流器、中壓直流母線、中壓交流母線、低壓直流母線和儲能元件連接。

5.根據權利要求4所述的列車供電控制系統，其特征在于，

所述能量單元與所述牽引變流器的高壓直流母線連接；

所述直流輸出模塊與所述中壓直流母線連接；

所述輔助逆變器與所述中壓交流母線連接；

所述蓄電池充電機與所述低壓直流母線連接；

所述非隔離雙向DCDC模塊與所述儲能元件連接；

所述第一控制器與所述牽引變流器的第二控制器連接。

6.根據權利要求4所述的列車供電控制系統，其特征在于，所述列車供電控制裝置為多個；

各個列車供電控制裝置經由所述中壓直流母線連接。

7.一種列車供電控制方法，其特征在于，應用如權利要求4至6任一項所述的列車供電控制系統實現，包括：

經由所述直流輸出模塊、輔助逆變器和蓄電池充電機獲得一列車在分相區內的輔助用電功率，經由所述非隔離雙向DCDC模塊獲得所述列車的儲能元件的最大充電功率和最大放電功率，以及經由所述列車的牽引變流器中的第二控制器獲得所述牽引變流器對應的牽引逆變器功率，所述輔助用電功率包括：分別經由所述直流輸出模塊、輔助逆變器和蓄電池充電機獲得的負載功率；

根據所述輔助用電功率、所述儲能元件的最大充電功率、最大放電功率以及所述牽引變流器對應的牽引逆變器功率，控制所述能量單元、非隔離雙向DCDC模塊、直流輸出模塊、輔助逆變器和蓄電池充電機，完成所述列車在分相區內的供電控制。