[发明专利]一种用于混合动力机车的电压控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及机车，尤其涉及一种用于混合动力机车的电压控制装置。

背景技术

现有技术中的油电混合动力调车机车作为一种利用新能源的机车，其动力提供部分具有以下两个特点：

1、采用了柴油发电机系统加动力蓄电池共同给机车提供牵引动力的方式。对于一般的调车机车，其平均负荷较低，动力蓄电池可以储存大量的电能，并可持续提供较大的功率，因此柴油发电机系统可以选用较低的功率。

2、机车在混合动力工况下工作时，蓄电池组的电压会随蓄电池充电、放电的功率变化而变化，一般采用机车微机调节柴油发电机系统的励磁电流来调节发电机的输出电压。如果柴油发电机输出电压不能快速跟随蓄电池输出电压的变化，就会造成蓄电池的充、放电电流大幅波动，整个系统也难以稳定的工作。

发明内容

本发明的目的是针对上述柴油发电机的输出电压难以快速跟随蓄电池输出电压的变化，造成蓄电池的充、放电电流大幅波动，导致系统不稳定的问题，提供一种用于混合动力机车的电压控制装置。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种用于混合动力机车的电压控制装置，包括机车微机、蓄电池管理系统、蓄电池组、柴油发电机组、整流电路、主变流器，所述机车微机连接主变流器，所述机车微机通过蓄电池管理系统连接蓄电池组，所述柴油发电机组通过整流电路连接主变流器，所述主变流器连接外部牵引电机，所述机车微机连接整流电路。

优选地，上述机车微机通过多功能车辆总线与整流电路进行通讯。

优选地，上述整流电路为四象限整流电路。

优选地，上述柴油发电机为三相380/480V柴油发电机。

本发明的有益效果：由于整流电路可准确控制柴油发电机输出功率，主变流器的输入功率也完全可控，因此蓄电池的充、放电功率也处于受控状态，使得系统处于稳定的工作状态。

附图说明

图1 为本使用新型的用于混合动力机车的电压控制装置结构示意图。

其中1为机车微机，2为蓄电池管理系统，3为蓄电池组，4为柴油发电机组，5为整流电路，6为主变流器，7为外部牵引电机。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示的用于混合动力机车的电压控制装置结构示意图，一种用于混合动力机车的电压控制装置，包括机车微机、蓄电池管理系统、蓄电池组、柴油发电机组、整流电路、主变流器，所述机车微机连接主变流器，所述机车微机通过蓄电池管理系统连接蓄电池组，所述柴油发电机组通过整流电路连接主变流器，所述主变流器连接外部牵引电机，所述机车微机连接整流电路。采用柴油发电机组发出三相交流电，经整流电路将交流电转换为直流电。机车微机给整流电路发送输出功率的目标值，整流电路依据机车微机要求输出相应的电功率，主变流器依据机车微机的要求控制牵引电机的输入功率。当机车需要油电混合提供功率时，闭合蓄电池组到中间直流电路的接触器。由于整流电路可准确控制柴油发电机输出功率，主变流器的输入功率也完全可控，因此蓄电池的充、放电功率也处于受控状态，使得系统处于稳定的工作状态。

优选地，所述机车微机通过多功能车辆总线与整流电路进行通讯。多功能车辆总线（MVB）是一种主要用于（但也并非专用于）对有互操作性和互换性要求的互连设备之间的串行数据通信总线。多功能车辆总线（Multifunction Vehicle Bus），它是列车通信网TCN的一部分，TCN 网络由MVB +WTB构成。原有的机车微机和主变流器之间的通信也是使用多功能车辆总线，因此在此处使用多功能车辆总线进行通信不需要增加任何硬件成本。

优选地，所述整流电路为四象限整流电路。四象限整流电路对输出的电压幅值、电流大小具有良好的控制效果。三相交流电经四象限整流电路控制后输出的直流电的电功率完全受控，输出的直流电压幅值随蓄电池组的端电压变化而自动变化。由于变流模块控制精度高、调节迅速，彻底解决了以往因剩磁作用造成的电压调节滞后，发电机的输出电压、电流波动。

优选地，所述柴油发电机为三相380/480V柴油发电机。三相380/480V发电机组属市场上大量供应的成熟产品，具有技术可靠，成本低的优势。

以上上述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。