[发明专利]一种用于双电能机车的蓄电池控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及机车领域，特别是涉及一种用于双电能机车的蓄电池控制电路。

背景技术

双电能机车能够在交流接触网和牵引蓄电池两种能源制式下工作，对于双电能机车的控制电路的关注主要集中在整车电路系统，对于双电能机车蓄电池的充放电电路关注较少。

目前关于车载蓄电池的充放电电路主要是针对电动汽车再生制动充电的研究，但是，电动汽车蓄电池的容量较小，其控制电路不适应铁路双电能机车作业中对蓄电池功率要求较高的情况。而类似以蓄电池-接触网为能源的双电能轨道工程车中，蓄电池的功率很小，蓄电池充放电电路结构无法满足双电能机车对大功率蓄电池控制电路的要求。

另外，在蓄电池牵引工况下，对于双电能轨道工程车，采用牵引电机进行再生电制动时，蓄电池可以吸收的再生制动能量很少，而双电能机车蓄电池容量大，可以吸收更多的能量，需要设计简单有效的充放电转换电路及相应电气部件和控制方式来实现。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于双电能机车的蓄电池控制电路，以解决双电能机车的蓄电池充放电和再生制动能量吸收问题。

本发明提供一种用于双电能机车的蓄电池控制电路，包括：直流开关、充电机、蓄电池和隔离转换单元，其中，

所述隔离转换单元包括三个端口，其中，第一端口与第二端口之间、第二端口与第三端口之间不能同时导通；所述直流开关断开时，第一端口与第二端口之间导通；所述直流开关闭合时，牵引时，第二端口与第三端口之间导通；电制动时，第一端口与第二端口之间导通；

接触网通过交流开关、牵引变压器、四象限整流器与所述充电机的输入端电连接，所述充电机的正输出端与所述隔离转换单元的第一端口电连接，所述隔离转换单元的第二端口与所述蓄电池的正极电连接，所述充电机的负输出端与所述蓄电池的负极电连接；所述隔离转换单元的第三端口与所述直流开关的输入端电连接；所述直流开关的输出端通过牵引逆变器与牵引电机电连接；

其中，所述四象限整流器的输出端与所述牵引逆变器的输入端电连接，牵引逆变器的输出端与所述牵引电机电连接；所述直流开关与所述交流开关不能同时闭合。

优选地，所述蓄电池控制电路包括多个所述蓄电池和多个所述隔离转换单元，其中，

每个所述隔离转换单元的第一端口与所述充电机的正输出端电连接，每个所述隔离转换单元的第二端口分别与一个所述蓄电池的正极电连接，所述充电机的负输出端与每个所述蓄电池的负极电连接；每个所述隔离转换单元的第三端口都与所述直流开关电连接。

优选地，所述隔离转换单元包括两个开关管，所述两个开关管不能同时导通或断开。

优选地，所述隔离转换单元包括两个串连的二极管，其中，第一二极管的正极为所述隔离转换单元的第一端口，第一二极管的负极与第二二极管的正极电连接为所述隔离转换单元的第二端口，第二二极管的负极为所述隔离转换单元的第三端口。

优选地，所述隔离转换单元包括两个串连的MOS管，其中，

第一MOS管的漏极为所述隔离转换单元的第一端口，第一NOS管的源极与第二MOS管的漏极电连接为所述隔离转换单元的第二端口，第二MOS管的源极为所述隔离转换单元的第三端口；

所述交流开关闭合时，第一MOS管的源极和漏极导通，第二MOS管的源极和漏极关断；所述直流开关闭合时，第一MOS管的源极和漏极关断，第二MOS管的源极和漏极导通。

优选地，所述隔离转换单元包括两个串连的双极晶体管。

优选地，所述蓄电池为蓄电池组。

优选地，还包括辅助逆变器，所述辅助逆变器与所述四象限整流器的输入端电连接。

优选地，所述双电能机车为调车机车。

优选地，所述蓄电池控制电路包括多个四象限整流器、多个牵引逆变器、多个牵引电机中任意一项或多项，其中：

所述多个四象限整流器并连在所述牵引变压器和牵引逆变器之间；

所述多个牵引逆变器并连在四象限整流器和牵引电机之间；

所述多个牵引电机并连在牵引逆变器运行。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：