[发明专利]客车电驱动系统及驱动方法

权利要求书

1. 一种客车电驱动系统，其特征在于，包括用于存储系统所需的直流电能超级电容（C1），与所述超级电容（C1）电连接的电压调节电路、第二逆变器（INV2）和控制系统，与所述电压调节电路电连接的薄膜电容（C2），并联于所述薄膜电容（C2）两端的第一逆变器（INV1），以及与第一逆变器（INV1）连接的驱动电机（M1）；

所述电压调节电路由相互连接的功率模块（V1-V4）和储能电感（L1）组成，所述第二逆变器（INV2）与发电机控制电路（INV2-C）和发电机（M2）连接；所述控制系统包括电压调节控制电路（VC1）和驱动电机控制电路（INV1-C）； 

所述电压调节控制电路（VC1）和发电机控制电路（INV2-C）同时采集超级电容（C1）的电压（U_DC1）和 电流（I_DC1），电压调节控制电路（VC1）和驱动电机控制电路（INV1-C）同时采集薄膜电容（C2）的电压（U_DC2）和 电流（I_DC2），同时接收驱动电机控制信号；

所述驱动电机控制电路（INV1-C）依据驱动电机（M1）运行时线电压的有效值，向电压调节控制电路（VC1）提供驱动电机（M1）运行所需的直流母线电压（U_NEED）。

2.根据权利要求1所述的客车电驱动系统，其特征在于：所述超级电容（C1）由多块电容经过并、串联或混联组成。

3. 根据权利要求1所述的客车电驱动系统，其特征在于：所述第二逆变器（INV2）依据发电机控制信号和超级电容（C1）的电压（U_DC1）值控制发电机（M2）发电。

4.根据权利要求1所述的客车电驱动系统，其特征在于：所述的电压调节控制电路（VC1）与驱动电机控制电路（INV1-C）存在互锁信号，当电压调节控制电路（VC1）或驱动电机控制电路（INV1-C）出现故障时，均停止工作。

5.根据权利要求1所述的客车电驱动系统，其特征在于：所述的电压调节电路中功率模块（V1）、（V2）、（V3）、（V4）依据电压调节控制电路的驱动信号工作。

6. 根据权利要求1或5所述的客车电驱动系统，其特征在于：所述的电压调节电路设有直流母线电压和电流超限保护功能模块。

7.权利要求1至6任一项所述的客车电驱动系统的驱动方法，其特征在于，包括如下步骤：

a. 电压调节控制电路（VC1）开始工作，功率模块（V1）、（V2）、（V3）、（V4）截止；

b. 采集驱动电机控制信号，判断电机是否运行，如果电机处于运行状态，执行步骤c；如果电机非运行状态，执行步骤a；

c. 判断第一逆变器（INV1）是否故障，如果逆变器1处于故障状态，执行步骤a；如果逆变器1处于非故障状态，执行步骤d；

d. 采集第一逆变器（INV1）所需的直流母线电压（U_NEED），采集薄膜电容处的直流母线电压（U_DC2）、电流（I_DC2），采集超级电容处的直流母线电压（U_DC1）、电流（I_DC1）；

e. 判断系统电流是否超限，如果超限执行步骤g；如果不超限执行步骤f；

f. 判断系统电压是否超限，如果超限执行步骤g；如果不超限执行步骤h；

g. 电压调节控制电路输出保护信号，电路运行信号置0，执行步骤a；

h. 判断驱动电机是否运行于电动状态，如果运行于电动状态，执行步骤i；如果运行于发电状态，执行步骤j；

i. 判断超级电容处的直流母线电压（U_DC1）是否大于等于第一逆变器（INV1）所需的直流母线电压（U_NEED），如果大于等于，执行步骤k；如果不大于等于，执行步骤l；

j. 判断第一逆变器（INV1）所需的直流母线电压（U_NEED）是否大于等于超级电容处的直流母线电压（U_DC1），如果大于等于，执行步骤m；如果不大于等于，执行步骤n；

k. 计算PWM1占空比，对PWM1占空比进行上、下限限制， V2、V3、V4截止，V1依据PWM1斩波工作，执行步骤o；

l. 计算PWM4占空比，对PWM4占空比进行上、下限限制， V1保持导通，V2、V3截止，V4依据PWM4斩波工作，执行步骤o；

m. 计算PWM3占空比，对PWM3占空比进行上、下限限制，V1、V2、V4截止，V3依据PWM3斩波工作，执行步骤o；

n. 计算PWM2占空比，对PWM2占空比进行上、下限限制，V3保持导通，V1、V4截止，V2依据PWM2斩波工作，执行步骤o；

o. 电压调节控制电路VC1运行信号置1，执行步骤b。