[发明专利]机车电气系统及其电池组充放电方法

权利要求书

1.一种机车电气系统，其特征在于，包括整车控制器VCU（1）、电池单元（3）、电源分配单元（4）、驱动器（5）、电机（6）、逆变电源（7）、逆变器（8）、直流降压单元（9），整车控制器VCU通过总线方式与电池单元、驱动器、逆变电源、逆变器、直流降压单元通讯连接，电池单元包括电池组（31）和电池管理系统BMS（32），通过电池管理系统BMS检测电池组的状态参数并反馈至整车控制器VCU；电源分配单元的输入端与电池组连接，电源分配单元的输出端分别与驱动器、逆变电源、逆变器、直流降压单元连接，其中，所述的驱动器与电机连接；逆变电源与220V交流电用电设备连接；直流降压单元与24V直流电用电设备连接。

2.根据权利要求1所述的机车电气系统，其特征还在于，整车控制器VCU还连接有人机接口（2），所述的人机接口包括遥控器（21）和操作台（22）。

3.根据权利要求1所述的机车电气系统，其特征还在于，本系统还包括车载充电柜或/和车下直流充电桩，电池组上设有充电口，所述车载充电柜或/和车下直流充电桩通过充电口为电池组充电。

4.根据权利要求1所述的机车电气系统，其特征还在于，电源分配单元的输出端之一与驱动器连接，经驱动器转变为频率可调的380V交流电，为电机供电；所述电源分配单元的输出端之二与逆变电源连接，经逆变电源转变为220V交流电，为220V交流电用电设备供电；所述电源分配单元的输出端之三与逆变器连接，经逆变器转变为380V交流电，为各380V交流电用电设备供电；所述电源分配单元的输出端之四与直流降压单元连接，经直流降压单元降压，为各24V直流电用电设备供电。

5.根据权利要求1所述的机车电气系统，其特征还在于，电池单元还连接有电池单元故障报警单元，在电池单元故障报警单元中，电池组并联一个总电压采集模块，和/或电池组的每一个电池均串联一个分电压采集模块。

6.根据权利要求1所述的机车电气系统，其特征还在于，驱动器还连接有驱动器故障检测单元，在驱动器故障检测单元中，驱动器故障检测单元通过驱动器检测回路检测驱动器的状态信息并发送至整车控制器VCU。

7.根据权利要求1所述的机车电气系统，其特征还在于，驱动器的输出端接入电源分配单元的同时，驱动器的输出端还连接有制动电阻。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的机车电气系统的电池组充电方法，包括以下步骤：

S1：电池组的充电接口连接充电桩的充电枪，唤醒信号到达，电池管理系统BMS上电自检，电池管理系统BMS检测充电继电器粘连状态，状态正常，检测电池组的温度T或电池组每一个电池的温度T，当检测到的电池组的温度T或电池组每一个电池的温度T，在0℃＜T≤55℃范围内，进入步骤S4；当T≤0℃时，进入步骤S2；

S2：电池管理系统BMS先吸合充电继电器，检测到电池总压在设定范围内后，吸合加热继电器，电池管理系统BMS请求加热电压700V，电流9.2A，待霍尔检测到充电桩输出大于2A的稳定电流之后，断开充电继电器，进入步骤S3；

S3：纯加热模式；加热至T≥10℃停止加热，进入步骤S4，并延时1S断开加热继电器；

S4：进入正常充电模式，吸合充电继电器，电池管理系统BMS控制充电枪为电池组充电，在充电过程中持续监测电池温度T，如果温度T低于0℃，则再次进入S2；

S5：当检测到电池组电量为100%，充电结束，电池管理系统BMS请求停止充电，电池管理系统BMS切断充电继电器；若充电桩未停止充电，则电池管理系统BMS延时5S直接切断充电继电器。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的机车电气系统的电池组放电方法，包括以下步骤：

S1：电池管理系统BMS上电自检，若电池管理系统BMS自检完成无故障，检测主正继电器粘连状态正常，进入步骤S3；若检测到主正继电器黏连或者无法闭合，电池管理系统BMS进入故障待机状态，进入步骤S2；

S2：排除故障后进入步骤S1；

S3：闭合主正继电器，电池管理系统BMS发送主正继电器闭合状态的信号至整车控制器VCU，高压上电完成，进入步骤S4；

S4：用电负载开始正常用电，电池组开始放电。