[发明专利]一种非公路车辆电传动方法及系统

说明书

本发明提供一种非公路车辆电传动系统，其包含：主供电装置，其包含接触网供电模块以及储蓄电能供电模块，接触网供电模块与储蓄电能供电模块连接，二者通过分时供电的方式向非公路车辆的多个牵引电机供电，其中，储蓄电能供电模块在非公路车辆处于制动状态时吸收制动能量；辅助供电装置，其用于向非公路车辆的辅助负载供电。本发明提供的非公路车辆电传动方法及系统由接触网和储蓄电能供电模块联合向主传动系统供电，辅助供电装置向辅助负载供电。主传动系统与辅助负载的供电相互独立，提高了整车可靠性。其中，储蓄电能供电模块可以存储制动能量。另外，本发明还能够根据非公路车辆的运行状态采取两种供电方式交替供电的方式。

技术领域

本发明涉及车辆控制领域，具体地说，涉及一种非公路车辆电传动方法及系统。

背景技术

非公路车辆的特点是：外形巨大，有些车辆的轮胎直径甚至达到5米以上；载重吨位大，普遍在100～500吨；动力强劲，非公路车辆装配大型柴油机，排量超甚至过100升，总功率超过3700马力；运行工况恶劣，所处环境恶劣，路况复杂多变。由于以上特点，这些车辆不能在标准公路上运行，只能运行于专用的道路上，因此称为非公路车辆。非公路车辆广泛应用于矿山、大型建筑工程、水电大坝工程、铁粉或煤炭堆场等需要大量运输工作的场合。

非公路车辆多数采用电驱动系统，与内燃机车类似，车上的柴油机驱动发电机，发电机发电经过牵引变流器变换成变压变频(VVVF)电源来驱动牵引电机。电驱动牵引系统是非公路车辆的核心组成部分，传统的电驱系统主要由柴油机、发电机、变流器、制动电阻、轮毂电机五个部分组成。

目前，市面上存在一种采用动力电池组的纯电动自卸车驱动系统，牵引电机和举升油泵电机等辅助电机都采用动力电池组供电。但是，对于载重数百吨的非公路车辆而言，该方案需要的动力电池容量很大，成本非常高；而且在大功率快速充电技术没有突破的情况下，充电时间远大于车辆的运行时间，实现起来难度极大。

因此，急需一种效率更高的非公路车辆电传动方法及系统。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种非公路车辆电传动系统，所述系统包含：

主供电装置，其包含接触网供电模块以及储蓄电能供电模块，所述接触网供电模块与所述储蓄电能供电模块连接，二者通过分时供电的方式向所述非公路车辆的多个牵引电机供电，其中，所述储蓄电能供电模块在所述非公路车辆处于制动状态时吸收制动能量；

辅助供电装置，其用于向所述非公路车辆的辅助负载供电。

根据本发明的一个实施例，所述接触网供电模块通过接触网向所述多个牵引电机以及所述储蓄电能供电模块供电，所述接触网供电模块包含：

受电弓，其用于在升起时接收所述接触网传输的输入电能，在降下时，隔离所述接触网；

受电单元，其连接在所述受电弓上，包含直流断路器、充电子单元以及滤波子单元，其中，所述充电子单元用于延缓所述输入电能的输入时间，所述滤波子单元用于对所述输入电能进行滤波处理；

主逆变器，其直流侧连接在所述受电单元上，用于驱动所述多个牵引电机，其中，所述主逆变器的数量为正整数。

根据本发明的一个实施例，所述储蓄电能供电模块为动力电池组、超级电容、燃料电池以及锂电池，连接在所述受电单元以及所述主逆变器之间，用于在所述非公路车辆脱离所述接触网时向所述多个牵引电机供电。

根据本发明的一个实施例，所述辅助供电装置包含：

柴油机，用于提供驱动能量；

辅助发电机，其通过同轴连接的方式连接在所述柴油机上，用于接受所述柴油机提供的所述驱动能量，并产生电能；

辅助整流器，其连接在所述辅助发电机上，其用于接受所述电能，并将所述电能进行整流处理，得到整流处理后的整流电能；