[发明专利]电驱动运载工具改装系统及相关联的方法

说明书

发明背景

技术领域

本发明包括涉及推进系统(propulsion system)的实施例。本发明包括涉及使用推进系统的方法的实施例。 

现有技术讨论

某些运载工具(vehicle)使用电牵引马达(motor)来推进运载工具。这些电牵引马达可连接至称作链环(link)的电气联接结构，其为马达提供功率(power)。这些链环可以是电气总线系统。一个或多个运载工具上所载有的(on-board)交流发电机(alternator)可用来向链环提供功率。在一定的运行条件下，例如当运载工具减速或在下坡道上保持速度时，由电马达产生的反电动势(EMF)大于发动机驱动式交流发电机所提供的电压。在这种条件下，电牵引马达停止充当马达而变成发电机。作为动力制动(dynamic braking)而已知的该过程是用来减少运载工具的机械制动系统部件的磨损的一种电制动的形式。在运载工具为机车(locomotive)的情况下，动力制动减少了机车以及还有该火车(train)的所有轨道车(rail car)的制动磨损。在动力制动期间，一个或多个电阻器(resistor)将电功率作为热量耗散。在运载工具为卡车(truck)或其它的使用电驱动推进的中型或重型运载工具时，动力制动可用来减少与各个单独的轮相关联的机械制动系统部件的磨损。 

已经开发了混合式(hybrid)推进系统，用来回收否则将在动力制动期间作为热量而被浪费的能量中的一部分。这些否则将被浪费的能量的回收为再生制动(regenerative braking)。混合式推进系统可使用两种不同的能量来源：热机(heat engine)和能量储存单元。热机可燃烧 燃料来产生机械功——内燃机、涡轮发动机、以及柴油发动机是一些实例。能量储存单元可包括可再充电的电池、超级电容器(ultracapacitor)、或具有高功率密度的飞轮。 

通常，混合式推进系统包括联接至交流发电机的所载有的热机，该交流发电机将发动机的机械输出功率转化成交流(AC)电功率。整流器(rectifier)将交流发电机的AC输出转化成直流(DC)。整流器的DC输出的一部分可对能量储存单元进行充电，而其余的DC输出部分驱动电马达，电马达又推进运载工具。 

在运载工具加速期间，能量储存单元可放电(discharge)以增补发动机-交流发电机的电功率输出并可在一段时间内提供有所升高的功率水平。在运载工具制动期间，能量储存单元再充电以用于以再生的方式(regeneratively)捕获在制动期间否则将被浪费的能量的一部分。 

重型混合式推进系统可能需要大规模的能量储存装置。由于同时的功率和能量需求，常规的重型混合式推进系统可能需要许多较小的能量储存单元的并联运行，这些较小的能量储存单元通常构造成大量串联连接的(series-connected)单电池(cell)的数个并联的串(string)。并联的能量储存单元内的功率分享可能是有问题的。 

拥有这样一种推进系统可能是合乎需求的，即，该推进系统带有与当前可得到的推进系统的那些特性和特征不同的特性和特征。拥有这样一种推进系统可能是合乎需求的，即，该推进系统执行与当前可得到的那些方法不同的方法。 

发明内容

在一个实施例中提供了一种系统以用于改装(retrofitting)电推进式(electrically propelled)运载工具。运载工具具有发动机驱动式交流发电机，以及联接至交流发电机的至少第一牵引马达和第二牵引马达。系统包括：能量储存装置，该能量储存装置能够联接至至少第一 牵引马达；以及控制系统，该控制系统可运行，以控制推进功率在第一牵引马达与第二牵引马达之间的分配。 

在一个实施例中提供了一种改装运载工具的方法。用于改装的目标运载工具具有发动机驱动式交流发电机，以及至少两个联接至交流发电机的牵引马达。方法包括：使牵引马达中的至少一个与交流发电机脱离联接(uncouple)，以提供第一脱离联接的牵引马达；且然后，使第一脱离联接的牵引马达联接至能量储存装置。