[实用新型]混合动力机车用智能充电机系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种混合动力机车用智能充电机系统。

背景技术

目前国内混合动力机车还处于研制阶段，针对该机车给磷酸铁锂蓄电池使用的充电机还处于研制阶段，尚没用混合动力机车专用的智能充电机，本实用新型的设计可很好的填充这一空白。 

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种混合动力机车用智能充电机系统，包括蓄电池管理系统、智能充电系统、蓄电池组、蓄电池检测模块、机车微机控制器，其特征在于：所述智能充电系统由24个充电模块8串3并组合使用，所述充电模块与上位机即所述蓄电池管理系统通过RS485总线连接，所述蓄电池管理系统用于对所述充电模块实现集中监控。

所述蓄电池组是由磷酸铁锂电池组成的电池组。

本充电机采用模块化设计，由24个充电模块8串3并组合使用，专用于混合动力机车动力蓄电池的充电。充电模块提供RS485通讯接口和网络通讯协议，可与上位机即蓄电池管理系统BMU通过RS485总线连接，由BMU对充电模块实现集中监控。工作原理图如图1。

蓄电池管理系统通过Modbus通讯向充电机控制单元提供电压限值、电流限值、电池组电压、充电电流、蓄电池剩余容量SOC等参数。蓄电池管理系统可控制充电模块的开机和关机、充电模式,并可采集到输入过欠压、输出过欠压、输出过流、过热等故障告警和充电机地址编码等信息。充电机根据BMU通讯来的充电指令和参数由DC/DC输出连续可调的320~800V电压。

在充电时，BMU向充电机提供充电信号，由BMU进行充电模式管理。充电过程中，充电机接受BMU的充电指令，实时调整充电电压和充电电流。BMU对由磷酸铁锂电池组成的电池组进行充电，策略如下： 

◆ 保护性充电：当电池组中任一单体电池最低电压小于保护电压时，充电电流为1-5A，直到所有单体电池最低电压大于保护电压后进入恒流充电； 

◆ 恒流充电：当电池组中任一单体电池最低电压大于保护电压小于等于3.5V时充电，充电电流达到设定的最大值； 

◆ 恒压充电：当电池组中任一单体电池最低电压大于3.5V小于等于3.6V时充电，充电电压达到恒定状态。 

充电机保护及故障诊断:

（1）温度控制和过热保护

充电机温度＞35℃:风扇启动；

充电机温度<45℃:风扇慢速工作； 

充电机温度≥45℃:风扇全速工作； 

充电机温度≥75℃:充电机过热，故障告警。 

充电机温度降低恢复正常时，风扇控制及过热保护功能自动恢复。 

（2）输出过流过压保护 

充电机输出电流大于额定值的110%时，充电机关机并故障报警。 

充电机输出电压高于过电压设定值时，充电机关机并故障报警。 

（3）其他故障保护 

因任何原因导致充电机工作异常时，充电机自动保护及报警。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本充电机系统高度智能化，安装、维护、操作方便，电流0~60A连续可调，电压320~800V连续可调，可设置充电模式，实现保护性—恒流—恒压阶段充电。具有输入过欠压、输出过欠压、过流、短路、过温等保护功能。

附图说明

图1是本实用新型工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本充电机采用模块化设计，由24个充电模块8串3并组合使用，专用于混合动力机车动力蓄电池的充电。充电模块提供RS485通讯接口和网络通讯协议，可与上位机即蓄电池管理系统BMU通过RS485总线连接，由BMU对充电模块实现集中监控。工作原理图如图1。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。