[发明专利]混合动力轨道车辆的供电装置、供电系统和轨道车辆

权利要求书

1.一种混合动力轨道车辆的供电装置，其特征在于，包括：

超级电容和蓄电池组，所述超级电容和蓄电池组并联，且分别与车辆中的供电系统相连，用于在接触网与车辆供电系统脱离或接触网无电状态下，作为车辆中供电系统的供电电压源。

2.一种混合动力轨道车辆的供电系统，其特征在于，包括权利要求1所述的供电装置，该供电系统还包括：

电压互感器，与受电弓输出线路相连，用于将受电弓输出线路上的电压缩小设定倍数后输出；

车辆信息获取单元，用于获取车辆的运行状态信息；

供电装置信息采集单元，分别与所述供电装置中的超级电容和蓄电池组相连，用于采集所述超级电容和蓄电池组的当前状态信息；

控制单元，分别与所述电压互感器、所述车辆信息获取单元和所述供电装置信息采集单元相连，用于根据所述电压互感器的输出电压、所述车辆的当前运行状态信息、所述超级电容的当前状态信息和蓄电池组的当前状态信息，生成对牵引变流器的控制信号；

牵引变流器，分别与受电弓输出线路、所述控制单元和所述超级电容和蓄电池组相连，用于根据所述控制信号控制将通过受电弓输出线路引入的接触网电压转换成牵引电机所需的交流电压，以通过接触网为牵引电机供电，控制将通过受电弓输出线路引入的接触网电压转换成对所述超级电容和蓄电池组的直流充电电压，以为所述超级电容和蓄电池组充电，控制将所述超级电容和蓄电池组输出的直流电压变换成牵引电机所需的交流电压，以通过所述超级电容和蓄电池组为牵引电机供电。

3.根据权利要求2所述的混合动力轨道车辆的供电系统，其特征在于，还包括：

所述控制单元包括期望输出功率获取子单元、输出功率获取子单元和控制信号生成子单元，所述牵引变流器包括牵引逆变器、第一直流斩波器和第二直流斩波器，其中，

期望输出功率获取子单元，与所述车辆信息获取单元相连，用于根据所述车辆的运行状态信息获取牵引电机的期望输出功率值；

输出功率获取子单元，与所述供电装置信息采集单元相连，用于根据所述超级电容和蓄电池组的当前状态信息分别获取所述超级电容的输出功率值和所述蓄电池组的输出功率值；

控制信号生成子单元，分别与所述电压互感器、所述期望输出功率获取子单元和所述输出功率获取子单元相连，用于在所述电压互感器的输出电压大于第一预设电压阈值状态下，分别生成对所述牵引逆变器的供电控制信号、对所述第一直流斩波器的第一充电控制信号和对所述第二直流斩波器的第二充电控制信号，且在所述电压互感器的输出电压小于第一预设电压阈值状态下，根据所述牵引电机的期望输出功率值、所述超级电容的输出功率值和所述蓄电池组的输出功率值分别生成对所述第一直流斩波器的第一功率输出信号、对所述第二直流斩波器的第二功率输出信号和对所述牵引逆变器的变流控制信号；

第一直流斩波器，分别与受电弓输出线路、所述控制信号生成子单元和所述超级电容相连，用于在接收到所述第一充电控制信号时，控制将通过受电弓输出线路引入的接触网电压转换成对所述超级电容的直流充电电压，以为所述超级电容充电，或在接收到所述第一功率输出控制信号时，将所述超级电容输出的直流电压转换成设定幅值的直流电压后输出，以通过所述超级电容的放电输出第一功率值的能量；

第二直流斩波器，分别与受电弓输出线路、所述控制信号生成子单元和所述蓄电池组相连，用于在接收到所述第二充电控制信号时，控制将通过受电弓输出线路引入的接触网电压转换成对所述蓄电池组的直流充电电压，以为所述蓄电池组充电，或在接收到所述第二功率输出控制信号时，将所述蓄电池组输出的直流电压转换成设定幅值的直流电压后输出，以通过所述蓄电池组的放电输出第二功率值的能量；

牵引逆变器，分别与受电弓输出线路、所述控制信号生成子单元、所述第一直流斩波器和所述第二直流斩波器相连，用于在接收到所述供电控制信号时，控制将通过受电弓输出线路引入的接触网电压转换成牵引电机所需的交流电压，以为通过接触网为牵引电机供电，或在接收到所述变流控制信号时，控制将第一直流斩波器和第二直流斩波器输出的设定幅值的直流电压变换成牵引电机所需的交流电压，以通过所述超级电容和蓄电池组为牵引电机供电。