[发明专利]用于控制复合供电系统的变流器的能量流动方法和变流器

权利要求书

1.一种用于控制复合供电系统中的变流器的能量流动方法，其中包括：

检测负载电机的工况；

在所述负载电机全部处于牵引工况时，控制变流器将复合供电系统中的一个或多个供电系统的功率提供给电机，

在所述负载电机全部处于制动工况时，控制变流器将电机制动时产生的功率提供给复合供电系统中的一个或多个供电系统，

在所述负载电机中的一部分电机处于牵引工况，另一部分电机处于制动工况时，控制变流器除了将复合供电系统中的一个或多个供电系统的功率提供给电机之外，还将处于制动工况的电机产生的功率提供给处于牵引工况的电机，

所述复合供电系统包括电网供电系统和备用供电系统，

在单独由备用供电系统向电机提供功率时，如果备用供电系统提供的功率小于所述负载电机所需的功率，则切入电网供电系统以向所述负载电机同时供电，如果备用供电系统提供的功率大于所述负载电机所需的功率，则控制变流器使备用供电系统中提供的多余的功率馈送至电网，

在单独由所述电网供电系统向所述负载电机提供功率时，先对变流器的直流侧的储能元件进行预充电以避免所述电网供电系统上电时强大的冲击电流烧坏变流器的功率器件和直流电容，

当变流器中的功率单元中没有能量流动的情况下，切入斩波单元以对所述储能元件进行放电。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述电网供电系统提供的功率小于负载电机所需的功率，则切入备用供电系统以向所述负载电机同时供电。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果备用供电系统提供的功率小于一阈值，从而指示出所述备用供电系统处于亏电的情况的话，则控制变流器将备用供电系统退出，并切入电网供电系统单独给负载电机供电。

4.一种复合供电系统中的变流器，其包括：

第一功率单元，其与供电电网连接；

第二功率单元，其一端与所述第一功率单元连接，另一端与负载电机连接，

能量流动控制单元，其包括：

检测模块，其用于检测负载电机的工况；

控制模块，其用于在所述负载电机全部处于牵引工况时，控制变流器将复合供电系统中的一个或多个供电系统的功率提供给负载电机，在所述负载电机全部处于制动工况时，控制变流器将电机制动时产生的功率提供给复合供电系统中的一个或多个供电系统，在所述负载电机中的一部分电机处于牵引工况，另一部分电机处于制动工况时，控制变流器除了将复合供电系统中的一个或多个供电系统的功率提供给电机之外，还将处于制动工况的电机产生的功率提供给处于牵引工况的电机，

所述复合供电系统包括电网供电系统和备用供电系统，

在单独由备用供电系统向电机提供功率时，如果备用供电系统提供的功率小于所述负载电机所需的功率，则切入电网供电系统以向所述负载电机同时供电，如果备用供电系统提供的功率大于所述负载电机所需的功率，则控制变流器使备用供电系统中提供的多余的功率馈送至电网，

所述变流器还包括充电单元，在控制模块将电网供电系统切入变流器时，先通过所述充电单元对变流器的直流侧的储能元件进行预充电，再将电网供电系统切入变流器，

所述变流器还包括斩波单元，当变流器中的功率单元中没有能量流动的情况下，切入所述斩波单元以对所述储能元件进行放电。

5.如权利要求4所述的变流器，其特征在于，所述控制模块还包括直流滤波单元，所述直流滤波单元在电网供电系统和/或备用供电系统输出直流电时，避免变流器与供电系统之间的电磁信号干扰。

6.如权利要求4所述的变流器，其特征在于，所述控制模块还包括交流滤波单元，所述交流滤波单元在电网供电系统和/或备用供电系统输出交流电时，避免变流器与供电系统之间的电磁信号干扰。

7.如权利要求4所述的变流器，其特征在于，所述变流器还包括连接在直流母线侧的绝缘检测单元，所述绝缘检测单元用以检测变流器的中间直流环节和备用供电系统对地的绝缘电阻。