[发明专利]运输车辆的供电系统

说明书

本发明涉及电气工程设计的领域。运输车辆的供电系统包含：具有蓄电池(2)和电起动器(3)所连接到的负电线和正电线的电力网(1)；电容器组(4)；连接在电容器组与电力网之间的可逆转换器(5)；调节器(6)；以及温度传感器(11)。来自电容器组的电压被馈送到调节器的输入端(10)，调节器的额外输入端(12)连接到温度传感器，并且调节器的输出端连接到可逆转换器的控制输入端(7,8,9)，可逆转换器根据控制输入端处的信号能够改变其本身在电力网侧上的输出端处的电压‑电流特性的参数。调节器以下列方式实现：从可逆转换器流到电力网的最大电流是温度‑传感器温度的减函数。本发明延长了电起动器的寿命并增加了供电系统的可靠性。

技术领域

本发明涉及电气设备领域，即涉及运输车辆的供电系统。

背景技术

存在已知的供电系统，该供电系统由转换器组成、设计有半导体整流器、包含调节系统和过热传感器，过热传感器连接到调节系统以确保当某个温度被达到时转换器电流减小(Copyright certificate RF№864421,incl.Н02Н7/10,Н02М1/18.Converterthermal protection device.Publ.September15,1981)。

这个解决方案的不足是，负载电流依赖于温度。因此，其功能能力很窄。

存在已知的供电系统，该供电系统由引擎起动模块组成、包含电容器组和转换器，转换器的输入端连接到蓄电池并且输出端连接到电容器组，该电容器组连接到电起动器电源电路(Maxwell Technologies,Inc.Ultra-capacitor Engine Start ModuleESM.http://www.maxwell.com/esm/)。

这个系统的不足是动态过载，其当电起动器开启时出现，这导致换向器和电刷组件以及电起动器驱动器的较快恶化。

存在已知的供电系统，该供电系统由蓄电池和软起动设备组成，软起动设备的功率输入端连接到蓄电池，而功率输出端连接到电起动器电源电路(Russian Federationinvention patent№2447314,incl.F02N11/08,F02N11/14,B60W10/06.Electric startersystem.Publ.April 10,2012)。

该系统与前面的类似系统相比较可以没有电起动器的动态过载，然而，它更大且更重，因为：

-在软起动设备内，全功率换向出现，这需要向电起动器供电，从而导致明显的能量损耗且需要对应的热耗散；

-与正常气候条件相比较，当温度减小时，蓄电池的内电阻增加2-3倍，这应由蓄电池的尺寸的对应增大而进行补偿。

作为原型，选择最接近于所要求保护的技术解决方案的明显特征的供电系统，该供电系统由具有蓄电池和电起动器所连接到的负和正电线的电力网、电容器组、连接在电容器组与电力网之间的双向转换器、具有至少一个输出端和输入端的调节器组成，该输入端接收电容器组电压，而双向转换器具有连接到调节器的输出端的控制输入端并且被设计为根据来自控制输入端的信号来改变其在电力网侧上的输出端处的电压-电流特性(Russian Federation invention patent№2513025,incl.H02J1/00.Electric powersupply system.Publ.April 20,2014)。

与以前的类似系统相比较，原型允许减小蓄电池的电流并减小其尺寸，因为部分负载电流从电容器组穿过双向转换器流到电力网中。这个原型的不足在较高环境温度下变得明显：

-电起动器的动态过载由于蓄电池的内部电阻的减小且由于起始电流的对应增大而出现；

-由于过热而增加电容器组和双向转换器故障的概率。