[发明专利]一种混合动力机车牵引传动系统

说明书

本发明提供了一种混合动力机车牵引传动系统，其包括三相整流模块、多组牵引逆变模块以及辅助逆变模块。该系统通过在每个牵引逆变模块之前设置直流接触器与中间直流回路连接，可对发生故障的牵引逆变模块进行单个切除，能够避免造成机车机破的事故；通过在牵引逆变模块内部设置放电电阻，能够对被切除的牵引逆变模块内部的能量进行泄放，从而避免检修维护时出现危险；以及通过对辅助逆变电路的复用，既能够满足辅助用电设备的供电要求，又能够满足车载蓄电池的库内充电需求，从而无需设置专门的充电电路或者配备专门的充电设备。

技术领域

本发明涉及机车牵引动力技术领域，尤其涉及一种混合动力机车牵引传动系统。

背景技术

近年来，随着电力机车的广泛应用，对电力机车的牵引传动系统的研究也在不断深入。牵引传动系统(尤其是牵引变流器)是有轨列车关键部件之一，其主要功能是实现直流电力与交流电力之间电能量的转换，通过调压调频控制实现对交流牵引电动机的起动、制动和调速控制。

现有技术中已经公开了诸多的牵引传动系统及其相关技术。例如，一种变流装置，其采用隔离开关，隔离了中间回路的正极，但它并没有隔离中间回路的负极，其存在着当中间回路的负线出现故障时无法切除的问题。同时，由于其采用的是没有灭弧装置的隔离开关，还存在着不能带电切除的问题。

现有技术还公开了一种用于混合动力机车车载动力系统，其利用AC/DC变流装置和支撑电容将主发电机产生的三相交流电或地面交流电整流滤波成直流电，直流电的正极电路通过高压斩波电子开关和平波电抗器连接动力电池正极，直流电的负极电路与动力电池负极连接。但是，该系统存在以下问题：

1)在通过柴油发电机组对蓄电池进行静态下的充电时，柴油机会产生尾气以及噪音的问题，因此不便于长时间进行库内充电；

2)通过柴油发电机组的三相输入端并联接入三相电源，通过不控整流向中间回路供电，再控制斩波管实现给蓄电池供电，这种结构无法对中间回路进行升压，只能进行降压充电，从而影响充电效率。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种全新的混合动力机车牵引传动系统。该系统包括：

三相整流模块，其外接三相交流电源，用于将三相交流电源提供的三相交流电转化为第一中间直流电，提供给中间直流回路，所述中间直流回路还外接车载储能元件，接收车载储能元件提供的第二中间直流电，从而使得所述中间直流回路在牵引工况下能够根据所述第一中间直流电和/或第二中间直流电输出具有不同功率的牵引直流电；

多组牵引逆变模块，每组所述牵引逆变模块的直流侧连接所述中间直流回路，每组所述牵引逆变模块的交流侧外接机车牵引电机，在牵引工况下，每组所述牵引逆变模块用于对所述中间直流回路输出的牵引直流电进行逆变，将其转化为驱动交流电，为对应的机车牵引电机提供驱动电源，在制动工况下，每组所述牵引逆变模块用于对所述机车牵引电机反馈的三相交流电进行整流，反向提供给所述中间直流回路，使得所述中间直流回路能够输出制动直流电，为车载储能元件提供第一充电电源；

辅助逆变模块，其直流侧连接所述中间直流回路，其交流侧外接辅助用电设备或者地面交流电源，当所述辅助逆变模块连接辅助用电设备时，所述辅助逆变模块用于对所述中间直流回路输出的牵引直流电或者制动直流电进行逆变，将其转化为辅助交流电，为辅助用电设备提供辅助电源，当所述辅助逆变模块连接地面交流电源时，所述辅助逆变模块用于对地面交流电源提供的三相交流电进行整流，反向提供给所述中间直流回路，使得所述中间直流回路能够为车载储能元件提供第二充电电源。

根据本发明的实施例，每组所述牵引逆变模块分别通过直流接触器连接所述中间直流回路，每个所述直流接触器用于当与其连接的所述牵引逆变模块出现故障时，切断该所述牵引逆变模块与所述中间直流回路的连接，以避免出现机破故障。