[发明专利]电力机车的能源系统控制方法及相应的电力机车

说明书

本公开提供了一种电力机车的能源系统控制方法及相应的电力机车，能源系统包括充电机和并联的两个动力电池组，充电机为两个动力电池组进行充放电，控制方法包括：设置两个动力电池组的电压差阈值；充电工况：当两个动力电池组的电压差大于电压差阈值时，充电机为低电压的动力电池组充电，当两个动力电池组的电压差小于电压差阈值时，充电机同时为两个动力电池组充电；放电工况：当两个动力电池组的电压差大于电压差阈值时，高电压的动力电池组进行放电，当两组动力电池组的电压差小于电压差阈值时，两个动力电池组同时放电。通过使用一个充电机为并联的两个动力电池组充电，解决了充电机数量多造成动力电池匹配空间浪费的问题。

技术领域

本公开涉及电力机车技术领域，尤其涉及一种电力机车的能源系统控制方法及相应的电力机车。

背景技术

为了创建安全智慧高效绿色的一流铁路运输，减少人工成本，提高运输效率，电-电双源制(电网+动力电池)绿色智能化的新型电力机车应运而生。由于电-电双源制电力机车应用环境的特殊性,对电力机车能源系统(动力电池)的控制方式提出了更高的要求,更加注重动力电池使用的可靠性、高效性和安全性。在现有技术中，动力电池在所需电量相同的情况下，需要牵引变流器的充电机数量多，造成了动力电池匹配空间浪费的问题。

基于此，现有技术仍然亟待改进。

发明内容

本公开所要解决的一个技术问题是：通过使用一个充电机为并联的两个动力电池组充放电，解决了充电机数量多造成动力电池匹配空间浪费的问题。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种电力机车的能源系统控制方法，能源系统包括充电机和并联的两个动力电池组，充电机为两个动力电池组进行充放电，控制方法包括：

设置两个动力电池组的电压差阈值；

充电工况：当两个动力电池组的电压差大于电压差阈值时，充电机为低电压的动力电池组充电，当两个动力电池组的电压差小于电压差阈值时，充电机同时为两个动力电池组充电；

放电工况：当两个动力电池组的电压差大于电压差阈值时，高电压的动力电池组进行放电，当两组动力电池组的电压差小于电压差阈值时，两个动力电池组同时放电。

进一步地，电压差阈值为9V。

进一步地，每个动力电池组的充放电回路上设置有用于控制动力电池组充放电的接触器组，接触器组包括充电接触器、第一工作接触器和第二工作接触器，第一工作接触器和第二工作接触器与动力电池组串联，充电接触器与第一工作接触器并联。

进一步地，充电工况下接触器的控制步骤为：

步骤1：闭合充电接触器和第二工作接触器，动力电池组为电力机车牵引变流器的支撑电容及中间回路充电；

步骤2：牵引变流器的支撑电容及中间回路充电完成后，闭合第一工作接触器；

步骤3：充电机降压为动力电池组充电。

进一步地，放电工况下接触器组的控制步骤为：

步骤1：闭合充电接触器和第二工作接触器，动力电池组为电力机车牵引变流器的支撑电容充电；

步骤2：牵引变流器的支撑电容充电完成后，闭合第一工作接触器；

步骤3：动力电池组放电，充电机升压。

进一步地，每个动力电池组的充放电回路上串联有斩波器。

进一步地，斩波器为双桥臂斩波器，双桥臂斩波器的两个电抗器为并联。

进一步地，双桥臂斩波器的相位差为180度。

进一步地，动力电池组的SOC校准方式采用自动校准。