[发明专利]大吨位混合动力电机车储能装置及方法

摘要

本发明涉及一种大吨位混合动力电机车储能装置及方法，该装置包括牵引蓄电池（1）、保护电阻（2）、支持电容（3）、逆变器（4）、牵引电机（5）、滤波电感（6）、高端电容（7）、双向DC/DC变换器（8）、储能电感（9）和超级电容器（10）。牵引蓄电池（1）和超级电容器（10）组成混合动力源系统，能够同时发挥蓄电池能量密度高和超级电容功率密度高的优势，有效减少车载蓄电池使用数量，改善电动力系统对瞬间大功率负载的适应能力，提高电动力源系统的能源使用效率，有效降低大吨位电机车的维护成本。利用本发明提出的上述方案，对于提高大吨位电机车的动力与经济性能、开拓新的高附加值市场、顺应节能减排的国策都将有着重要的战略与实用意义。

主权项

一种大吨位混合动力电机车储能装置，包括牵引蓄电池（1），其特征在于：该装置还包括保护电阻（2）、支持电容（3）、逆变器（4）、牵引电机（5）、滤波电感（6）、高端电容（7）、双向DC/DC变换器（8）、储能电感（9）和超级电容器（10）；所述牵引蓄电池（1），作为主动力源对电机车进行供能，其输出端与保护电阻（2）串联；所述保护电阻（2），作为分压原件，与牵引蓄电池（1）串接，用于保护牵引蓄电池（1）；所述支持电容（3），用于使逆变器（4）获得平稳的直流母线电压并滤除低次谐波，其输出端与逆变器（4）的输入端相连；所述逆变器（4），用于把牵引蓄电池（1）输出的直流电转变为交流电，供大吨位混合动力机车的牵引电机（5）使用，其输出端与牵引电机（5）相连；所述牵引电机（5），作为大吨位混合动力电机车的牵引装置，其用于驱动混合动力机车的运动；所述滤波电感（6），用于滤除超级电容组输入直流母线的谐波分量，其一端与直流母线相连，其另一端与双向DC/DC变换器（8）相连；所述高端电容（7），用于给双向DC/DC变换器（8）供电，在双向DC/DC变换器（8）工作于不同模式时，其充放电特性发生变化；所述双向DC/DC变换器（8），通过改变其工作模式，用于在不同模式下向超级电容器（10）充放电；所述储能电感（9），使双向DC/DC变换器（8）连续工作，其后端与超级电容器（10）串接；所述超级电容器（10），与双向DC/DC变换器（8）并联，在混合动力电机车上坡、下坡及停车过程中对其整体供电特性进行辅助作用。