[发明专利]一种内燃动车组混合供电动力系统及供电方法

摘要

本发明公开了一种内燃动车组混合供电动力系统及供电方法，列车运行时，能量管理模块将列车司控器的级位信号发送至逆变器，逆变器根据收到的司控器级位信号和提前依据动力系统的动力性能，设定列车速度与牵引力、列车速度与再生制动力的包络线，控制牵引电机发挥相应的力矩；同时逆变器根据输入端采集电压、电流值，计算当前实际需求功率，并将需求功率发送能量管理模块，能量管理模块根据超级电容当前可发挥功率，计算并发送需输出功率命令至整流器，整流器根据能量管理模块命令要求控制动力包输出相应功率。本发明结构简单、控制可靠，可以增加列车的动力性能，提高列车运输能力。

主权项

1.一种内燃动车组混合供电动力系统，包括：/n能量管理模块，用于接收内电动力包、整流器、超级电容、逆变器发送的各自的当前电压、电流、实际可用功率、当前输出功率，进行能量管理；/n内电动力包，用于将自身工作参数发送给能量管理模块，同时将能量和自身能力参数传递至整流器；/n整流器，用于将自身工作参数发送给能量管理模块，同时将能量和自身能力参数传递至逆变器；/n其特征在于，超级电容，用于将自身工作参数发送给能量管理模块，同时将能量和自身能力参数发送给逆变器；/n逆变器，用于将自身工作参数发送给能量管理模块，同时将内电动力包和超级电容的输出电量供给牵引电机，监控牵引电机的工作状态；/n列车运行时，能量管理模块将列车司控器的级位信号发送至逆变器，逆变器根据收到的司控器级位信号，依据动力系统的动力性能，设定列车速度与牵引力、列车速度与再生制动力的包络线，控制牵引电机发挥相应的力矩；同时逆变器根据输入端采集的电压、电流值，计算当前实际需求功率，并将需求功率发送给能量管理模块，能量管理模块根据超级电容当前可发挥功率，计算并发送需输出功率命令至整流器，整流器根据能量管理模块命令要求控制内电动力包输出相应功率；/n列车牵引工况时，能量管理模块判断超级电容电压设定值，若超级电容端电压大于设定值，则能量管理模块控制整流器开通，内电动力包和超级电容共同向逆变器供电；若超级电容端电压小于设定值，则能量管理模块控制整流器开通，内电动力包给超级电容充电，直至超级电容端电压达到设定值；/n列车制动工况时，能量管理模块控制内电动力包怠速运行，整流器处于待机状态，同时根据超级电容发送的当前端电压进行判断，当超级电容端电压大于设定值，则能量管理模块控制隔离超级电容，再生制动电量由车载设备及制动电阻消耗；当超级电容端电压小于设定值，则能量管理模块控制超级电容投入工作，再生制动电量由超级电容和车载设备吸收；/n列车处于惰性或静态工况时，能量管理模块控制内电动力包怠速运行，整流器处于工作状态，同时根据超级电容发送的当前端电压进行判断，当超级电容端电压大于设定值，则能量管理模块控制隔离超级电容；当超级电容端电压小于设定值，则由内电动力包给超级电容充电；/n当内电动力包故障时，能量管理模块控制内电动力包和整流器处于停机状态，同时根据超级电容发送的当前端电压进行判断，当超级电容端电压大于设定值，由超级电容给列车负载供电，维持一定时间的供电能；当超级电容端电压小于设定值，则先由外部电源给超级电容充电，然后再由超级电容给列车负载供电；/n当超级电容故障时，能量管理模块控制超级电容处于隔离状态，并控制内电动力包给列车牵引和辅助负载供电。/n