混合動(dòng)力機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混合動(dòng)力機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng)，包括主發(fā)電機(jī)、主接觸器、整流模塊、動(dòng)力電池組、逆變模塊和牽引電機(jī)，所述主發(fā)電機(jī)通過主接觸器與整流模塊連接，整流模塊與逆變模塊連接，所述逆變模塊包括一個(gè)電容和第一至第四模組，每個(gè)模組包括串聯(lián)的兩個(gè)模塊，每個(gè)模塊由并聯(lián)的晶體管和二極管構(gòu)成，電容和第一至第四模組并聯(lián)在整流模塊正負(fù)極之間，牽引電機(jī)與逆變模塊中第二至第四模組連接，所述動(dòng)力電池組一端與整流模塊負(fù)極連接，另一端串聯(lián)電感、電流互感器后連接在第一模組的兩個(gè)模塊之間。本發(fā)明大幅提高了機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，動(dòng)力電池組充電精確可控，為混合動(dòng)力機(jī)車技術(shù)發(fā)展和大范圍運(yùn)用提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
【專利說明】混合動(dòng)力機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳動(dòng)系統(tǒng)，特別是涉及一種混合動(dòng)力機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，現(xiàn)有混合動(dòng)力機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng)主要由主發(fā)電機(jī)1、主接觸器2、整流模塊3、動(dòng)力電池組4、逆變模塊5和牽引電機(jī)6組成。所述主發(fā)電機(jī)I通過主接觸器2與整流模塊3連接，整流模塊3與逆變模塊5連接，所述逆變模塊5包括一個(gè)電容C和第一至第四模組，第一模組包括串聯(lián)的模塊17、T8，第二模組包括串聯(lián)的模塊Tl、T4，第三模組包括串聯(lián)的模塊T3、T6.第四模組包括串聯(lián)的模塊T5、T2，每個(gè)模塊由并聯(lián)的晶體管和二極管構(gòu)成，電容和第一至第四模組并聯(lián)在整流模塊3正負(fù)極之間，牽引電機(jī)6與逆變模塊5中第二至第四模組連接，動(dòng)力電池組6連接在整流模塊3正負(fù)極之間。在機(jī)車純柴油機(jī)牽引工況，柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)主發(fā)電機(jī)1，由第二至第四模組工作將直流電變換成變頻變壓的交流電供給牽引電機(jī)6 ;在混合動(dòng)力牽引工況，動(dòng)力電池組4與主發(fā)電機(jī)I經(jīng)整流模塊3產(chǎn)生的中間直流環(huán)節(jié)相連接，與主發(fā)電機(jī)I發(fā)出的電在中間直流環(huán)節(jié)混合，通過控制主發(fā)電機(jī)I發(fā)出的電壓來控制動(dòng)力電池組4的放電電流。在制動(dòng)工況，牽引電機(jī)6變?yōu)榘l(fā)電工況，第二至第四模組工作，將牽引電機(jī)6發(fā)出的三相電整流成直流電，通過控制中間直流環(huán)節(jié)的電壓，來控制充電電流。
[0003]上述現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)力電池組4直接與牽引回路的直流環(huán)節(jié)相連接，動(dòng)力電池組4的充、放電電流的大小必須通過精確控制中間直流環(huán)節(jié)的電壓來實(shí)現(xiàn)。由于柴油轉(zhuǎn)速一般會(huì)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，必須通過調(diào)節(jié)主發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流來使中間直流環(huán)節(jié)的電壓維持穩(wěn)定，但實(shí)際工作過程中電壓不可避免的會(huì)有所波動(dòng)?，F(xiàn)在混合動(dòng)力機(jī)車的動(dòng)力電池組普遍采用鋰電池，電池內(nèi)阻很小，電壓波動(dòng)十幾伏，動(dòng)力電池組充、放電電流就會(huì)引起較大的波動(dòng)，造成整個(gè)主傳動(dòng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。特別是牽引工況，由于動(dòng)力電池組和中間直流環(huán)節(jié)直接相連，如果中間電壓控制不夠精確，電壓偏高，動(dòng)力電池組本身需要放電，就會(huì)變成中間直流環(huán)節(jié)給動(dòng)力電池組充電，這時(shí)柴油機(jī)功率不夠，將影響柴油轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定，直至柴油機(jī)熄火。
[0004]如何解決上述技術(shù)問題成為了該領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是提供一種混合動(dòng)力機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng)，能完全解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種混合動(dòng)力機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng),包括主發(fā)電機(jī)、主接觸器、整流模塊、動(dòng)力電池組、逆變模塊和牽引電機(jī)，所述主發(fā)電機(jī)通過主接觸器與整流模塊連接，整流模塊與逆變模塊連接，所述逆變模塊包括一個(gè)電容和第一至第四模組，每個(gè)模組包括串聯(lián)的兩個(gè)模塊，每個(gè)模塊由并聯(lián)的晶體管和二極管構(gòu)成，電容和第一至第四模組并聯(lián)在整流模塊正負(fù)極之間，牽引電機(jī)與逆變模塊中第二至第四模組連接，所述動(dòng)力電池組一端與整流模塊負(fù)極連接，另一端串聯(lián)電感、電流互感器后連接在第一模組的兩個(gè)模塊之間。
[0007]作為優(yōu)選，所述晶體管為絕緣柵雙極晶體管。
[0008]作為優(yōu)選，所述動(dòng)力電池組為蓄電池組。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:不僅避免了在混合牽引工況時(shí)出現(xiàn)動(dòng)力電池組充電現(xiàn)象，而且在能量回收工況，能精確控制動(dòng)力電池組充電電流，實(shí)現(xiàn)能量回收的精確可控。因此，機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定性大幅提高，為混合動(dòng)力機(jī)車技術(shù)發(fā)展和大范圍運(yùn)用提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是現(xiàn)有技術(shù)混合動(dòng)力機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖；
圖2是本發(fā)明的混合動(dòng)力機(jī)車主轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0012]參見圖2所示，一種混合動(dòng)力機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng)，包括主發(fā)電機(jī)1、主接觸器2、整流模塊3、動(dòng)力電池組4、逆變模塊5和牽引電機(jī)6，所述主發(fā)電機(jī)I通過主接觸器2與整流模塊3連接，整流模塊3與逆變模塊5連接，所述逆變模塊5包括一個(gè)電容C和第一至第四模組，第一模組包括串聯(lián)的模塊17、T8，第二模組包括串聯(lián)的模塊Tl、T4，第三模組包括串聯(lián)的模塊T3、T6.第四模組包括串聯(lián)的模塊Τ5、Τ2，每個(gè)模塊由并聯(lián)的晶體管和二極管構(gòu)成，電容C和第一至第四模組并聯(lián)在整流模塊3正負(fù)極之間，牽引電機(jī)6與逆變模塊中第二至第四模組連接，所述動(dòng)力電池組4一端與整流模塊3負(fù)極連接，另一端串聯(lián)電感7、電流互感器8后連接在第一模組的兩個(gè)模塊Τ7、Τ8之間。
[0013]所述晶體管為絕緣柵雙極晶體管(S卩，IGBT)。所述動(dòng)力電池組4為蓄電池組。
[0014]主發(fā)電機(jī)I由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，在單純的柴油機(jī)牽引工況由模塊Tl至Τ6工作將直流電變換成變頻變壓的交流電供給牽弓丨電機(jī)6用；在混合動(dòng)力牽弓I工況，動(dòng)力電池組4通過逆變模塊5的制動(dòng)支路(即，第一模組所在的支路)與中間直流環(huán)節(jié)(即，主發(fā)電機(jī)I經(jīng)整流模塊3產(chǎn)生的直流環(huán)節(jié)部分)相連接，與主發(fā)電機(jī)I發(fā)出的電在中間直流環(huán)節(jié)混合，由于模塊Τ7的IGBT元件不導(dǎo)通，二極管工作，動(dòng)力電池組4只能放電。在制動(dòng)工況，牽引電機(jī)6變?yōu)榘l(fā)電工況，模塊Tl至Τ6工作，將牽引電機(jī)6發(fā)出的三相電整流成直流電，通過控制模塊Τ7的IGBT元件的導(dǎo)通，控制充電電流，由于在該支路增加了電感7，因此能有效的控制充電電流的平滑性。
[0015]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種混合動(dòng)力機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng),包括主發(fā)電機(jī)、主接觸器、整流模塊、動(dòng)力電池組、逆變模塊和牽引電機(jī)，所述主發(fā)電機(jī)通過主接觸器與整流模塊連接，整流模塊與逆變模塊連接，所述逆變模塊包括一個(gè)電容和第一至第四模組，每個(gè)模組包括串聯(lián)的兩個(gè)模塊，每個(gè)模塊由并聯(lián)的晶體管和二極管構(gòu)成，電容和第一至第四模組并聯(lián)在整流模塊正負(fù)極之間，牽引電機(jī)與逆變模塊中第二至第四模組連接，其特征在于:所述動(dòng)力電池組一端與整流模塊負(fù)極連接，另一端串聯(lián)電感、電流互感器后連接在第一模組的兩個(gè)模塊之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:所述晶體管為絕緣柵雙極晶體管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力機(jī)車主傳動(dòng)系統(tǒng),其特征在于:所述動(dòng)力電池組為蓄電池組。
【文檔編號(hào)】B61C9/00GK104401335SQ201410716099
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】王平華, 孟玉發(fā), 劉順國, 暢睿林, 韓笑, 葉頂康, 何國福, 任聰, 劉耕 申請(qǐng)人:南車資陽機(jī)車有限公司