The invention discloses a hybrid power system and power supply method for the internal combustion motor unit. When the train runs, the energy management module sends the level signal of the train controller to the inverter. The inverter sets the train speed and traction force according to the received signal of the controller level and the dynamic energy of the power system ahead of time. The envelope of vehicle speed and regenerative braking power control the torque of the traction motor. At the same time, the inverter calculates the current actual demand power according to the input voltage and current value, and sends the demand power to the energy management module. The energy management module can calculate and send the power according to the current power of the super capacitor. The output power is ordered to the rectifier, and the rectifier controls the power pack to output the corresponding power according to the command of the energy management module. The invention has simple structure and reliable control, and can increase the dynamic performance of the train and improve the train transport capacity.
【技术实现步骤摘要】
一种内燃动车组混合供电动力系统及供电方法
本专利技术涉及内燃动车组内电供电系统,特别是一种内燃动车组混合供电动力系统及供电方法。
技术介绍
传统的内燃动车组经过多年的发展,为人类文明的发展做出了巨大贡献,创造了难以计算的直接或间接经济利益。但是随着近年来轨道交通技术的飞速发展,人们越来越认识到传统的内燃车对人类环境带来的危害。传统内燃动车动力系统运行排放所造成的空气质量日益恶化和石油资源的渐趋匮乏,环境保护的迫切性和石油储量日见短缺的压力,迫使人们去考虑内燃动车组动力系统问题,需求最优的解决方案。在20世纪初,美国GE公司、加拿大铁路动力混合技术公司及日本东芝公司先后研制了柴油机与蓄电池混合供电的内燃动车组,然而由于该种混合动力动车组成本高、维修费用高,在国内外轨道交通领域并未得到广泛应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,针对现有技术不足,提供一种内燃动车组混合供电动力系统及供电方法,增加列车的动力性能,提高列车运输能力。为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是:一种内燃动车组混合供电动力系统,包括: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;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;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;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;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 ...
【技术保护点】
一种内燃动车组混合供电动力系统,其特征在于,包括: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;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;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;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;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;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。
【技术特征摘要】
1.一种内燃动车组混合供电动力系统,其特征在于,包括: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;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;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;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;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;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。2.根据权利要求1所述的内燃动车组混合供电动力系统,其特征在于,所述内电动力包包括第一控制模块;所述第一控制模块与第一电流传感器、第一电压传感器连接;所述第一电流传感器、第一电压传感器均与发电机连接;所述发电机与柴油机连接;所述第一控制模块监控发电机状态和根据整流器命令控制输出相应功率;第一电压传感器用于监控发电机实时输出电压;第一电流传感器用于监控发电机实时输出电流。3.根据权利要求2所述的内燃动车组混合供电动力系统,其特征在于,所述整流器包括第二控制模块;所述第二控制模块与第二电压传感器、第二电流传感器连接;所述第二电压传感器、第二电流传感器均与DC/DC变换器连接;所述DC/DC变换器与AC/DC变换器连接;所述AC/DC变换器通过第一接触器接所述发电机;所述第二控制模块监控DC/DC变换器状态和根据能量管理模块命令控制输出相应功率;第一接触器用于投入或隔离整流器;第二电压传感器用于监控整流器实时输出电压;第二电流传感器用于监控整流器实时输出电流。4.根据权利要求3所述的内燃动车组混合供电动力系统,其特征在于,所述超级电容包括第三控制模块,所述第三控制模块与第三电压传感器、第三电流传感器连接;所述第三电流传感器、第三电压传感器输入端均与熔断器连接;所述熔断器接超级电容;所述熔断器通过第二接触器接所述DC/DC变换器;所述第三控制模块监控超级电容状态;第三电压传感器用于...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨颖,周安德,李耘茏,范丽冰,李庭芳,齐彪,
申请(专利权)人:中车株洲电力机车有限公司,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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