一种辅助供电电路、自卸车供电电路及其控制方法技术

本发明专利技术涉及自卸车领域，公开了一种辅助供电电路、自卸车供电电路及其控制方法。辅助供电电路包括依次连接的逆变桥、变压器、整流桥、滤波稳压电容以及逆变器模块，所述逆变桥的输入端并联接入变流器的中间直流回路，所述逆变器模块与冷却风机连接。通过改变辅助供电电路设计，使得自卸车在电制动工况下，风机全部由中间直流回路进行供电，而中间直流回路的能量则全部来自于交流传动系统在电制动工况下的制动能量，这种供电电路易于工程实现，大大提高自卸车电制动工况能量利用率，节省燃油、减少排放和降低噪声等，有效提高了经济效益。

Auxiliary power supply circuit, power supply circuit of dump truck and control method thereof

The invention relates to the field of dump trucks, and discloses an auxiliary power supply circuit, a power supply circuit of a dump truck and a control method thereof. The auxiliary power supply circuit includes the inverter bridge, the transformer, the rectifier bridge, the filter voltage stable capacitor and the inverter module which are connected in turn. The input end of the inverter bridge is connected in parallel to the intermediate DC circuit of the converter, and the inverter module is connected with the cooling fan. By changing the design of the auxiliary power supply circuit, the power supply of the fan is all supplied by the middle DC circuit under the condition of electric braking, and the energy of the middle DC loop is all derived from the braking energy of the AC drive system under the electric braking condition. This power supply circuit is easy to be realized in engineering and greatly improves the electric system of the dump truck. The energy utilization rate in the dynamic working condition saves fuel, reduces emissions and reduces noise, and effectively improves the economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种辅助供电电路、自卸车供电电路及其控制方法
本专利技术涉及自卸车领域，更具体地，涉及一种辅助供电电路、自卸车供电电路及其控制方法。
技术介绍
在柴油机-发电机-变流器-牵引电机-制动电阻组成的自卸车动力系统中，电制动能量几乎全部通过制动电阻以热量的形式消耗掉，造成了这部分能量的极大浪费，制动能量利用率较低。变流器通常包括整流器和逆变器，整流器通过中间直流回路与逆变器连接。如图1所示，自卸车传统的散热方式则是由发电机自带一个大的轴流风扇或两个轴流风扇为牵引电机、发电机和变流器提供冷却风，无论在牵引工况还是制动工况下，都由发电机提供能量，而这部分能量全部来自于柴油机。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种提高制动能量利用率、成本低的辅助供电电路。提供一种辅助供电电路，依次连接的逆变桥、变压器、整流桥、滤波稳压电容以及逆变器模块，所述逆变桥的输入端并联接入自卸车变流器的中间直流回路，所述逆变器模块与冷却风机连接。本方案中，通过逆变桥对中间直流回路的直流电压逆变成交流电压，通过变压器进行降压隔离处理，再通过整流桥整流，经过电容滤波稳压后提供稳定的直流电压给逆变器模块，逆变器模块控制冷却风机对自卸车的功率部件进行冷却。本辅助供电电路的设计改变了现有技术中自卸车的功率部件冷却风机能量全来自于柴油机，使得自卸车的制动能量得到了有效利用。进一步地，中间直流回路包括斩波器和制动电阻，斩波器和制动电阻相互串联后，并联接入中间直流回路。所述中间直流回路通过斩波器调节占空比控制制动电阻功率的大小。进一步地，所述逆变器模块设有5个，均与滤波稳压电容并联，5个逆变器模块的输出端分别连接制动电阻的两个冷却风机、牵引电机冷却风机、变流器冷却风机以及柴油机冷却风机。本专利技术的另一目的在于，提供一种应用了上述辅助供电电路的自卸车供电电路，所述辅助供电电路的逆变桥的输入端并联接入自卸车变流器的中间直流回路。本专利技术的另一目的在于，提供一种上述自卸车辅助供电电路的控制方法。包括以下步骤：S1.自卸车为牵引工况时,中间直流电压经逆变-降压-整流后，由逆变器模块控制风机，根据牵引功率的大小对冷却风机转速进行实时调节；S2.自卸车为电制动工况时,中间直流电压经逆变-降压-整流后，由逆变器模块控制风机，根据制动功率的大小对冷却风机转速进行实时调节。本方案中，由柴油机拖动发电机产生三相交流电，经变流器中的整流器整流成直流电后接入中间直流回路，再通过逆变器对牵引电机进行变频变压控制。变流器根据自卸车实际工况需求进行牵引和制动的转换。牵引工况即牵引电机处于电动机模式，牵引电机和冷却风机供电的原动力均由柴油机提供，其中冷却风机由逆变器模块进行供电，根据牵引功率的大小，变频变压对风机转速进行调节。制动工况即牵引电机处于发电机模式，其制动能量经逆变器反馈回中间直流回路，再将其中的部分能量提供给冷却风机。在制动工况下，该辅助供电回路的能量直接来自中间直流回路，经逆变桥逆变、变压器降压、再经整流桥整流后，通过逆变器模块转换成可变频变压的三相交流电，对柴油机冷却风机、制动电阻冷却风机、牵引电机冷却风机和变流器冷却风机等进行供电。风机转速由逆变器模块控制，能根据制动功率的大小对风机实现变频调速。这种辅助电路结构能实现节能降噪，提高司乘人员的舒适度。制动电阻串联斩波器后并入中间直流回路中，斩波器通过调节占空比来控制制动电阻功率的大小。在制动工况下，制动能量返回中间直流回路，大部分制动能量被制动电阻以热量的形式耗散掉，另一部分能量经辅助供电回路提供给柴油机冷却风机、制动电阻冷却风机、牵引电机冷却风机和变流器冷却风机等，这些部件消耗的功率不再来自柴油机，而是来自牵引电机。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：通过改变辅助供电电路设计，使得自卸车在电制动工况下，冷却风机全部由中间直流回路进行供电，而中间直流回路的能量则全部来自于交流传动系统在制动工况下的制动能量，这种供电电路易于工程实现，并大大提高自卸车制动工况能量利用率，节省燃油、减少排放和降低噪声等，有效提高了经济效益。附图说明图1为现有自卸车的供电电路原理示意图。图2为本专利技术自卸车供电电路原理示意图。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术的具体含义。下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。实施例1如图2所示，本实施例提供一种自卸车供电电路，包括依次连接的柴油机、发电机和变流器，变流器包括整流器和逆变器，整流器和逆变器通过中间直流回路连接；本实施例中逆变器设有两个，分别与牵引电机1和牵引电机2连接；还包括了辅助供电电路。辅助供电电路包括依次连接的逆变桥H1桥、变压器、整流桥H2桥、电容C3以及逆变器模块，所述逆变桥的输入端并联接入自卸车变流器的中间直流回路，所述逆变器模块与冷却风机连接。制动电阻R1和制动电阻R2分别与斩波器串联后接入中间直流回路。逆变器模块设有5个，均与电容C3并联，5个逆变器模块的输出端分别连接制动电阻的冷却风机M3、冷却风机M4、牵引电机冷却风机M5、变流器冷却风机M6以及柴油机冷却风机M7。本实施例的工作原理如下。将H1桥逆变器并联接入变流器的中间直流回路，经H1桥逆变成单相交流电，然后通过变压器进行电气隔离和降压，变压器的次边接入H2桥逆变器，将单相交流电整流成直流，直流回路则接入逆变器模块的输入端，该直流回路并联电容C3，以保持输入逆变器模块直流电压的稳定，使逆变器模块能正常工作。自卸车在牵引工况下，柴油机冷却风机、变流器冷却风机和牵引电机冷却风机等由柴油机提供原动力，通过发电机对其进行供电。与之对应的逆变器模块根据牵引功率需求的大小，通过调节三相交流电的电压和频率，对风机进行供电。此时，牵引电机为电动机的工作模式，驱动自卸车前进。自卸车在制动工况下，柴油机冷却风机、制动电阻冷却风机、变流器冷却风机和牵引电机冷却风机的驱动功率则来自变流器的中间直流回路，中间直流回路中的能量由牵引电机和逆变器将自卸车的动能转换成电能，经逆变器反馈给中间直流回路。与之对应的逆变器模块根据制动功率需求的大小，通过调节三相交流电的电压和频率，对风机进行供电，调节风机的转速。此时，牵引电机为发电机的工作模式，使自卸车减速。冷却风机在制动工况时由辅助供电电路进行供电，采用逆变器模块控制，使得风机可根据自卸车制动功率的大小实时调节转速；同时，当系统处于制动工况时，牵引电机和逆变器将自卸车动能转换成电能经逆变器返回中间直流回路，大部分制动能量被制动电阻以热量的形式耗散掉，另一部分能量则经辅助供电电路提供给柴油机冷却风机、制动电阻冷却风机1、制动电阻冷却风机2、牵引电机冷却风机和变流器冷却风机等，以实现制动能量的再利用。总之，本申请能大大提高自卸车制动时能量利用率，减少柴油机燃油的消耗，提高经济效益，实现风机的节能降噪，提高司乘人员舒适度。本实施例的自卸车供电电路为一种电制动能量再利用的新型电路，该电路结构在自卸车电制动工况下，冷却风机所消耗的功率直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辅助供电电路，其特征在于，包括依次连接的逆变桥、变压器、整流桥、滤波稳压电容以及逆变器模块，所述逆变桥的输入端并联接入自卸车变流器的中间直流回路，所述逆变器模块与冷却风机连接。

【技术特征摘要】
1.一种辅助供电电路，其特征在于，包括依次连接的逆变桥、变压器、整流桥、滤波稳压电容以及逆变器模块，所述逆变桥的输入端并联接入自卸车变流器的中间直流回路，所述逆变器模块与冷却风机连接。2.根据权利要求1所述辅助供电电路，其特征在于，所述中间直流回路包括斩波器和制动电阻，斩波器和制动电阻相互串联后，并联接入中间直流回路。3.根据权利要求2所述辅助供电电路，其特征在于，所述逆变器模块设有5个，均与滤波稳压电容并联，5个逆变器模块的输出端分别连接制动电阻的两个冷却风机、牵引电机冷却风机、变流器冷却风机...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌奇，阮志新，眭铁杰，邓姣艳，肖为伟，卜茂兴，
申请(专利权)人：株洲联诚集团控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43