一种牵引机车的充电装置、系统及方法制造方法及图纸

本申请提供一种牵引机车的充电装置、系统及方法，包括三相整流滤波模块、蓄电池组、第一预充电模块、第一IGBT模块、第一三相电机、第二预充电模块、第二IGBT模块、第二三相电机、第三预充电模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块和电感器模块(或变压器模块)；通过上述组件将三相电机原有的变频驱动电路改造为既可以为蓄电池组充电，也可以驱动三相电机的装置。对蓄电池组充电时，无需为蓄电池组设置独立的充电设备，极大地降低了牵引机车的生产成本和维修成本。

A charging device, system and method of traction locomotive

【技术实现步骤摘要】
一种牵引机车的充电装置、系统及方法
本申请涉及电动牵引机车
，具体而言，涉及一种牵引机车的充电装置、系统及方法。
技术介绍
目前，在对牵引机车的牵引变流器进行充电时，需要设置独立的充装设备为牵引机车的电源进行充电；所以如何对充电方式进行改进，降低设备投入成本是一种急需解决的技术问题。专利公开号为CN203522306U的专利文件公开了一种车载充电器的改进结构，其利用三相电机的绕组和IGBT模块实现对电池组的充电，但是这种方式存在损坏三相电机的潜在危险，会增加维修成本；而且长期使用也会降低三相电机的使用寿命。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种牵引机车的充电装置、系统及方法，用以实现在为牵引机车充电的同时降低设备维修成本的技术效果。第一方面，本申请提供了一种牵引机车的充电装置，包括三相整流滤波模块、蓄电池组、第一预充电模块、第一IGBT模块、第一三相电机、第二预充电模块、第二IGBT模块、第二三相电机、第三预充电模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块和电感器模块；所述第一预充电模块的第一端与所述蓄电池组的正极连接；所述第一预充电模块的第二端与所述第一IGBT模块的正极连接端连接；所述第一IGBT模块的负极连接端与所述蓄电池组的负极连接；所述第二预充电模块的第一端与所述蓄电池组的正极连接；所述第二预充电模块的第二端与所述第二IGBT模块的正极连接端连接；所述第二IGBT模块的负极连接端与所述蓄电池组的负极连接；所述三相整流滤波模块的输入端与三相外接电源连接；所述三相整流滤波模块的正极输出线路与所述第二IGBT模块的正极连接端连接；所述三相整流滤波模块的负极输出线路与所述蓄电池组的负极连接；所述第三预充电模块设置在所述三相整流滤波模块的正极输出线路上；所述第一开关控制模块的第一端与所述第一IGBT模块连接；所述第一开关控制模块的第二端与所述第一三相电机连接；所述第二开关控制模块的第一端与所述第二IGBT模块连接；所述第二开关控制模块的第二端与所述第二三相电机连接；所述电感器模块的第一端与所述第一IGBT模块的输出端连接；所述电感器模块的第二端与所述第二IGBT模块的输出端连接。进一步地，所述充电装置还包括接触器；所述接触器的第一端与所述蓄电池组的负极连接；所述接触器的第二端与所述三相整流滤波模块的负极输出线路连接。进一步地，所述充电装置还包括三相隔离变压器；所述三相隔离变压器的输入端与所述三相外接电源连接；所述三相隔离变压器的输出端与所述三相整流滤波模块的输入端连接。第二方面，本申请提供了一种牵引机车的充电系统，包括电池管理系统、控制器以及上述的牵引机车的充电装置；所述电池管理系统与所述蓄电池组连接；所述控制器与所述电池管理系统连接；所述牵引机车的充电装置中的第一预充电模块、第二预充电模块、第三预充电模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块和电感器模块均与所述控制器连接。进一步地，所述充电系统还包括：与所述控制器通信连接的远程监控平台。进一步地，所述充电系统还包括：与所述控制器连接的报警装置。第三方面，本申请提供了一种牵引机车的充电方法，应用于上述牵引机车充电控制系统，包括：接收牵引机车的充电控制指令；根据所述充电控制指令断开第二预充电模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块；同时闭合第一预充电模块、第三预充电模块和电感器模块；获取蓄电池组的充电量并分析所述充电量是否达到所述蓄电池组的额定电量；若所述充电量达到所述蓄电池组的额定电量，则断开所述第一预充电模块、所述第三预充电模块和所述电感器模块。进一步地，所述充电方法还包括：接收牵引机车的启动控制指令；根据所述启动控制指令闭合所述第一预充电模块、第二预充电模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块；同时断开所述第三预充电模块和所述电感器模块；获取所述蓄电池组的剩余电量并分析所述剩余电量是否低于预设的最低电量；若所述剩余电量低于预设的最低电量，则启动报警装置进行报警提示。进一步地，所述充电方法还包括：获取所述蓄电池组在充电过程中的运行参数数据，分析所述运行参数数据是否存在异常，若所述运行参数数据存在异常，则向远程监控平台发送报警信息。第四方面，本申请提供了一种牵引机车的充电装置，包括：三相整流滤波模块、蓄电池组、第一预充电模块、第一IGBT模块、第一三相电机、第二预充电模块、第二IGBT模块、第二三相电机、第三预充电模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块和变压器模块；所述第一预充电模块的第一端与所述蓄电池组的正极连接；所述第一预充电模块的第二端与所述第一IGBT模块的正极连接端连接；所述第一IGBT模块的负极连接端与所述蓄电池组的负极连接；所述第二预充电模块的第一端与所述蓄电池组的正极连接；所述第二预充电模块的第二端与所述第二IGBT模块的正极连接端连接；所述第二IGBT模块的负极连接端与所述蓄电池组的负极连接；所述三相整流滤波模块的输入端与三相外接电源连接；所述三相整流滤波模块的正极输出线路与所述第二IGBT模块的正极连接端连接；所述三相整流滤波模块的负极输出线路与所述蓄电池组的负极连接；所述第三预充电模块设置在所述三相整流滤波模块的正极输出线路上；所述第一开关控制模块的第一端与所述第一IGBT模块连接；所述第一开关控制模块的第二端与所述第一三相电机连接；所述第二开关控制模块的第一端与所述第二IGBT模块连接；所述第二开关控制模块的第二端与所述第二三相电机连接；所述变压器模块的第一端与所述第一IGBT模块的输出端连接；所述变压器模块的第二端与所述第二IGBT模块的输出端连接。进一步地，所述充电装置还包括接触器；所述接触器的第一端与所述蓄电池组的负极连接；所述接触器的第二端与所述三相整流滤波模块的负极输出线路连接。进一步地，所述充电装置还包括三相隔离变压器；所述三相隔离变压器的输入端与所述三相外接电源连接；所述三相隔离变压器的输出端与所述三相整流滤波模块的输入端连接。第五方面，本申请还提供了一种牵引机车的充电系统，包括电池管理系统、控制器以及上述的牵引机车的充电装置；所述电池管理系统与所述蓄电池组连接；所述控制器与所述电池管理系统连接；所述牵引机车的充电装置中的第一预充电模块、第二预充电模块、第三预充电模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块和变压器模块均与所述控制器连接。进一步地，所述充电系统还包括：与所述控制器通信连接的远程监控平台。进一步地，所述充电系统还包括：与所述控制器连接的报警装置。第六方面，本申请还提供一种牵引机车的充电方法，包括：接收牵引机车的充电控制指令；根据所述充电控制指令断开第二预充电模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块；同时闭合第一预充电模块、第三预充电模块和变压器模块；获取蓄电池组的充电量并分析所述充电量是否达到所述蓄电池组的额定电量；若所述充电量达到所述蓄电池组的额定电量，则断开所述第一预充电模块、所述第三预充电模块和所述变压器模块。进一步地，所述充电方法还包括：接收牵引机车的启动控制指令；根据所述启动控制指令本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种牵引机车的充电装置，其特征在于，包括：三相整流滤波模块、蓄电池组、第一预充电模块、第一IGBT模块、第一三相电机、第二预充电模块、第二IGBT模块、第二三相电机、第三预充电模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块和电感器模块；/n所述第一预充电模块的第一端与所述蓄电池组的正极连接；所述第一预充电模块的第二端与所述第一IGBT模块的正极连接端连接；所述第一IGBT模块的负极连接端与所述蓄电池组的负极连接；/n所述第二预充电模块的第一端与所述蓄电池组的正极连接；所述第二预充电模块的第二端与所述第二IGBT模块的正极连接端连接；所述第二IGBT模块的负极连接端与所述蓄电池组的负极连接；/n所述三相整流滤波模块的输入端与三相外接电源连接；所述三相整流滤波模块的正极输出线路与所述第二IGBT模块的正极连接端连接；所述三相整流滤波模块的负极输出线路与所述蓄电池组的负极连接；所述第三预充电模块设置在所述三相整流滤波模块的正极输出线路上；/n所述第一开关控制模块的第一端与所述第一IGBT模块连接；所述第一开关控制模块的第二端与所述第一三相电机连接；所述第二开关控制模块的第一端与所述第二IGBT模块连接；所述第二开关控制模块的第二端与所述第二三相电机连接；/n所述电感器模块的第一端与所述第一IGBT模块的输出端连接；所述电感器模块的第二端与所述第二IGBT模块的输出端连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种牵引机车的充电装置，其特征在于，包括：三相整流滤波模块、蓄电池组、第一预充电模块、第一IGBT模块、第一三相电机、第二预充电模块、第二IGBT模块、第二三相电机、第三预充电模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块和电感器模块；
所述第一预充电模块的第一端与所述蓄电池组的正极连接；所述第一预充电模块的第二端与所述第一IGBT模块的正极连接端连接；所述第一IGBT模块的负极连接端与所述蓄电池组的负极连接；
所述第二预充电模块的第一端与所述蓄电池组的正极连接；所述第二预充电模块的第二端与所述第二IGBT模块的正极连接端连接；所述第二IGBT模块的负极连接端与所述蓄电池组的负极连接；
所述三相整流滤波模块的输入端与三相外接电源连接；所述三相整流滤波模块的正极输出线路与所述第二IGBT模块的正极连接端连接；所述三相整流滤波模块的负极输出线路与所述蓄电池组的负极连接；所述第三预充电模块设置在所述三相整流滤波模块的正极输出线路上；
所述第一开关控制模块的第一端与所述第一IGBT模块连接；所述第一开关控制模块的第二端与所述第一三相电机连接；所述第二开关控制模块的第一端与所述第二IGBT模块连接；所述第二开关控制模块的第二端与所述第二三相电机连接；
所述电感器模块的第一端与所述第一IGBT模块的输出端连接；所述电感器模块的第二端与所述第二IGBT模块的输出端连接。


2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括接触器；所述接触器的第一端与所述蓄电池组的负极连接；所述接触器的第二端与所述三相整流滤波模块的负极输出线路连接。


3.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括三相隔离变压器；所述三相隔离变压器的输入端与所述三相外接电源连接；所述三相隔离变压器的输出端与所述三相整流滤波模块的输入端连接。


4.一种牵引机车的充电系统，其特征在于，包括电池管理系统、控制器以及权利要求1-3任一项所述的牵引机车的充电装置；
所述电池管理系统与所述蓄电池组连接；所述控制器与所述电池管理系统连接；所述牵引机车的充电装置中的第一预充电模块、第二预充电模块、第三预充电模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块和电感器模块均与所述控制器连接。


5.根据权利要求4所述的充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括：与所述控制器通信连接的远程监控平台。


6.根据权利要求4所述的充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括：与所述控制器连接的报警装置。


7.一种牵引机车的充电方法，应用于牵引机车充电控制系统，其特征在于，包括：
接收牵引机车的充电控制指令；
根据所述充电控制指令断开第二预充电模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块；同时闭合第一预充电模块、第三预充电模块和电感器模块；
获取蓄电池组的充电量并分析所述充电量是否达到所述蓄电池组的额定电量；
若所述充电量达到所述蓄电池组的额定电量，则断开所述第一预充电模块、所述第三预充电模块和所述电感器模块。


8.根据权利要求7所述的充电方法，其特征在于，所述充电方法还包括：
接收牵引机车的启动控制指令；
根据所述启动控制指令闭合所述第一预充电模块、第二预充电模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块；同时断开所述第三预充电模块和所述电感器模块；
获取所述蓄电池组的剩余电量并分析所述剩余电量是否低于预设的最低电量；
若所述剩余电量低于预设的最低电量，则启动报警装置进行报警提示。


9.根据权利要求7所述的充电方法，其特征在于，所述充电方法还包括：
获取所述蓄电池组在充电过程中的运行参数数据，分析所述运行参数数据是否存在异常，若所述运行参数数据存在异常，则向远程监控平台发送报警信息。


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【专利技术属性】
技术研发人员：涂光炜，廖翊婷，
申请(专利权)人：成都图翎数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51