一种机车牵引蓄电池放电平衡电路及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种机车牵引蓄电池放电平衡电路及控制方法，通过控制四个切换模块动作，调整两组牵引蓄电池与两组辅助变流器的VVVF辅助负载和CVCF辅助负载的供电配置关系。机车正常运用时，使每个牵引蓄电池组默认在两个放电循环周期内对VVVF辅助负载和CVCF辅助负载总的放电量均为一次放电循环深度；机车深度续航时，耗电较多的牵引蓄电池自动选择对辅助负载较低的辅助变流器供电，不但提高了机车的续航能力，而且延长了牵引蓄电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种机车牵引蓄电池放电平衡电路及控制方法
本专利技术属于轨道交通
，尤其涉及一种机车牵引蓄电池放电平衡电路及控制方法。
技术介绍
锂电池由于具有较高的能量密度，可满足车辆续航的要求，作为牵引蓄电池（或动力蓄电池）在电力机车领域的应用越来越普遍。为提高锂电池的应用安全性，加强对锂电池组的电压、电流、容量等参数精准监控，同时减少故障蓄电池对整车影响，一般根据机车主辅电路由两个牵引变流器和两个辅助变流器组成的结构特征，将整个蓄电池组分成两组完全独立的牵引蓄电池，分别给机车的两个不同的牵引变流器和辅助变流器供电。其中，两个牵引变流器分别驱动机车一半的牵引电机，两个辅助变流器分别给机车的VVVF（VariableVoltageandVariableFrequency）辅助负载（如冷却塔风机、牵引冷却风机等需要变频变压控制的辅助负载）和CVCF（ConstantVoltageandConstantFrequency）辅助负载（如主压缩机、控制蓄电池充电机、空调、水泵等需要定频定压控制的辅助负载）供电。在实际的应用中，由于机车的VVVF辅助负载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机车牵引蓄电池放电平衡电路，包括第一牵引蓄电池、第二牵引蓄电池、第一牵引变流器、第二牵引变流器、第一辅助变流器以及第二辅助变流器，所述第一牵引蓄电池与第一牵引变流器连接，所述第二牵引蓄电池与第二牵引变流器连接，所述第一辅助变流器与VVVF辅助负载连接，第二辅助变流器与CVCF辅助负载连接，其特征在于：/n还包括第一切换模块、第二切换模块、第三切换模块以及第四切换模块；所述第一牵引蓄电池通过第一切换模块与第一辅助变流器连接，第一牵引蓄电池通过第二切换模块与第二辅助逆变器连接；所述第二牵引蓄电池通过第三切换模块与第二辅助逆变器连接，第二牵引蓄电池通过第四切换模块与第一辅助逆变器连接；所述第...

【技术特征摘要】
1.一种机车牵引蓄电池放电平衡电路，包括第一牵引蓄电池、第二牵引蓄电池、第一牵引变流器、第二牵引变流器、第一辅助变流器以及第二辅助变流器，所述第一牵引蓄电池与第一牵引变流器连接，所述第二牵引蓄电池与第二牵引变流器连接，所述第一辅助变流器与VVVF辅助负载连接，第二辅助变流器与CVCF辅助负载连接，其特征在于：
还包括第一切换模块、第二切换模块、第三切换模块以及第四切换模块；所述第一牵引蓄电池通过第一切换模块与第一辅助变流器连接，第一牵引蓄电池通过第二切换模块与第二辅助逆变器连接；所述第二牵引蓄电池通过第三切换模块与第二辅助逆变器连接，第二牵引蓄电池通过第四切换模块与第一辅助逆变器连接；所述第一切换模块、第二切换模块、第三切换模块以及第四切换模块的闭合和断开是由TCMS系统来控制的。


2.如权利要求1所述的机车牵引蓄电池放电平衡电路，其特征在于：所述第一切换模块、第二切换模块、第三切换模块以及第四切换模块均为换向接触器。


3.一种如权利要求1或2所述机车牵引蓄电池放电平衡电路的控制方法，其特征在于，包括：
在所述放电平衡电路每次上电时，获取并判断第一牵引蓄电池或第二牵引蓄电池的放电循环次数，如果所述放电循环次数为单数，则控制第一切换模块和第三切换模块闭合，第二切换模块和第四切换模块断开，使第一牵引蓄电池为第一辅助变流器提供能量，第二牵引蓄电池为第二辅助变流器提供能量；或，控制第二切换模块和第四切换模块闭合，第一切换模块和第三切换模块断开，使第一牵引蓄电池为第二辅助变流器提供能量，第二牵引蓄电池为第一辅助变流器提供能量；
如果所述放电循环次数为双数，则控制第二切换模块和第四切换模块闭合，第一切换模块和第三切换模块断开，使第一牵引蓄电池为第二辅助变流器提供能量，第二牵引蓄电池为第一辅助变流器提供能量；或，控制第一切换模块和第三切换模块闭合，第二切换模块和第四切换模块断开，使第一牵引蓄电池为第一辅助变流器提供能量，第二牵引蓄电池为第二辅助变流器提供能量；
其中，第一牵引蓄电池或第二牵引蓄电池的累计放电量每达到第一设定电量，放电循环次数加1，第一牵引蓄电池和第二牵引蓄电池自投入使用，放电循环次数不清零。


4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于：在所述第一切换模块和第三切换模块闭合，第二切换模块和第四切换模块断开之后，还包括：判断第二牵引蓄电池的剩余电量是否低于第二设定电量，以及判断第一牵引蓄电池的剩余电量与第二牵引蓄电池的剩余电量之差是否低于第三设定电量；
如果第二牵引蓄电池的剩余电量低于第二设定电量，且第一牵引蓄电池的剩余电量与第二牵引蓄电池的剩余电量之差大于第三设定电量，则控制第二切换模块和第四切换模块闭合，第一切换模块和第三切换模块断开，使第一牵引蓄电池为第二辅助变流器提供能量，第二牵引蓄电池为第一辅助变流器提供能量；否则保持第一切换模块和第三切换模块闭合，第二切换模块和第四切换模块断开的状态。


5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于：在所述第一切换模块和第三切换模块闭合，第二切换模块和第四切换模块断开之后，判断第二牵引蓄电池的剩余电量是否低于第二设定电量，以及判断第一牵引蓄电池的剩余电量与第二牵引蓄电池的剩余电量之差是否低于第三设定电量之前，还包括牵引蓄电池馈电判断的步骤，具体步骤为：
判断第一牵引蓄电池和第二牵引蓄电池是否馈电；
如果第一牵引蓄电池和第二牵引蓄电池均正常，则判断第二牵引蓄电池的剩余电量是否低于第二设定电量，以及判断第一牵引蓄电池的剩余电量与第二牵引蓄电池的剩余电量之差是否低于第三设定电量；
如果第一牵引蓄电池正常，第二牵引蓄电池馈电，则控制第一切换模块和第二切换模块闭合，第三切换模块和第四切换模块断开，由第一牵引蓄电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖洪涛，王位，万尚存，谭本旭，伍箴树，皮凯俊，
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