用于车辆系统的供电系统及方法技术方案

本申请提供了用于车辆系统的供电系统及方法。所述用于车辆系统的供电系统包括两个或更多储能装置。两个或更多总线各自将储能装置与多个负载中的相应负载导电耦接。控制器控制从一个或多个储能装置到一个或多个其他总线的电流传导，以将能量传输到其他储能装置或其他负载。所述方法包括引导第一电源组件的第一储能装置向第一总线供应电流，所述第一总线将第一储能装置与车辆系统上的一个或多个第一负载导电耦接。所述方法还包括使电流从第一储能装置传导到一个或多个第二电源组件的一个或多个第二总线，以对一个或多个第二储能装置充电或向一个或多个第二负载供电。充电或向一个或多个第二负载供电。充电或向一个或多个第二负载供电。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆系统的供电系统及方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年6月4日提交的美国申请63/034,703的优先权，其全部内容通过引用结合于此。


[0003]本申请的主题涉及供电系统，例如，用于车辆系统的供电系统。

技术介绍

[0004]一些车辆系统包括供电系统，其包括许多电池组件，以提供部分或全部必要的推进功率。供电系统可向车辆系统的辅助系统提供电能。
[0005]当车辆系统空转时，利用多个电池单元的供电系统可被用于为车辆系统的辅助系统供电。这可能会耗尽为辅助系统供电的电池单元的储能，从而可能需要关闭辅助系统，即使其他电池单元中有足够的储能。不同于当前可用的系统和方法的系统和方法可能是所需要的。

技术实现思路

[0006]根据一个实施例，一种用于车辆系统的供电系统可包括：两个或更多储能装置，配置为存储所述车辆系统上的电能；以及两个或更多总线，所述两个或更多总线中的每一个总线将所述两个或更多储能装置中的储能装置与所述车辆系统的多个负载中的相应负载导电耦接。所述供电系统可还包括控制器，所述控制器配置为控制电流从一个或多个所述储能装置传导到一个或多个其他总线，以将能量传输到其他储能装置或所述一个或多个其他总线的其他负载。
[0007]根据一个实施例，一种车辆系统供电系统可包括：提供在所述车辆系统的一个或多个车辆上的多个电源组件。每个所述电源组件可包括：包括可充电储能装置的电池组件，耦接所述电池组件的两个或更多转换器，所述车辆系统的一个或多个车辆上的一个或多个负载，每个负载耦接至少一个转换器，以及与所述电池组件和所述两个或更多转换器导电耦接的总线，其中，每个电源组件的至少一个转换器耦接另一个电源组件的至少一个总线。所述车辆系统供电系统可还包括控制器，所述控制器耦接所述多个电源组件中的每一个电源组件，并且配置为控制电流从一个电源组件的至少一个可充电储能装置传导到a)至少一个其他可充电储能装置以对所述其他可充电储能装置充电或b)所述一个或多个电源组件的一个或多个负载。
[0008]根据一个实施例，一种方法可包括：指示在车辆系统上提供的多个电源组件中的第一电源组件的第一储能装置向第一总线提供电流，所述第一总线将所述第一储能装置与所述车辆系统上的一个或多个第一负载导电耦接。所述方法可还包括：使电流从所述第一储能装置传导到所述多个电源组件中的一个或多个第二电源组件的一个或多个第二总线，以对所述一个或多个第二电源组件的一个或多个第二储能装置充电，或向所述一个或多个
第二电源组件的一个或多个第二负载供电，所述一个或多个第二电源组件导电耦接所述一个或多个第二总线，所述第二负载在所述车辆系统上。
附图说明
[0009]现可对附图进行简要说明，在附图：
[0010]图1为根据一个实施例的车辆系统的示意图；
[0011]图2为根据一个实施例的推进系统的电路图；
[0012]图3为根据一个实施例的车辆系统的示意图；
[0013]图4为根据一个实施例的供电系统的示意图；
[0014]图5为根据一个实施例的控制器的示意图；
[0015]图6为根据一个实施例的供电系统的示意图；
[0016]图7为根据一个实施例的供电系统的操作的示意图；
[0017]图8为根据一个实施例的供电系统的操作的示意图；
[0018]图9为根据一个实施例的供电系统的操作的示意图；
[0019]图10为根据一个实施例的供电系统的操作的示意图；
[0020]图11为根据一个实施例的供电系统的操作的示意图；
[0021]图12为根据一个实施例的供电系统的操作的示意图；
[0022]图13为根据一个实施例的供电系统的操作的示意图；
[0023]图14为根据一个实施例的供电系统的操作的示意图；
[0024]图15为根据一个实施例的供电系统的操作的示意图；以及
[0025]图16为根据一个实施例的供电系统的操作的示意图。
具体实施方式
[0026]本文所述主题的实施例涉及一种供电系统，该供电系统包括可为负载(例如，车辆系统的负载)供电的电源组件。电源组件包括储能装置，例如可充电电池组件，其可被控制以向负载供电。负载可是车辆系统的牵引电机，但也可是辅助电机，其被供电以执行除车辆系统推进以外的工作，或者可是其他装置。分开的总线将电源组件的电池组件与电源组件内的一个或多个电机导电耦接。每个电池组件可分别为不同于其他电池组件的电机或电机组供电。例如，第一电池组件可包括一个或多个第一电池组件和第一总线，该第一总线使一个或多个第一电池组件导电耦接第一电机或第一电机组并使电流从一个或多个第一电池组件传导到第一电机或第一电机组。同一车辆的第二电池组件可包括一个或多个第二电池组件和第二总线，该第二总线使从一个或多个第二电池组件导电耦接第二电机或第二电机组并使电流从一个或多个第二电池组件传导到第二电机或第二电机组。该系统可包括多个电池组件。
[0027]当第二电源组件没有足够的储能为耦接第二电源组件的负载供电时，或者如果储能组件或系统出现故障，控制器可控制电流从第一电源组件传导到第二电源组件。如果车辆系统空转一段时间，可能仍需要为辅助负载(例如HVAC系统和控制系统)供电。如果为辅助负载供电的储能装置在车辆系统空转时耗尽，则可能需要关闭辅助负载，即使需要保持辅助负载的供电。供电系统从存储有可用能量的电源组件的储能装置向辅助负载供电，例
如从可连接到可空转的牵引电机的储能装置。
[0028]供电系统允许来自一个第一电源组件或一组第一电源组件的一个或多个储能装置的能量传输到一个第二电源组件或一组第二电源组件，以对第二电源组件的电池组件充电和/或向第二电源组件的一个或多个辅助负载供电。电力可通过耦接在电池组件与负载之间(例如，在电池组件与牵引电机之间和/或在电池组件与辅助负载之间)的转换器传输。
[0029]图1是根据一个实施例的具有牵引力控制系统102的车辆系统100的示意图。图2中所示的为车辆供电的方法200可由牵引力控制系统102的一个或多个实施例执行。车辆系统表示车辆组。在图示实施例中，车辆组包括通过耦合器110机械地耦合在一起的多个推进生成车辆106(例如，车辆106A
‑
C)和非推进生成车辆108(例如，车辆108A
‑
B)，同时车辆系统沿着线路104移动。虽然本文描述的车辆系统是轨道车辆组，其具有作为动力车辆的机车和作为非动力车辆的轨道车辆(并且车辆组是火车)，但是可选地，本文描述的一个或多个实施例可应用于其它类型的车辆组和/或车辆。这些其他车辆组可包括一辆或多辆非公路车辆(例如，采矿车辆或其他并非设计用于在公共道路上行驶的车辆或法律不允许在公共道路上行驶的车辆)、海船、汽车、卡车、飞机等。此外，车辆系统可由单个车辆而不是多个车辆形成。可选地，在由多个车辆形成的车辆系统中，车辆可彼此分离，但实际上或逻辑上彼此耦接，因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆系统的供电系统，所述供电系统包括：两个或更多储能装置，配置为在所述车辆系统上存储电能；两个或更多总线，所述两个或更多总线中的每一个总线将所述两个或更多储能装置中的储能装置与所述车辆系统的多个负载中的相应负载导电耦接；以及控制器，配置为控制电流从一个或多个所述储能装置传导到一个或多个其他总线，以将能量传输到其他储能装置或者传输到所述一个或多个其他总线的其他负载。2.根据权利要求1所述的供电系统，其中，所述控制器被配置为操作用于所述两个或更多储能装置中的第一储能装置的第一转换器，以从所述第一储能装置输出电流，所述两个或更多总线被配置为传导所述第一储能装置供应的电流的第一部分，以向一个或多个所述负载供电，所述控制器被配置为通过控制第二转换器输出所述电流的第二部分来控制所述两个或更多储能装置中的第二储能装置的充电。3.根据权利要求2所述的供电系统，还包括：连接装置，被配置为选择性地在第一状态下将每个所述储能装置与所述多个负载中的第一负载耦接，或在第二状态下将每个所述储能装置与电源耦接，其中，所述控制器被配置为将所述连接装置改变为所述第二状态，以将每个所述储能装置与所述电源耦接以对每个所述储能装置充电。4.根据权利要求3所述的供电系统，其中，所述控制器被配置为：在所述连接装置处于所述第二状态、并且所述电源从所述两个或更多储能装置断开时，使电流从所述一个或多个储能装置传输到所述一个或多个其他储能装置。5.根据权利要求3所述的供电系统，其中，所述控制器被配置为：在所述连接装置处于所述第二状态、并且所述电源从所述两个或更多储能装置断开时，使电流从所述一个或多个储能装置传输到所述多个负载中的一个或多个第二负载。6.根据权利要求2所述的供电系统，其中，所述控制器被配置为：操作所述第一转换器以输出交流电形式的电流，并且操作所述第二转换器作为脉宽调制整流器，以对所述第二储能装置充电或者向耦接所述第二储能装置的总线供电。7.根据权利要求2所述的供电系统，其中，所述控制器被配置为：操作所述第一转换器以输出单相交流电形式的电流。8.根据权利要求1所述的供电系统，其中，所述多个负载包括车辆系统的一个或多个电机。9.一种车辆系统供电系统，包括：多个电源组件，配置在所述车辆系统的一个或多个车辆上，每个所述电源组件包括：电池组件，包括可充电储能装置，两个或更多转换器，耦接所述电池组件，一个或多个负载，置于所述车辆系统的一个或多个车辆上，每个所述负载耦接至少一个转换器，以及
总线，与所述电池组件和所述两个或更多转换器导电耦接，其中，每个所述电源组件的至少一个所述转换器耦接另一个电源组件的至少一个总线；以及控制器，耦接所述多个电源组件中的每一个电源组件，并且配置为控制电流从一个电源组件的至少一个可充电储能装置传导到a)至少一个其他可充电储能装置，以对所述其他可充电储能装置充电或b)所述一个或多个电源组件的一个或多个负载。10.根据权利要求9所述的车辆系统供电系统，其中，每个电源组件包括连接装置，所述连接装置被配置为选择性地在第一状态下将每个可充电储能装置与所述一个或多个负载中的第一负载耦接，或在第二状态下...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：IP传输控股公司，
类型：发明
国别省市：