一种多支路动力电池系统并联直挂控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多支路动力电池系统并联直挂控制方法，包括步骤：在动力电池并联直挂前，比较各支路动力电池电压及计算各支路动力电池压差，然后基于各支路动力电池电的比较结果和各支路动力电池压差的计算结果进行多种工况的并联直挂控制；本发明专利技术实现了多支路能量分割，直挂控制无冲击，无大的环流产生，并且提供了完善的软件控制策略，实现了各工况的并联直挂。联直挂。联直挂。

【技术实现步骤摘要】
一种多支路动力电池系统并联直挂控制方法


[0001]本专利技术涉及新能源调车机车
领域，更为具体的，涉及一种多支路动力电池系统并联直挂控制方法。

技术介绍

[0002]现有技术一般采用单一支路动力电池进行牵引供电，部分多支路动力电池系统采用二极管并联，这种方式虽然不会产生环流，但各支路均衡性较差。
[0003]为了实现能量分割提高动力电池系统安全性，则机车需要采用多个支路的动力电池系统。为了实现各支路均衡性，各支路动力电池宜采用并联直挂，传统的并联直挂方案易产生冲击电流损坏线路及电池，并造成安全隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多支路动力电池系统并联直挂控制方法，实现了多支路能量分割，直挂控制无冲击，无大的环流产生，并且提供了完善的软件控制策略，实现了各工况的并联直挂。
[0005]本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
[0006]一种多支路动力电池系统并联直挂控制方法，包括步骤：在动力电池并联直挂前，比较各支路动力电池电压及计算各支路动力电池压差，然后基于各支路动力电池电的比较结果和各支路动力电池压差的计算结果进行多种工况的并联直挂控制。
[0007]进一步地，包括步骤：将所述各支路动力电池压差的计算结果与设定阀值进行比较，根据设定阈值进行比较的结果进行多种工况的并联直挂控制。
[0008]进一步地，所述比较各支路动力电池电压及计算各支路动力电池压差由微机控制系统实现。
[0009]进一步地，所述多种工况的并联直挂控制包括纯电牵引工况的并联直挂控制。
[0010]进一步地，所述多种工况的并联直挂控制包括混合牵引工况的直挂并联控制。
[0011]进一步地，所述多种工况的并联直挂控制包括纯柴充电工况的直挂并联控制。
[0012]进一步地，在纯电牵引工况的并联直挂控制中，包括步骤：
[0013]如果任意支路压差在阀值以内，则包括步骤：
[0014]步骤1：先将最高电压支路投入对中间直流回路预充电；
[0015]步骤2：然后再一次投入次高压支路；
[0016]步骤3：最后投入最低电压支路；
[0017]或，
[0018]如果任意支路压差在阀值以上，则包括步骤：
[0019]步骤1：开通高压支路进行放电，限制放电电流；
[0020]步骤2：当高压支路压差与次高压支路压差达到设定范围时，开通次高压支路共同放电，限制放电电流；
[0021]步骤3：当高压支路压差与次高压支路共同放电，与最低支路压差达到设定范围时，开通最低电压支路，三个支路共同放电。
[0022]进一步地，在混合牵引工况的直挂并联控制中，包括步骤：
[0023]如果任意支路压差在阀值以内，则与纯电牵引工况的并联直挂控制中当任意支路压差在阀值以内时的步骤相同；然后根据混合控制策略控制；
[0024]或，
[0025]如果任意支路压差在阀值以上，则包括步骤：
[0026]步骤1：开通低压支路进行充电，限制牵引功率；
[0027]步骤2：当最低电压支路充电到接近次高压支路时，两支路压差在设定范围内时，开通次高压支路共同充电，限制牵引功率；
[0028]步骤3：当两个支路电压充电到接近最高电压支路时，开通最高电压支路，三个支路共同放电。
[0029]进一步地，在纯柴充电工况的直挂并联控制中，包括步骤：
[0030]如果任意支路压差在阀值以内，则与纯电牵引工况的并联直挂控制中当任意支路压差在阀值以内时的步骤相同；然后根据充电控制策略对三个支路同时充电；
[0031]或，
[0032]如果任意支路压差在阀值以上，则包括步骤：
[0033]步骤1：开通低压支路进行充电，限制充电功率；
[0034]步骤2：当最低电压支路充电到接近次高压支路时，两支路压差在设定范围内时，开通次高压支路共同充电，限制充电功率；
[0035]步骤3：当两个支路电压充电到接近最高电压支路时，开通最高电压支路，三个支路共同充电；
[0036]进一步地，包括步骤：所有动力电池直挂到中间直流环节，机车微机根据各支路管理系统提供的充电电流限制和微机设置的充电电流比较，取最小值给定充电机进行恒流充电，当其中有一支路报故障后，先停止充电机充电，再断开有故障的支路，其余支路继续充电；当其中一支路充到第一设定比例后，减小充电电流，继续充电，直至所有支路充到第一设定比例后，停止充电，在此过程中，若最高支路到了第二设定比例则先停止充电机，再断开该支路，断开后其余支路继续充电直至第一设定比例。
[0037]本专利技术的有益效果包括：
[0038](1)本专利技术实现了多支路能量分割，直挂控制无冲击，无大的环流产生。
[0039](2)本专利技术提供了完善的软件控制策略，实现了各工况的并联直挂。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]图1为本专利技术实施例中纯电牵引工况下将最高电压支路投入对中间直流回路预充电的电路示意图；
[0042]图2为本专利技术实施例中纯电牵引工况下将最高电压支路投入对次高压回路预充电的电路示意图；
[0043]图3为本专利技术实施例中纯电牵引工况下将最高电压支路投入对最低电压回路预充电的电路示意图；；
[0044]图4为本专利技术实施例中纯电牵引工况下开通高压支路进行放电，限制放电电流的电路示意图；
[0045]图5为本专利技术实施例中纯电牵引工况下开通次高压支路共同放电，限制放电电流的电路示意图；
[0046]图6为本专利技术实施例中纯电牵引工况下开通最低电压支路，三个支路共同放电的电路示意图；
[0047]图7为本专利技术实施例中混合牵引工况下开通低压支路进行充电，限制牵引功率的电路示意图；
[0048]图8为本专利技术实施例中混合牵引工况下开通次高压支路共同充电，限制牵引功率的示意图；
[0049]图9为本专利技术实施例中混合牵引工况下开通最高电压支路，三个支路共同放电的电路示意图；
[0050]图10为本专利技术实施例中纯柴充电工况下开通低压支路进行充电，限制充电功率的电路示意图；
[0051]图11为本专利技术实施例中纯柴充电工况下开通次高压支路共同充电，限制充电功率的电路示意图；
[0052]图12为本专利技术实施例中纯柴充电工况下开通最高电压支路，三个支路共同充电。
具体实施方式
[0053]本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
[0054]如图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多支路动力电池系统并联直挂控制方法，其特征在于，包括步骤：在动力电池并联直挂前，比较各支路动力电池电压及计算各支路动力电池压差，然后基于各支路动力电池电的比较结果和各支路动力电池压差的计算结果进行多种工况的并联直挂控制。2.根据权利要求1所述的一种多支路动力电池系统并联直挂控制方法，其特征在于，包括步骤：将所述各支路动力电池压差的计算结果与设定阀值进行比较，根据设定阈值进行比较的结果进行多种工况的并联直挂控制。3.根据权利要求1所述的一种多支路动力电池系统并联直挂控制方法，其特征在于，所述比较各支路动力电池电压及计算各支路动力电池压差由微机控制系统实现。4.根据权利要求1～3任一所述的一种多支路动力电池系统并联直挂控制方法，其特征在于，所述多种工况的并联直挂控制包括纯电牵引工况的并联直挂控制。5.根据权利要求1～3任一所述的一种多支路动力电池系统并联直挂控制方法，其特征在于，所述多种工况的并联直挂控制包括混合牵引工况的直挂并联控制。6.根据权利要求1～3任一所述的一种多支路动力电池系统并联直挂控制方法，其特征在于，所述多种工况的并联直挂控制包括纯柴充电工况的直挂并联控制。7.根据权利要求4所述的一种多支路动力电池系统并联直挂控制方法，其特征在于，在纯电牵引工况的并联直挂控制中，包括步骤：如果任意支路压差在阀值以内，则包括步骤：步骤1：先将最高电压支路投入对中间直流回路预充电；步骤2：然后再一次投入次高压支路；步骤3：最后投入最低电压支路；或，如果任意支路压差在阀值以上，则包括步骤：步骤1：开通高压支路进行放电，限制放电电流；步骤2：当高压支路压差与次高压支路压差达到设定范围时，开通次高压支路共同放电，限制放电电流；步骤3：当高压支路压差与次高压支路共同放电，与最低支路压差达到设定范围时，开通最低电压支路，三个支路共同放电。8.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李茹华，王永，杨波，马晓媛，冯坷欣，邓伯勇，
申请(专利权)人：中车资阳机车有限公司，
类型：发明
国别省市：