运行推进系统的方法技术方案

本发明专利技术提供了一种方法，该方法包括：通过以第一、较低的电压从能量储存装置(132)向第二电马达(136)供电而在第一、较慢的速度及潜在地高的扭矩下推进电驱动式运载工具(100)；并且包括：通过以第二、较高的电压从发动机驱动式发电机(114)向第一电马达(120)供电而在第二、较快的速度及中等的扭矩下推进该运载工具(100)。另一种方法包括：通过从发动机驱动式发电机(114)向第一电马达(120)供电而推进电驱动式运载工具(100)；并且在第二电马达(136)处发电，以便对能量储存装置(132)进行充电。提供了用于执行该方法的相应的系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术包括涉及推进系统(propulsion system)的实施例。本专利技术包括涉及使用推进系统的方法的实施例。
技术介绍
某些运载工具(vehicle)使用电牵引马达(motor)来推进运载工具。这些电牵引马达可连接至称作链环(link)的电气联接结构，其为马达提供功率(power)。这些链环可以是电气总线系统。一个或多个运载工具上所载有的(on-board)交流发电机 (alternator)可用来向链环提供功率。在一定的运行条件下，例如当运载工具减速或在下坡道上保持速度时，由电马达产生的反电动势(EMF)大于发动机驱动式交流发电机所提供的电压。在这种条件下，电牵引马达停止充当马达而变成发电机。作为动力制动(dynamicbraking)而已知的该过程是用来减少运载工具的机械制动系统部件的磨损的一种电制动的形式。在运载工具为机车(locomotive)的情况下，动力制动减少了机车以及还有该火车(train)的所有轨道车(rail car)的制动磨损。在动力制动期间，一个或多个电阻器(resistor)将电功率作为热量耗散。在运载工具为卡车(truck)或其它的使用电驱动推进的中型或重型运载工具时，动力制动可用来减少与各个单独的轮相关联的机械制动系统部件的磨损。已经开发了混合式(hybrid)推进系统，用来回收否则将在动力制动期间作为热量而被浪费的能量中的一部分。这些否则将被浪费的能量的回收为再生制动(regenerativebraking)。混合式推进系统可使用两种不同的能量来源热机(heat engine)和能量储存单元。热机可燃烧燃料来产生机械功一内燃机、涡轮发动机、以及柴油发动机是一些实例。能量储存单元可包括可再充电的电池、超级电容器(ultracapacitor)、或具有高功率密度的飞轮。通常，混合式推进系统包括联接至交流发电机的所载有的热机，该交流发电机将发动机的机械输出功率转化成交流(AC)电功率。整流器(rectifier)将交流发电机的AC输出转化成直流(DC)。整流器的DC输出的一部分可对能量储存单元进行充电，而其余的DC输出部分驱动电马达，电马达又推进运载工具。在运载工具加速期间，能量储存单元可放电(discharge)以增补发动机-交流发电机的电功率输出并可在一段时间内提供有所升高的功率水平。在运载工具制动期间，能量储存单元再充电以用于以再生的方式(regeneratively)捕获在制动期间否则将被浪费的能量的一部分。重型混合式推进系统可能需要大规模的能量储存装置。由于同时的功率和能量需求，常规的重型混合式推进系统可能需要许多较小的能量储存单元的并联运行，这些较小的能量储存单元通常构造成大量串联连接的(series-connected)单电池(cell)的数个并联的串(string)。并联的能量储存单元内的功率分享可能是有问题的。拥有这样一种推进系统可能是合乎需求的，S卩，该推进系统带有与当前可得到的推进系统的那些特性和特征不同的特性和特征。拥有这样一种推进系统可能是合乎需求的，即，该推进系统执行与当前可得到的那些方法不同的方法。
技术实现思路
在一个实施例中，一种方法包括通过以第一、较低的电压从能量储存装置向第二电马达供电而在第一、较慢的速度及潜在地高的扭矩下推进电驱动式运载工具；并且包括通过以第二、较高的电压从发动机驱动式发电机向第一电马达供电而在第二、较快的速度及中等的(moderate)扭矩下推进该运载工具。在一方面中，第一电马达与第二电马达不以电气方式彼此相通。在一个实施例中，一种方法包括通过从发动机驱动式发电机向第一电马达供电而推进电驱动式运载工具；并且，在第二电马达处发电，以便对能量储存装置进行充电。在一方面中，方法还可包括向第一电马达施加扭矩指令，该扭矩指令极性相反于(oppositepolarity to)提供给第二电马达的扭矩指令。在一个实施例中，一种方法包括对具有多个牵引驱动系统的运载工具中的第一牵引驱动系统中的部件故障进行监控，其中，第一牵引驱动系统包括第一电马达，该第一电马达联接至第一能量储存装置；并且，对第一牵引驱动系统的部件故障指示作响应。响应可包括或者将能量定向成至第一电马达并从第一电马达至第二能量储存装置，或者将能量定向成至第一能量储存装置并从第一能量储存装置至第二电马达。定向决定可基于哪个部件是发生故障的部件。还提供了用于执行该方法的相应的系统。附图说明图I是包括根据本专利技术的一实施例的运载工具的示意图。图2是包括根据本专利技术的另一实施例的运载工具的示意图。图3是包括根据本专利技术的另一实施例的运载工具的示意图。具体实施方式 本专利技术包括涉及使用推进系统的方法的实施例。本专利技术包括涉及用于执行该方法的系统的实施例。如本文所用，电压是指直流(DC)电压，除非上下文或文字另有说明。原动机(prime mover)包括发动机和发电机,例如,柴油发动机/交流发电机组合。在一个实施例中，本专利技术提供了在混合式推进系统中使用的分布式的(distributed)能量储存系统、方法和设备。该系统包括多个能量储存装置。能量储存装置单元中的每个有选择地连接至牵引驱动器(traction drive)的DC链环输入端。原动机向全体多个牵引驱动器的子集供应电功率，而其余的牵引驱动器通过一个或多个能量储存装置以电的方式被供以功率。多个能量储存装置至少包括能量型电池(energy battery)、且可选地包括一个或多个功率型电池(power battery)、超级电容器、或其它能量型电池。合适的能量型电池包括高温电池。在高功率的制动事件(event)阶段期间(在此，牵引驱动器力矩指令与在电动模式中为牵引驱动器运行所需的力矩指令处于相反极性中)，再生制动能量的一部分可在能量储存单元中被捕获，同时，连接/断开系统使至少一个能量储存单元与该(多个)第一牵引驱动器脱开联接。连接/断开系统使能量储存装置重新连接至主DC链环，以允许动力制动栅在需要时以常规方式从所有多个牵引驱动器耗散能量。在长期的高原动功率(motive power)运行阶段期间，当储存于能量储存单元中的能量被充分耗尽时，功率控制设备可允许在推进驱动器中使用来自原动机的功率，这些推进驱动器起初从该多个能量储存单元而被供以功率。分布式的能量储存系统在一个实施例中降低了投入并联的大规模的高压能量储存单元的需求。在多牵引驱动器的应用中，包括功率控制设备的推进系统可降低或消除对用于联接能量储存单元和DC链环的额外的高功率DC/DC转换器的需求。另外，使用所选择的能量储存标称电压的该混合式概念在低速高扭矩的运行和高速的、中等的扭矩的运行中均允许闻效的混合式运行。 高功率的再生制动能量可在能量储存系统中被捕获，直到达到确定的充电极限或电压极限。然后，能量可在常规的动力制动栅中作为废热而耗散。同样，在长期的高原动功率下的运行的阶段期间，当能量储存单元被耗尽时，功率控制设备指引原动机使用来自所载有的燃料的能量以用于供应功率。在一个实施例中提供了用于运载工具的推进系统。该系统可包括第一牵引驱动系统和第二牵引驱动系统。第一牵引驱动系统可包括热机和第一驱动马达。热机向第一驱动马达供应能量以推进运载工具。第二牵引驱动系统可包括第二驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：通过从发动机驱动式发电机向第一电马达供电而推进电驱动式运载工具；以及在第二电马达处发电，以便对能量储存装置进行充电。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RD金，AK库马，L萨拉苏，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：