CN201544960U - 轨道混和动力机车的混合动力控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轨道混和动力机车的混合动力控制系统，机车上包括依次连接的牵引电机、牵引逆变器、整流装置、柴油发电机组；牵引逆变器通过开关连接有蓄电池组，蓄电池组还依次与电池管理装置、控制器、开关形成控制回路；柴油发电机组为两组并联的柴油发电机组；所述控制器的输出端还分别连接两组柴油发电机组，控制器与司机控制器、柴油发电机组之间、开关形成控制回路；控制器通过对开关的开闭、蓄电池组充放电流的大小以及两组柴油发电机组的启停、转速以及输出功率和输出电压的控制，提供不同组合的混和动力，实现了柴油机发电机组在最佳油耗区域工作。通过该控制系统的实施，既满足了机车的使用要求，又能达到节能减排的效果，市场前景广阔。

Description

轨道混和动力机车的混合动力控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种轨道混和动力机车的混合动力控制系统。

背景技术

现有的轨道电传动调车内燃机车一般是采用一台柴油机发电机组作为动力源。但由于机车运行的特殊性，使柴油机发电机组满负荷工作时间只占总工作时间的10％，约50％的工作时间处于空转；且负荷频繁变化，使得柴油发电机组在整个工作期间的平均功率只有额定功率的1/4-1/3。造成柴油机的动力潜能得不到充分发挥。特别是还造成过多的燃油浪费和废气排放。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种节能减排的轨道混和动力机车的混合动力控制系统。

本实用新型是通过实施下述技术方案来实现的：

一种轨道混和动力机车的混合动力控制系统，机车上包括依次连接的牵引电机、牵引逆变器、整流装置、柴油发电机组，其特征在于：所述逆变器通过开关连接有蓄电池组，所述蓄电池组还依次与电池管理装置、控制器、开关连接成控制回路；所述电池管理装置包括检测模块和分析控制模块，所述检测模块用于采集蓄电池组的电流、电压、剩余容量数据，所述分析控制模块根据对所采集的数据进行分析，向控制器发送充放电电流大小的信号；所述控制器还连接司机控制器，司机控制器向控制器发送机车所需功率大小的信号；

所述柴油发电机组为两组并联的柴油发电机组；所述控制器的输出端还分别连接两组柴油发电机组，控制器与柴油发电机组之间、整流装置、开关形成控制回路；

所述控制器根据所接受的电池管理装置和司机控制器给出的信号，控制与蓄电池组连接的开关的开闭和实现蓄电池组充放电流的大小控制，并控制两组柴油发电机组的启停、转速以及输出功率和输出电压。

采用以上结构的轨道混和动力机车的混合动力控制系统，当机车所需功率较低时，控制器发出指令打开开关，由蓄电池组单独向机车牵引电机供电；当控制器根据电池管理装置发来的信号判定蓄电池组剩余容量低，或机车所需功率处于其中一台柴油发电机组最佳油耗工作区域输出功率的信号后，启动该台柴油发电机组并向机车供电，多余电向蓄电池组充电，不足部分由蓄电池组补充，提供混合动力；当机车所需功率大于一台柴油发电机组额定输出功率时，而蓄电池组剩余容量低于60％，或机车所需功率减去已启动的柴油发电机组额定输出功率的功率处于另外一台柴油发电机组的最佳油耗工作区域的输出功率时，则控制器启动另一台发电机组，由2台柴油发电机组共同向机车供电，多余电向蓄电池组充电；当机车所需功率大于两台柴油发电机组的额定输出功率时，不足部分由蓄电池组补充。当蓄电池组剩余容量低于25％时，控制器发出指令，断开开关，限制机车功率；当机车所需功率降低，低于两台柴油发电机组的额定输出功率时，控制器首先限制一台柴油发电机组的转速，降低该柴油发电机组的输出功率，当转速降低到该台柴油发电机组最佳油耗的最低功率时，再开始降低另一台柴油发电机组的转速，当另一台柴油发电机组的功率也降到最佳油耗的最低功率时，停止第一台柴油发电机组的工作……。

采用上述的控制模式，通过对以上混合动力的不同组合，实现了柴油发电机组在最佳油耗工作区域工作，节能减排效果好。

附图说明

图示是本实用新型电路连接原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。但不应将此理解为本实用新型的上述主题的范围仅限于下述实施例。

如图所示的轨道混和动力机车的混合动力控制系统，机车上包括依次连接的牵引电机、牵引逆变器、整流装置、柴油发电机组，牵引逆变器通过开关连接有蓄电池组，蓄电池组还依次与电池管理装置、控制器、开关连接成控制回路；所述电池管理装置包括检测模块和分析控制模块，检测模块用于采集蓄电池组的电流、电压、容量数据，分析控制模块根据对所采集的数据进行分析，向控制器发送充放电电流大小的信号；所述控制器还连接司机控制器，司机控制器向控制器发送机车所需功率大小的信号；所述柴油发电机组由柴油发电机组1和柴油发电机组2并联形成的两组柴油发电机组，控制器的输出端还分别连接两组柴油发电机组，控制器与两台柴油发电机组之间、整流装置、开关形成控制回路；控制器根据所接受的电池管理装置和机车司机控制器所需功率大小的信号，控制与蓄电池组连接的开关的开闭和实现蓄电池组充放电流的大小控制，并控制两组柴油发电机组的启停、转速以及输出功率和输出电压。

本实施例的混合动力控制模式如下：

首先当蓄电池组剩余容量足够时(如＞85％)，由蓄电池组向机车供电；当蓄电池组剩余容量低于60％或机车功率处于柴油发电机组1最佳油耗工作区域的输出功率时，起动柴油发电机组1并向机车供电，多余电向蓄电池组充电，不足部分由蓄电池组补充；当机车功率大于柴油发电机组1额定输出功率时，如蓄电池组剩余容量低于60％或机车功率减去柴油发电机组1额定输出功率的功率处于柴油发电机组2最佳油耗工作区域的输出功率时，起动柴油发电机组2，由其和柴油发电机组1共同向机车供电，多余电向蓄电池组充电；当机车功率大于柴油发电机组1+柴油发电机组2的额定输出功率时，不足部分由蓄电池组补充，当蓄电池组剩余容量低于25％时，开关断开，限制机车功率；当机车功率降低低于柴油发电机组1+柴油发电机组2的额定输出功率时，首先降低柴油发电机组2的功率，当柴油发电机组2降低到最佳油耗的最低功率时，再开始降低柴油发电机组1的功率，柴油发电机组1的功率降到最佳油耗的最低功率时，停止柴油发电机组2工作。总之通过以上混和动力的不同组合，实现了柴油发电机组在最佳油耗区域工作，节能减排效果好。通过该控制系统的实施，既满足了机车的使用要求，又能达到节能减排的效果，市场前景广阔。

Claims (1)

1.一种轨道混和动力机车的混合动力控制系统，机车上包括依次连接的牵引电机、牵引逆变器、整流装置、柴油发电机组，其特征在于：

所述逆变器通过开关连接有蓄电池组，所述蓄电池组还依次与电池管理装置、控制器、开关连接成控制回路；所述电池管理装置包括检测模块和分析控制模块，所述检测模块用于采集蓄电池组的电流、电压、剩余容量数据，所述分析控制模块根据对所采集的数据进行分析，向控制器发送充放电电流大小的信号；所述控制器还连接司机控制器，司机控制器向控制器发送机车所需功率大小的信号；

所述柴油发电机组为两组并联的柴油发电机组；所述控制器的输出端还分别连接两组柴油发电机组，控制器与柴油发电机组之间、整流装置、开关形成控制回路；

所述控制器根据所接受的电池管理装置和司机控制器给出的信号，控制与蓄电池组连接的开关的开闭和实现蓄电池组充放电流的大小控制，并控制两组柴油发电机组的启停、转速以及输出功率和输出电压。

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