本發(fā)明涉及電源，具體而言，尤其涉及一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著國(guó)家新能源戰(zhàn)略的推進(jìn)，新能源裝備在各個(gè)行業(yè)中得到了飛快的發(fā)展，由于工程車(chē)具有功率高，能耗大的特點(diǎn)，所以電動(dòng)新能源工程車(chē)的應(yīng)用具有非常巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，公開(kāi)了一種電動(dòng)工程車(chē)多合一控制器的高壓拓?fù)?，該方案是也是利用?dòng)力電池作為動(dòng)力源，但是該方案沒(méi)有采用dc/dc裝置，而是直接利用電池轉(zhuǎn)換，并且沒(méi)有提及具體實(shí)施方案。該種方案變流器直接采用電池電源，沒(méi)有進(jìn)行dcdc變換，電池多組并聯(lián)時(shí)均壓均流較為困難，所以并聯(lián)組數(shù)是受到限制的，很難應(yīng)用在電池電量需求較大的大功率系統(tǒng)中。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，還公開(kāi)了一種礦卡電驅(qū)控制柜，所闡述的控制柜為風(fēng)冷結(jié)構(gòu)。集成度和功率等級(jí)都受到限制，不適用于大功率的系統(tǒng)中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)上述提出的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置。該動(dòng)力裝置可適用于大功率的工程車(chē)，其中集成了整車(chē)所需的牽引供電電源，輔助供電電源，dc/dc電源轉(zhuǎn)換單元，24v負(fù)載低壓電源，dc600v負(fù)載電源等整車(chē)所需電源。具有高集成度，高可靠性的優(yōu)點(diǎn)。并通過(guò)設(shè)置高壓中間母線，增加了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，可以方便增加電池容量，以及增加后端負(fù)載供源模塊。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

3、一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，包括：柜體和設(shè)置在柜體內(nèi)部的牽引模塊、dc/dc模塊、支撐電容、siv模塊、電抗器、24vdc/dc模塊、dc/ac模塊以及控制器，其中：

4、所述牽引模塊，采用雙面相模塊布置形式，在水冷板兩面分別布置一個(gè)逆變橋臂；牽引模塊包括牽引相模塊和牽引斬波模塊，牽引相模塊包括牽引電機(jī)中的兩相輸出，牽引斬波模塊包括牽引電機(jī)中的一相輸出以及一路斬波輸出，每個(gè)牽引電機(jī)對(duì)應(yīng)一組牽引模塊；

5、所述dc/dc模塊，包括第一dc/dc模塊、第二dc/dc模塊和第三dc/dc模塊，并分別通過(guò)高壓中間母線連接牽引相模塊；

6、所述支撐電容，設(shè)置多個(gè)，通過(guò)高壓中間母線連接所述牽引相模塊；

7、所述siv模塊，設(shè)置在dc/dc模塊的下方，并通過(guò)高壓中間母線連接dc/dc模塊；

8、所述電抗器，連接所述dc/dc模塊，dc/dc模塊通過(guò)電抗器分別連接動(dòng)力電池組和dc600v負(fù)載；

9、所述水冷24vdc/dc模塊，一端連接24v負(fù)載，另一端通過(guò)高壓中間母線連接dc/dc模塊；

10、所述dc/ac模塊，一端連接牽引通風(fēng)機(jī)，另一端通過(guò)高壓中間母線連接dc/dc模塊；

11、所述控制器，電性連接牽引模塊、dc/dc模塊、支撐電容、siv模塊、電抗器、24vdc/dc模塊和dc/ac模塊。

12、進(jìn)一步地，所述牽引模塊包括垂向布置的兩組牽引相模塊和兩組牽引斬波模塊，其中：

13、牽引相模塊分別為第一牽引相模塊和第二牽引相模塊，第一牽引相模塊包括第一u相模塊和第一v相模塊；第二牽引相模塊包括第二u相模塊和第二v相模塊；

14、牽引斬波模塊分別為第一牽引斬波模塊和第二牽引斬波模塊，第一牽引斬波模塊包括第一w相模塊和第一斬波模塊；第二牽引斬波模塊包括第二w相模塊和第二斬波模塊。

15、進(jìn)一步地，所述第一dc/dc模塊、第二dc/dc模塊和第三dc/dc模塊分別包含兩路dc/dc電路，其中：

16、所述第一dc/dc模塊，包括兩路dc/dc升壓電路；

17、所述第二dc/dc模塊，包括兩路dc/dc升壓電路；

18、所述第三dc/dc模塊，包括一路dc/dc升壓電路和一路dc/dc降壓電路。

19、進(jìn)一步地，所述電抗器包括升壓電抗器和降壓電抗器，其中：

20、升壓電抗器分別連接第一dc/dc模塊中的兩路dc/dc升壓電路和所述第二dc/dc模塊中的兩路dc/dc升壓電路以及所述第三dc/dc模塊的一路dc/dc升壓電路；

21、降壓電抗器連接所述第三dc/dc模塊中的一路dc/dc降壓電路。

22、進(jìn)一步地，所述升壓電抗器和降壓電抗器均采用水冷電抗器，升壓電抗器和降壓電抗器所在的艙室布置有通氣格柵。

23、進(jìn)一步地，所述柜體的側(cè)邊布置有水冷接口及應(yīng)急閥組，分別連接四個(gè)水路，四個(gè)水路上分別布置有主閥體，各水路之間設(shè)置有旁通閥體；每個(gè)水路設(shè)置有一臺(tái)水泵，每個(gè)水路的換熱器結(jié)構(gòu)連接在一起組成換熱器組。

24、進(jìn)一步地，所述水冷24vdc/dc模塊設(shè)置三組，分別為第一水冷24vdc/dc模塊、第二水冷24vdc/dc模塊和第三水冷24vdc/dc模塊。

25、進(jìn)一步地，所述柜體內(nèi)還設(shè)置有濾波單元，濾波單元的一端連接siv模塊，另一端連接ac380v負(fù)載。

26、進(jìn)一步地，在所述高壓中間母線上還連接有負(fù)載模塊，用于增加后端負(fù)載供源。

27、較現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

28、1、本發(fā)明提供的一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，適用于大功率的工程車(chē)，其中集成了整車(chē)所需的牽引供電電源，ac380v供電電源，dc/dc電源轉(zhuǎn)換單元，24v負(fù)載低壓電源，dc600v負(fù)載電源等整車(chē)所需電源。具有高集成度，高可靠性的優(yōu)點(diǎn)，并通過(guò)設(shè)置高壓中間母線，增加了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，可以方便增加電池容量，以及增加后端負(fù)載供源模塊。

29、2、本發(fā)明提供的一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，采用全水冷冷卻方式，功率模塊、電抗器、變壓器均采用水冷方案，通過(guò)多泵組實(shí)分組冷卻方式，將整車(chē)不同器件類(lèi)型進(jìn)行分組冷卻，避免了傳統(tǒng)單一水路對(duì)于多模塊冷卻的分流不均，主管道流量壓力過(guò)大，冷卻泵成本高的問(wèn)題，并且通過(guò)設(shè)置應(yīng)急閥組實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急狀態(tài)下的流量擴(kuò)展，當(dāng)一組水泵故障時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的正常冷卻，提高系統(tǒng)的可靠性。

30、3、本發(fā)明提供的一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，其牽引模塊采用雙面相模塊布置形式，即在水冷板兩面分別布置一個(gè)逆變橋臂，在保證模塊具有良好的散熱性能的前提下具有高集成度。

31、4、本發(fā)明提供的一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，牽引相模塊之間以及牽引相模塊與支撐電容之間采用低感母排設(shè)計(jì)，有效的防止出現(xiàn)模塊之間電流環(huán)流的問(wèn)題。

32、5、本發(fā)明提供的一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，采用多個(gè)dc/dc單元將電池組電壓升壓至1500v，匯集至高壓母線，各用電模塊通過(guò)高壓母線取電。通過(guò)高壓母線可以有效降低各環(huán)節(jié)電流，減小損耗提高系統(tǒng)效率。每組動(dòng)力電池通過(guò)dc/dc升壓后并聯(lián)，解決了傳統(tǒng)動(dòng)力電池由于均壓、均流限制無(wú)法多組并聯(lián)的問(wèn)題。

33、基于上述理由本發(fā)明可在電源等領(lǐng)域廣泛推廣。

技術(shù)特征：

1.一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，其特征在于，包括：柜體和設(shè)置在柜體內(nèi)部的牽引模塊、dc/dc模塊、支撐電容(5)、siv模塊(7)、電抗器、24vdc/dc模塊、dc/ac模塊(11)以及控制器(14)，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，其特征在于，所述牽引模塊包括垂向布置的兩組牽引相模塊(1)和兩組牽引斬波模塊(2)，其中：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，其特征在于，所述第一dc/dc模塊、第二dc/dc模塊和第三dc/dc模塊分別包含兩路dc/dc電路，其中：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，其特征在于，所述電抗器包括升壓電抗器(8)和降壓電抗器(9)，其中：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，其特征在于，所述升壓電抗器(8)和降壓電抗器(9)均采用水冷電抗器，升壓電抗器(8)和降壓電抗器(9)所在的艙室布置有通氣格柵。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，其特征在于，所述柜體的側(cè)邊布置有水冷接口及應(yīng)急閥組(13)，分別連接四個(gè)水路，四個(gè)水路上分別布置有主閥體，各水路之間設(shè)置有旁通閥體；每個(gè)水路設(shè)置有一臺(tái)水泵，每個(gè)水路的換熱器結(jié)構(gòu)連接在一起組成換熱器組。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，其特征在于，所述水冷24vdc/dc模塊(12)設(shè)置三組，分別為第一水冷24vdc/dc模塊、第二水冷24vdc/dc模塊和第三水冷24vdc/dc模塊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，其特征在于，所述柜體內(nèi)還設(shè)置有濾波單元(10)，濾波單元(10)的一端連接siv模塊(7)，另一端連接ac380v負(fù)載。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，其特征在于，在所述高壓中間母線上還連接有負(fù)載模塊，用于增加后端負(fù)載供源。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種大功率新能源工程車(chē)輛電源裝置，其牽引模塊采用雙面相模塊布置形式，在水冷板兩面分別布置一個(gè)逆變橋臂；牽引模塊包括牽引相模塊和牽引斬波模塊，每個(gè)牽引電機(jī)對(duì)應(yīng)一組牽引模塊；其DC/DC模塊設(shè)置三個(gè)，并分別通過(guò)高壓中間母線連接牽引相模塊；其支撐電容設(shè)置多個(gè)，通過(guò)高壓中間母線連接牽引相模塊；其SIV模塊通過(guò)高壓中間母線連接DC/DC模塊；其電抗器連接DC/DC模塊，DC/DC模塊通過(guò)電抗器分別連接動(dòng)力電池組和DC600V負(fù)載；其水冷24VDC/DC模塊的一端連接24V負(fù)載，另一端通過(guò)高壓中間母線連接DC/DC模塊；其DC/AC模塊的一端連接牽引通風(fēng)機(jī)，另一端通過(guò)高壓中間母線連接DC/DC模塊；其控制器電性連接牽引模塊、DC/DC模塊、支撐電容、SIV模塊、電抗器、24VDC/DC模塊和DC/AC模塊。

技術(shù)研發(fā)人員：王智鵬,石運(yùn)卓,姜岐廣,趙立洋,李鶴群,孫佳偉,姜濤,夏野,劉金晶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中車(chē)大連電力牽引研發(fā)中心有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9