專利名稱：混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，具體涉及一種應(yīng)用于軌道車、內(nèi)燃機(jī)車、 內(nèi)燃動(dòng)車組的電油混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著石化燃料對(duì)環(huán)境的破壞越來越嚴(yán)重，國家對(duì)環(huán)境保護(hù)越來越重視，節(jié)能環(huán)保已稱為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的主流。目前內(nèi)燃動(dòng)力的鐵路工程車輛發(fā)動(dòng)機(jī)污染大，能源浪費(fèi)嚴(yán)重；通過對(duì)整車行駛工況下的能量消耗研究，結(jié)果表明發(fā)動(dòng)機(jī)怠速消耗較多燃油，占總?cè)加拖牧康?7 44%;發(fā)動(dòng)機(jī)的部分效率因素過小，沒有充分發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的峰值效率。由此造成的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染亟需解決。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種節(jié)約能源、降低成本、減少廢氣排放和降低噪音污染的混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案在于包括接收車輛操縱裝置的指令，與發(fā)電機(jī)組、蓄電裝置管理系統(tǒng)或牽引逆變器連接以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)、加速、制動(dòng)工作模式的動(dòng)力系統(tǒng)控制器；包括接收動(dòng)力系統(tǒng)控制器的指令，對(duì)蓄電裝置充放電進(jìn)行控制的蓄電裝置管理系統(tǒng)；包括接收蓄電裝置管理系統(tǒng)的指令，發(fā)出直流電經(jīng)牽引逆變器逆變成三相交流電驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)的蓄電裝置；包括接收動(dòng)力系統(tǒng)控制器的指令，發(fā)出三相交流電的發(fā)電機(jī)組； 包括將發(fā)電機(jī)組發(fā)出的三相交流電整流成直流電，提供給牽弓I逆變器或蓄電裝置的整流裝置；包括接收來自蓄電裝置、發(fā)電機(jī)組及其整流裝置的直流電逆變成三相交流電驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)的牽引逆變器。牽引逆變器受動(dòng)力系統(tǒng)控制器的控制實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)。所述牽弓ι電機(jī)與蓄電裝置相連接。牽引電機(jī)在電制動(dòng)工作模式，牽引電機(jī)運(yùn)行在第二、四象限，發(fā)出交流電經(jīng)牽引逆變器變?yōu)橹绷麟妼?duì)蓄電裝置進(jìn)行充電實(shí)現(xiàn)能量的再生制動(dòng)。所述蓄電裝置為燃料電池、鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池、鐵鎳蓄電池、金屬氧化物蓄電池、鋅銀蓄電池、鋅鎳蓄電池、氫鎳蓄電池、鋰離子蓄電池和超級(jí)電容器中的任何一種。所述內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組為柴油發(fā)電機(jī)組、汽油發(fā)電機(jī)組和天然氣發(fā)電機(jī)組中的任何一種。本實(shí)用新型適用于軌道車、調(diào)車機(jī)車、動(dòng)車組、作業(yè)車或檢測(cè)車。[0016]本實(shí)用新型采用電油混合動(dòng)力傳動(dòng)，包括主、輔動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。本實(shí)用新型所述的混合動(dòng)力傳動(dòng)方式，采用較大容量的蓄電裝置作為主動(dòng)力，用發(fā)電機(jī)組作為輔動(dòng)力，構(gòu)成混合動(dòng)力傳動(dòng)，主要特點(diǎn)在于采用無空氣污染、噪音污染低的主動(dòng)力傳動(dòng)方式適應(yīng)常見工況， 輔動(dòng)力傳動(dòng)方式滿足極端工況的需要。這種電油混合動(dòng)力系統(tǒng)在保證了機(jī)動(dòng)靈活性的前提下滿足了節(jié)能環(huán)保的要求。主動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)由蓄電裝置、牽引電機(jī)和牽引逆變器組成。蓄電裝置發(fā)出直流電經(jīng)牽引逆變器逆變成三相交流電驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)。主動(dòng)力傳動(dòng)裝置的啟動(dòng)、牽引、制動(dòng)通過動(dòng)力系統(tǒng)控制器控制，主動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)具有無廢氣排放以及噪音低等顯著優(yōu)點(diǎn)。輔動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)組、牽引電機(jī)、整流裝置以及牽引逆變器組成，發(fā)電機(jī)組發(fā)出三相交流電經(jīng)整流裝置變成直流電經(jīng)牽引逆變器逆變成三相交流電驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)，輔動(dòng)力傳動(dòng)裝置的啟動(dòng)、牽引、制動(dòng)也通過動(dòng)力系統(tǒng)控制器控制。作為主動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的補(bǔ)充，輔動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際情況與主動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)合使用或單獨(dú)使用。

下面將結(jié)合附圖提供的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳述。圖1為本實(shí)用新型的原理示意圖。圖2為本實(shí)用新型的主動(dòng)力傳動(dòng)裝置的單獨(dú)供電工作模式示意圖。圖3為本實(shí)用新型的輔動(dòng)力傳動(dòng)裝置的單獨(dú)供電工作模式示意圖。圖4為本實(shí)用新型的主、輔動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)合供電組成混合動(dòng)力工作模式示意圖。圖5為本實(shí)用新型的電制動(dòng)工作模式示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1中，本實(shí)用新型包括車輛操縱裝置、動(dòng)力系統(tǒng)控制器、蓄電裝置管理系統(tǒng)、蓄電裝置、牽引逆變器、牽引電機(jī)、發(fā)電機(jī)組和整流裝置組成。動(dòng)力系統(tǒng)控制器接收車輛操縱裝置的指令，與內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組、蓄電裝置控制器和電機(jī)控制器電氣連接以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)、 加速、制動(dòng)等工作模式。蓄電裝置、牽引電機(jī)和牽引逆變器組成主動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)組、牽引電機(jī)、整流裝置以及牽引逆變器組成輔動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。主、輔動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成一種混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。蓄電裝置管理系統(tǒng)對(duì)蓄電裝置充放電進(jìn)行控制，動(dòng)力系統(tǒng)控制器對(duì)整個(gè)混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)(包括但不限于蓄電裝置管理系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)組、牽引逆變器)進(jìn)行控制。圖2中，主動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)由蓄電裝置、牽引電機(jī)和牽引逆變器組成。在主動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)工作模式下，蓄電裝置發(fā)出直流電經(jīng)牽引逆變器逆變成三相交流電驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)。主動(dòng)力傳動(dòng)裝置的啟動(dòng)、牽引、制動(dòng)通過動(dòng)力系統(tǒng)控制器控制，主動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)具有無廢氣排放以及噪音低等顯著優(yōu)點(diǎn)。圖3中，輔動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)組、牽引電機(jī)、整流裝置以及牽引逆變器組成。 在輔助動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)單獨(dú)供電的模式下，發(fā)電機(jī)組發(fā)出的三相交流電，經(jīng)整流裝置整流成直流電后經(jīng)牽引逆變器逆變成三相交流電驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)。輔動(dòng)力傳動(dòng)裝置的啟動(dòng)、牽引、制動(dòng)也通過動(dòng)力系統(tǒng)控制器控制。如若發(fā)電機(jī)組最大輸出功率與負(fù)載功率相比有富余，可通過動(dòng)力系統(tǒng)控制器發(fā)出指令同時(shí)為蓄電池充電。作為主動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的補(bǔ)充，輔動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際情況與主動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)合使用或單獨(dú)使用。圖4中，主、輔助動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)供電組成混合動(dòng)力一起向牽引逆變器供電驅(qū)動(dòng)牽引電動(dòng)機(jī)。混合動(dòng)力傳動(dòng)方式，采用較大容量的蓄電裝置作為主動(dòng)力，用發(fā)電機(jī)組作為輔動(dòng)力，主要特點(diǎn)在于采用無空氣污染、噪音污染低的主動(dòng)力傳動(dòng)方式適應(yīng)常見工況，輔動(dòng)力傳動(dòng)方式滿足極端工況的需要。這種電油混合動(dòng)力系統(tǒng)在保證了機(jī)動(dòng)靈活性的前提下滿足了節(jié)能環(huán)保的要求。圖5中，在電制動(dòng)工作模式，三相異步電機(jī)運(yùn)行在第二、四象限，發(fā)出交流電經(jīng)牽引逆變器變?yōu)橹绷麟妼?duì)蓄電池進(jìn)行充電實(shí)現(xiàn)能量的再生制動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于包括接收車輛操縱裝置的指令，與發(fā)電機(jī)組、 蓄電裝置管理系統(tǒng)或牽引逆變器連接以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)、加速、制動(dòng)工作模式的動(dòng)力系統(tǒng)控制器；包括接收動(dòng)力系統(tǒng)控制器的指令，對(duì)蓄電裝置充放電進(jìn)行控制的蓄電裝置管理系統(tǒng)；包括接收蓄電裝置管理系統(tǒng)的指令，發(fā)出直流電經(jīng)牽引逆變器逆變成三相交流電驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)的蓄電裝置；包括接收動(dòng)力系統(tǒng)控制器的指令，發(fā)出三相交流電的發(fā)電機(jī)組；包括將發(fā)電機(jī)組發(fā)出的三相交流電整流成直流電，提供給牽引逆變器或蓄電裝置的整流裝置；包括接收來自蓄電裝置、發(fā)電機(jī)組及其整流裝置的直流電逆變成三相交流電驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)的牽引逆變器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述牽引電機(jī)與蓄電裝置相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述蓄電裝置為燃料電池、鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池、鐵鎳蓄電池、金屬氧化物蓄電池、鋅銀蓄電池、鋅鎳蓄電池、 氫鎳蓄電池、鋰離子蓄電池和超級(jí)電容器中的任何一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組為柴油發(fā)電機(jī)組、汽油發(fā)電機(jī)組和天然氣發(fā)電機(jī)組中的任何一種。
專利摘要一種混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。包括接收車輛操縱裝置的指令，與發(fā)電機(jī)組、蓄電裝置管理系統(tǒng)或牽引逆變器連接以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)、加速、制動(dòng)工作模式的動(dòng)力系統(tǒng)控制器；包括蓄電裝置管理系統(tǒng)、蓄電裝置、發(fā)電機(jī)組；包括將發(fā)電機(jī)組發(fā)出的三相交流電整流成直流電，提供給牽引逆變器或蓄電裝置的整流裝置；包括接收來自蓄電裝置、發(fā)電機(jī)組及其整流裝置的直流電逆變成三相交流電驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)的牽引逆變器。本實(shí)用新型采用較大容量的蓄電裝置作為主動(dòng)力，用發(fā)電機(jī)組作為輔動(dòng)力，構(gòu)成混合動(dòng)力傳動(dòng)，主要特點(diǎn)在于采用無空氣污染、噪音污染低的主動(dòng)力傳動(dòng)方式適應(yīng)常見工況，輔動(dòng)力傳動(dòng)方式滿足極端工況的需要，保證了機(jī)動(dòng)靈活性的前提下滿足了節(jié)能環(huán)保的要求。
文檔編號(hào)B61C7/04GK202320312SQ20112047329
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者劉健, 段紅兵, 王江, 王霄, 肖緒明 申請(qǐng)人:金鷹重型工程機(jī)械有限公司