專利名稱：軌道混和動力機(jī)車的混合動力控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種軌道混和動力機(jī)車的混合動力控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的軌道電傳動調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車一般是采用一臺柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組作為動力源。 但由于機(jī)車運(yùn)行的特殊性，使柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組滿負(fù)荷工作時間只占總工作時間的10%，約 50%的工作時間處于空轉(zhuǎn)；且負(fù)荷頻繁變化，使得柴油發(fā)電機(jī)組在整個工作期間的平均功 率只有額定功率的1/4-1/3。造成柴油機(jī)的動力潛能得不到充分發(fā)揮。特別是還造成過多 的燃油浪費(fèi)和廢氣排放。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種節(jié)能減排的軌道混和動力機(jī)車的混合 動力控制系統(tǒng)。 本實用新型是通過實施下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的 —種軌道混和動力機(jī)車的混合動力控制系統(tǒng)，機(jī)車上包括依次連接的牽引電機(jī)、
牽引逆變器、整流裝置、柴油發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述逆變器通過開關(guān)連接有蓄電池組，
所述蓄電池組還依次與電池管理裝置、控制器、開關(guān)連接成控制回路；所述電池管理裝置
包括檢測模塊和分析控制模塊，所述檢測模塊用于采集蓄電池組的電流、電壓、剩余容量數(shù)
據(jù)，所述分析控制模塊根據(jù)對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，向控制器發(fā)送充放電電流大小的信
號；所述控制器還連接司機(jī)控制器，司機(jī)控制器向控制器發(fā)送機(jī)車所需功率大小的信號； 所述柴油發(fā)電機(jī)組為兩組并聯(lián)的柴油發(fā)電機(jī)組；所述控制器的輸出端還分別連接
兩組柴油發(fā)電機(jī)組，控制器與柴油發(fā)電機(jī)組之間、整流裝置、開關(guān)形成控制回路； 所述控制器根據(jù)所接受的電池管理裝置和司機(jī)控制器給出的信號，控制與蓄電池
組連接的開關(guān)的開閉和實現(xiàn)蓄電池組充放電流的大小控制，并控制兩組柴油發(fā)電機(jī)組的啟
停、轉(zhuǎn)速以及輸出功率和輸出電壓。 采用以上結(jié)構(gòu)的軌道混和動力機(jī)車的混合動力控制系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)車所需功率較低 時，控制器發(fā)出指令打開開關(guān)，由蓄電池組單獨(dú)向機(jī)車牽引電機(jī)供電；當(dāng)控制器根據(jù)電池管 理裝置發(fā)來的信號判定蓄電池組剩余容量低，或機(jī)車所需功率處于其中一臺柴油發(fā)電機(jī)組 最佳油耗工作區(qū)域輸出功率的信號后，啟動該臺柴油發(fā)電機(jī)組并向機(jī)車供電，多余電向蓄 電池組充電，不足部分由蓄電池組補(bǔ)充，提供混合動力；當(dāng)機(jī)車所需功率大于一臺柴油發(fā)電 機(jī)組額定輸出功率時，而蓄電池組剩余容量低于60%，或機(jī)車所需功率減去已啟動的柴油 發(fā)電機(jī)組額定輸出功率的功率處于另外一臺柴油發(fā)電機(jī)組的最佳油耗工作區(qū)域的輸出功 率時，則控制器啟動另一臺發(fā)電機(jī)組，由2臺柴油發(fā)電機(jī)組共同向機(jī)車供電，多余電向蓄電 池組充電；當(dāng)機(jī)車所需功率大于兩臺柴油發(fā)電機(jī)組的額定輸出功率時，不足部分由蓄電池 組補(bǔ)充。當(dāng)蓄電池組剩余容量低于25%時，控制器發(fā)出指令，斷開開關(guān)，限制機(jī)車功率；當(dāng) 機(jī)車所需功率降低，低于兩臺柴油發(fā)電機(jī)組的額定輸出功率時，控制器首先限制一臺柴油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速，降低該柴油發(fā)電機(jī)組的輸出功率，當(dāng)轉(zhuǎn)速降低到該臺柴油發(fā)電機(jī)組最佳
油耗的最低功率時，再開始降低另一臺柴油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速，當(dāng)另一臺柴油發(fā)電機(jī)組的功
率也降到最佳油耗的最低功率時，停止第一臺柴油發(fā)電機(jī)組的工作……。 采用上述的控制模式，通過對以上混合動力的不同組合，實現(xiàn)了柴油發(fā)電機(jī)組在
最佳油耗工作區(qū)域工作，節(jié)能減排效果好。
圖示是本實用新型電路連接原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。但不應(yīng)將此理解
為本實用新型的上述主題的范圍僅限于下述實施例。 如圖所示的軌道混和動力機(jī)車的混合動力控制系統(tǒng)，機(jī)車上包括依次連接的牽引
電機(jī)、牽引逆變器、整流裝置、柴油發(fā)電機(jī)組，牽引逆變器通過開關(guān)連接有蓄電池組，蓄電池
組還依次與電池管理裝置、控制器、開關(guān)連接成控制回路；所述電池管理裝置包括檢測模塊
和分析控制模塊，檢測模塊用于采集蓄電池組的電流、電壓、容量數(shù)據(jù)，分析控制模塊根據(jù)
對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，向控制器發(fā)送充放電電流大小的信號；所述控制器還連接司機(jī)
控制器，司機(jī)控制器向控制器發(fā)送機(jī)車所需功率大小的信號；所述柴油發(fā)電機(jī)組由柴油發(fā)
電機(jī)組1和柴油發(fā)電機(jī)組2并聯(lián)形成的兩組柴油發(fā)電機(jī)組，控制器的輸出端還分別連接兩
組柴油發(fā)電機(jī)組，控制器與兩臺柴油發(fā)電機(jī)組之間、整流裝置、開關(guān)形成控制回路；控制器
根據(jù)所接受的電池管理裝置和機(jī)車司機(jī)控制器所需功率大小的信號，控制與蓄電池組連接
的開關(guān)的開閉和實現(xiàn)蓄電池組充放電流的大小控制，并控制兩組柴油發(fā)電機(jī)組的啟停、轉(zhuǎn)
速以及輸出功率和輸出電壓。 本實施例的混合動力控制模式如下 首先當(dāng)蓄電池組剩余容量足夠時(如>85%)，由蓄電池組向機(jī)車供電；當(dāng)蓄電池 組剩余容量低于60%或機(jī)車功率處于柴油發(fā)電機(jī)組1最佳油耗工作區(qū)域的輸出功率時，起 動柴油發(fā)電機(jī)組l并向機(jī)車供電，多余電向蓄電池組充電，不足部分由蓄電池組補(bǔ)充；當(dāng)機(jī) 車功率大于柴油發(fā)電機(jī)組1額定輸出功率時，如蓄電池組剩余容量低于60%或機(jī)車功率減 去柴油發(fā)電機(jī)組1額定輸出功率的功率處于柴油發(fā)電機(jī)組2最佳油耗工作區(qū)域的輸出功率 時，起動柴油發(fā)電機(jī)組2，由其和柴油發(fā)電機(jī)組1共同向機(jī)車供電，多余電向蓄電池組充電； 當(dāng)機(jī)車功率大于柴油發(fā)電機(jī)組l+柴油發(fā)電機(jī)組2的額定輸出功率時，不足部分由蓄電池組 補(bǔ)充，當(dāng)蓄電池組剩余容量低于25%時，開關(guān)斷開，限制機(jī)車功率；當(dāng)機(jī)車功率降低低于柴 油發(fā)電機(jī)組1+柴油發(fā)電機(jī)組2的額定輸出功率時，首先降低柴油發(fā)電機(jī)組2的功率，當(dāng)柴 油發(fā)電機(jī)組2降低到最佳油耗的最低功率時，再開始降低柴油發(fā)電機(jī)組1的功率，柴油發(fā)電 機(jī)組l的功率降到最佳油耗的最低功率時，停止柴油發(fā)電機(jī)組2工作?？傊ㄟ^以上混和 動力的不同組合，實現(xiàn)了柴油發(fā)電機(jī)組在最佳油耗區(qū)域工作，節(jié)能減排效果好。通過該控制 系統(tǒng)的實施，既滿足了機(jī)車的使用要求，又能達(dá)到節(jié)能減排的效果，市場前景廣闊。
權(quán)利要求一種軌道混和動力機(jī)車的混合動力控制系統(tǒng)，機(jī)車上包括依次連接的牽引電機(jī)、牽引逆變器、整流裝置、柴油發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述逆變器通過開關(guān)連接有蓄電池組，所述蓄電池組還依次與電池管理裝置、控制器、開關(guān)連接成控制回路；所述電池管理裝置包括檢測模塊和分析控制模塊，所述檢測模塊用于采集蓄電池組的電流、電壓、剩余容量數(shù)據(jù)，所述分析控制模塊根據(jù)對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，向控制器發(fā)送充放電電流大小的信號；所述控制器還連接司機(jī)控制器，司機(jī)控制器向控制器發(fā)送機(jī)車所需功率大小的信號；所述柴油發(fā)電機(jī)組為兩組并聯(lián)的柴油發(fā)電機(jī)組；所述控制器的輸出端還分別連接兩組柴油發(fā)電機(jī)組，控制器與柴油發(fā)電機(jī)組之間、整流裝置、開關(guān)形成控制回路；所述控制器根據(jù)所接受的電池管理裝置和司機(jī)控制器給出的信號，控制與蓄電池組連接的開關(guān)的開閉和實現(xiàn)蓄電池組充放電流的大小控制，并控制兩組柴油發(fā)電機(jī)組的啟停、轉(zhuǎn)速以及輸出功率和輸出電壓。
專利摘要本實用新型涉及一種軌道混和動力機(jī)車的混合動力控制系統(tǒng)，機(jī)車上包括依次連接的牽引電機(jī)、牽引逆變器、整流裝置、柴油發(fā)電機(jī)組；牽引逆變器通過開關(guān)連接有蓄電池組，蓄電池組還依次與電池管理裝置、控制器、開關(guān)形成控制回路；柴油發(fā)電機(jī)組為兩組并聯(lián)的柴油發(fā)電機(jī)組；所述控制器的輸出端還分別連接兩組柴油發(fā)電機(jī)組，控制器與司機(jī)控制器、柴油發(fā)電機(jī)組之間、開關(guān)形成控制回路；控制器通過對開關(guān)的開閉、蓄電池組充放電流的大小以及兩組柴油發(fā)電機(jī)組的啟停、轉(zhuǎn)速以及輸出功率和輸出電壓的控制，提供不同組合的混和動力，實現(xiàn)了柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組在最佳油耗區(qū)域工作。通過該控制系統(tǒng)的實施，既滿足了機(jī)車的使用要求，又能達(dá)到節(jié)能減排的效果，市場前景廣闊。
文檔編號B60W10/26GK201544960SQ20092031491
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
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