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原文传递牵引逆变系统及其控制方法

专利名称：	牵引逆变系统及其控制方法
摘要：	本发明涉及一种牵引逆变系统及其控制方法，系统包括：牵引逆变器、动力电池以及电机；牵引逆变器包括输入滤波电路、逆变电路、双向DC‑DC电路、接触器KM1及控制单元，动力电池包括储能单元与信息采集单元，储能单元连接双向DC‑DC电路；信息采集单元与控制单元连接，将动力电池的状态信息传输至控制单元；控制单元控制逆变电路、双向DC‑DC电路、接触器KM1。本发明通过动力电池、电机与牵引逆变系统结合，根据司控台发送的动作指令以及动力电池的状态信息，使系统处于应急充电、应急牵引或正常模式下，控制逆变电路及双向DC‑DC电路Sic‑Mosfet功率器件的通断，驱动永磁同步电机运行及动力电池充放电，提高系统运行效率，实现了能量的吸收再利用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	中车青岛四方车辆研究所有限公司
发明人：	毕京斌;马法运;张立军;夏猛;林显琦;李华;王梦谦
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910572721.2
公开号：	CN110271424A
代理机构：	青岛清泰联信知识产权代理有限公司
代理人：	张媛媛
分类号：	B60L7/14(2006.01);B;B60;B60L;B60L7
申请人地址：	266031 山东省青岛市市北区瑞昌路231号
主权项：	1.一种牵引逆变系统，其特征在于，包括：牵引逆变器、动力电池以及电机；所述牵引逆变器包括输入滤波电路、逆变电路、双向DC-DC电路、接触器KM1以及控制单元，所述逆变电路输出端连接电机，输入端接输入滤波电路以及双向DC-DC电路；所述动力电池包括储能单元以及信息采集单元，所述储能单元连接双向DC-DC电路；所述信息采集单元与控制单元连接，用于将动力电池的状态信息传输至控制单元；所述控制单元输出端连接逆变电路、双向DC-DC电路、接触器KM1，用于将司控台发送的牵引、制动指令以及动力电池的状态信息，进行计算处理后，输出控制指令控制逆变电路、双向DC-DC电路各功率器件的通断及接触器KM1的吸断以驱动电机工作，以及控制对动力电池的充放电。 2.根据权利要求1所述的牵引逆变系统，其特征在于，所述逆变电路输出端通过接触器KM1与电机连接，输入端连接输入滤波电路与双向DC/DC电路；所述双向DC/DC电路包括功率器件Ia、Ib，电感L1，以及接触器K1；电感L1与接触器L1串联后连接功率器件Ia、Ib，功率器件Ia、Ib并联；所述输入滤波电路包括电感L与支撑电容C，支撑电容C串联电感L后接入VCC端；所述储能单元连接双向DC-DC电路。 3.根据权利2所述的牵引逆变系统，其特征在于，所述逆变电路的各功率器件采用Sic-Mosfet。 4.根据权利1所述的牵引逆变系统，其特征在于，所述电机采用永磁同步电机。 5.一种牵引逆变控制方法，采用权利要求1-4所述的牵引逆变系统，其特征在于，包括：将牵引逆变系统控制模式设置为正常模式、应急牵引模式以及应急充电模式；控制单元接收司控台的牵引、制动指令以及动力电池的状态信息，判断网络通讯是否正常；若网络通讯正常，则进一步判断具体控制模式，进入相应控制模式；若网络通讯故障，则进一步判断是否为应急充电模式，若是，则进入应急充电模式，否则，系统进入等待状态。 6.根据权利要求5所述的牵引逆变控制方法，其特征在于，若网络通讯正常，则进一步判断具体控制模式，进入相应控制模式的方法为：若网络通讯正常，则进一步判断是否为应急充电模式，若是，则进入应急充电模式；否则执行以下步骤：判断是否为应急牵引模式，若是，则进入应急牵引模式；否则，则进一步判断是否为正常模式，若是，则进入正常模式；否则，系统进入等待状态。 7.根据权利要求6所述的牵引逆变控制方法，其特征在于，判断是否为应急充电模式的方法为：判断是否有外部硬线信号送入控制单元，若否，则系统退出，若是，则执行以下步骤：判断外部电源电压VCC是否匹配，若否，则系统退出；若外部电源电压VCC匹配，则进一步判断动力电池储存电量Soc是否低于充电阈值E3；若动力电池储存电量Soc高于充电阈值E3，则系统退出；否则，若低于充电阈值E3，则系统充电。 8.根据权利要求7所述的牵引逆变控制方法，其特征在于，判断是否为应急牵引模式的方法为：判断是否有外部硬线信号送入控制单元，若否，则系统退出，若是，则执行以下步骤：判断外部电源是否存在，若是，则系统退出；若否，则进一步判断动力电池储存电量Soc是否高于牵引阈值E0；若动力电池储存电量Soc高于牵引阈值E0，则系统应急牵引启动；否则，若动力电池储存电量Soc低于牵引阈值E0，系统退出。 9.根据权利要求8所述的牵引逆变控制方法，其特征在于，判断是否为正常模式的方法为：判断外部电源是否存在，若否，则系统退出；若是，则执行以下步骤：判断是否有外部硬线信号送入控制单元，若否，则系统退出；若有外部硬线信号送入控制单元，且接收到牵引指令，则进一步判断动力电池储存电量Soc是否高于阈值E1；若电池储存电量Soc高于阈值E1,则系统进入牵引工况，否则，系统退出；若有外部硬线信号送入控制单元，且接收到制动指令，则进一步判断动力电池储存电量Soc是否低于阈值E2；若电池储存电量Soc低于阈值E2,则系统进入制动工况，否则，系统退出；其中，E0
所属类别：	发明专利