车辆制动系统及方法和电动车辆技术方案

一种车辆制动系统及方法和电动车辆，所述系统包括一个或多个牵引马达和电气设备，该电气设备配置为与一个或多个牵引马达电连接。一个或多个牵引马达配置为推进车辆，并在车辆的倒退下坡期间产生电力。电气设备配置为在车辆的倒退期间通过用电力进行工作来消耗车辆倒退所产生的电力。退所产生的电力。退所产生的电力。

【技术实现步骤摘要】
车辆制动系统及方法和电动车辆
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是对2020年8月25日提交的美国临时申请No.63/069,873的非临时性转换，并要求其优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。


[0003]本公开实施例涉及使用马达将车辆的动能转换为电能。

技术介绍

[0004]车辆推进系统的牵引马达可用于通过使用马达作为发电机将移动车辆(例如，滚动车轮)的动能转换为电能，来减慢、阻止或停止车辆的移动，而不依赖于摩擦制动器。当在坡道上起步的车辆松开制动器之后并且产生在行驶方向推进车辆的牵引力之前开始滑下坡道时，可以使用马达制动。如果不减缓车辆的倒退，该车辆可能会下滑撞到另一车辆或其他设备，造成损坏并构成安全危害。当车辆下坡行驶或为了抵消重力以及减慢车辆到一个理想车速，通常也可以使用马达制动，而无需损耗摩擦制动器。
[0005]在某些类型的车辆(例如火车)中，马达制动期间马达产生电能的量或速率有可能使导电链路或总线过载，因为向导电链路提供的电能超过了与导电链路电连接的设备(例如，电池和其他储存电能供未来使用的能量存储装置)所能利用的能量。此外，向导电链路过度供应电能会损坏电气设备，甚至引起火灾。一些车辆安装附加部件的明确目的是吸收马达所产生的多余电能。附加部件可以包括至少一个电阻元件阵列或格栅，其将电能作为热量耗散。在车辆上安装这样的部件仅仅是为了耗散电能，这不免增加了车辆的成本和重量，也占用了空间，减少了可用于其他部件、人员、货物和/或类似物品的空间。

技术实现思路

[0006]在一个或多个实施例中，提供了一种系统(例如，车辆制动系统)，该系统包括一个或多个牵引马达和电气设备，该电气设备配置为与一个或多个牵引马达电连接。一个或多个牵引马达配置为推进车辆，并在车辆倒退下坡期间产生电力。电气设备配置为在车辆倒退期间通过用电力进行工作来消耗车辆倒退所产生的电力。
[0007]在一个或多个实施例中，提供了一种方法(例如，用于车辆制动)，该方法包括从车辆倒退下坡中产生电力。该方法还包括电气设备在车辆倒退期间通过用电力进行工作来消耗车辆倒退所产生的电力。
[0008]在一个或多个实施例中，提供了一种电动车辆，其包括牵引马达和负载。牵引马达配置为在电动车辆下坡移动期间通过再生制动产生电力。负载不能储存所产生的电力。负载配置为接收电力，并利用电动车辆在下坡移动期间通过再生制动产生的电力进行工作。
附图说明
[0009]可以参照附图阅读以下非限制性实施例的描述，来理解本专利技术主题，其中如下：
[0010]图1为示出了根据本公开实施例的设置在产生推进力的车辆上的车辆马达制动系统的示意图；
[0011]图2示出了根据本公开实施例的马达制动系统的一部分；
[0012]图3为示出了根据本公开实施例的车辆储气筒中的压力随时间变化的曲线图；
[0013]图4为根据本公开实施例的用于执行车辆马达制动的方法的流程图；
[0014]图5为根据本公开实施例的用于消耗电力的方法的流程图，该方法可以在图4的马达制动方法中实施。
具体实施方式
[0015]本文描述的一个或多个实施例涉及主动利用车辆马达制动期间产生的电能的系统及方法。例如，该系统及方法控制电能的产生和电能在车辆上的传导，从而使电能被车辆上的一个或多个电气设备所消耗。一个或多个电气设备通过在马达制动期间用电力进行工作来消耗电能。一个或多个电气设备通过施加力来移动机械装置或物体，主动地进行工作，而不是像电阻的动态制动格栅那样被动地将电力作为热量耗散。在实施例中，由马达制动产生的电力用于为辅助马达供电，该辅助马达移动活塞或活塞组以压缩空气。在其他实施例中，由马达制动产生的电力可以用来为其他电气设备供电，以使机械装置或其他物体移动，即，从而进行工作。
[0016]本文所描述的实施例与车辆上的动态制动格栅的存在无关。例如，马达制动系统可以设置在这样的车辆上，该车辆不包括电阻栅和用于将马达产生的电力作为热量耗散的相关硬件。由于没有电阻栅和相关硬件，这种车辆可以节省成本、减轻重量和/或节省空间。在其他实施例中，马达制动系统可以用在具有电阻栅的车辆上。使用马达制动系统和使用该系统的方法可以通过将电力转移到一个或多个消耗电流进行工作的电气设备，来减少或完全消除电阻栅的工作负荷。通过减少作为热量的能量耗散，利用本文所述的马达制动系统和方法的车辆可以减轻热量缓解操作，例如通过较少地操作鼓风机、风扇或其他主动冷却装置。
[0017]在实施例中，车辆不具有电阻栅，并且马达制动系统将牵引马达的发电量限制到在马达制动操作期间能够被车辆上的一个或多个辅助电气设备消耗的水平。因为牵引马达产生的电力不会超过辅助电气设备能够处理的载荷，所以马达制动期间产生的所有可用电力都可以被辅助设备消耗，而无需存储电力以备后用或将电力作为热量耗散。马达制动系统配置为实现并保持牵引马达的电力供应和电气设备的电力消耗之间的这种平衡，以避免总线上电压的快速增加，也称为直流(DC)链路电压过冲。
[0018]图1为示出了根据本公开实施例的设置在产生推进力的车辆102上的车辆马达制动系统100的示意图；产生推进力的车辆(这里也称为车辆)是陆地上的，并且在道路104上行驶。车辆包括与路段接合的多个车轮106。车辆通过在至少一些车轮上施加扭矩以迫使与道路接触的车轮旋转而沿着道路移动。
[0019]在实施例中，车辆可以是轨道车辆，例如机车，并且道路是铁路轨道。在其他示例中，车辆马达制动系统可以设置在另一种类型的车辆上，例如卡车(如公路半卡车、矿用卡车、伐木卡车等)、汽车、公共汽车等，并且道路可以是铺面路、越野道路等。尽管图1中未示出，但是车辆可以联接到一个或多个轮式负载(例如轨道车、拖车或其他不产生推进力的车
辆)上，以沿着道路拉动和/或推动轮式负载。
[0020]马达制动系统包括一个或多个牵引马达114和与牵引马达电联接的一个或多个电气设备115。马达制动系统还包括车辆上的控制电路122或控制器122，其可操作地连接到一个或多个电气设备和一个或多个牵引马达。控制电路代表硬件电路，其包括和/或连接有一个或多个处理器124(例如，一个或多个微处理器、集成电路、微控制器、现场可编程门阵列等)。控制电路包括和/或连接有设置在车辆上的有形且非暂时性的计算机可读存储介质(例如，存储器)126。例如，存储器可以存储由一个或多个处理器执行的程序指令(例如，软件)，以执行这里所描述的控制电路的操作。存储器附加地或可替换地可以存储不同的信息，例如路线数据库、行程表、行程计划(其提供与沿路线不同位置相关联的牵引及制动设置)、车辆参数等。控制电路可以控制牵引马达，以在牵引(或驱动)操作模式期间推进车辆，并在马达制动操作模式期间基于车辆的移动产生电力。控制电路可以控制牵引马达产生的电力的量或速率，和/或可以引导电力传导至一个或多个电气设备115，这些电气设备115通过在车辆的马达制动期间进行工作来消耗电力。
[0021本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种系统，其特征在于，所述系统包括：一个或多个牵引马达，所述一个或多个牵引马达配置为推进车辆，并且配置为在所述车辆倒退下坡期间产生电力；以及电气设备，所述电气设备配置为与所述一个或多个牵引马达电连接，并且配置为通过在所述车辆的倒退期间用所述电力进行工作来消耗所述车辆的倒退产生的所述电力。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车辆不包括动态制动格栅，在所述动态制动格栅中将所述电力作为热量耗散。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电气设备是不产生推进力的辅助电气设备。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述不产生推进力的辅助电气设备配置为以不超过功率上限的速率消耗电力，其中所述一个或多个牵引马达被控制为限制所述倒退期间产生的所述电力不超过所述功率上限。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电气设备包括压缩机，所述压缩机配置为由所述电力供电，以进行压缩空气的工作。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述压缩机配置为由所述电力供电，以压缩空气来装载所述车辆的储气筒。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：与所述车辆的所述储气筒流体连接的阀门，所述阀门配置为在所述压缩机由所述电力供电过程中，释放在所述储气筒中被所述压缩机压缩的部分空气，以保持所述储气筒的气压在指定范围内。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电气设备包括一个或多个牵引马达，所述一个或多个牵引马达由所述电力供电，以实现以下一项或多项：(i)阻止所述车辆倒退下坡；(ii)通过产生推进力推进所述车辆爬坡作为所执行的工作。9.一种方法，其特征在于，所述方法包括：由车辆倒退下坡产生电力；以及通过在所述车辆的倒退期间用所述电力进行工作，来消耗所述车辆的倒退产生的所述电力。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过为所述车辆的一个或多个不产生推进力的辅助电气设备供电来消耗所述电力。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：IP传输控股公司，
类型：发明
国别省市：