蓄电池电力工程车及其车载控制方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种蓄电池电力工程车及其车载控制方法与装置，所述车载控制方法包括车载放电控制，车载放电控制包括当车辆处于静止状态，且牵引蓄电池组需要车载放电时，控制受电弓降下，控制快速断路器和第二接触器闭合，第一接触器和第三接触器断开，控制牵引变流器中的电制动模块处于导通状态，使所述牵引蓄电池组对制动电阻放电。本发明专利技术无需配置额外的车载放电设备，再加上已有的车载充电设备，可以实现牵引蓄电池组车载充放电均衡功能，大大降低了工程车维护保养的工作难度和工作量，节省了维护成本。了维护成本。了维护成本。

【技术实现步骤摘要】
蓄电池电力工程车及其车载控制方法与装置


[0001]本专利技术属于机车主辅电路及控制
，尤其涉及一种蓄电池电力工程车及其车载控制方法与装置。

技术介绍

[0002]蓄电池电力工程车(以下简称为工程车)采用DC1500V接触网和牵引蓄电池为机车供电，具有无污染零排放的优点，在城市轨道交通领域逐步替代传统内燃机工程车，逐步成为牵引动力的主力车型。截至2021年底，全国10个城市以上，超过20条线路的地铁线路已采用蓄电池电力工程车，全国该种车型的保有量已接近200台。
[0003]工程车配置的牵引蓄电池组作为整车动力源，牵引蓄电池组在使用一段时间(半年至一年)后，各蓄电池单体之间会出现特性差异，造成整组的牵引蓄电池性能下降，主要是容量下降，严重的可下降到原设计容量的60
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80％。因此，需要定期对整车的牵引蓄电池组进行均衡，具体的措施是对牵引蓄电池组进行三充两放(即充满电
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按标准放尽电
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充满电
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按标准放尽电
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充满电)的满充满放均衡。
[0004]目前工程车只配置了车载的牵引蓄电池充电设备，没有配置放电设备，无法实现车载的牵引蓄电池放电。为此，工程车使用单位通常需要额外配置地面的牵引蓄电池充放电设备(例如地铁线路的用户在车间库房配置地面充放电机)，并将牵引蓄电池拆卸吊装到地面后才能进行三充两放的均衡，完成后再将牵引蓄电池安装上车。这种牵引蓄电池均衡充放电方式，大大增加了工程车维护保养的工作难度和工作量，造成极大的不便，同时配置地面充放电设备也是极大的资金投入。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种蓄电池电力工程车及其车载控制方法与装置，以解决现有蓄电池电力工程车仅配置车载充电设备而没有配置车载放电设备，导致无法实现牵引蓄电池车载充放电均衡功能。
[0006]本专利技术是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种蓄电池电力工程车车载控制方法，所述蓄电池电力工程车的主辅电路包括受电弓、第一接触器、第二接触器、第三接触器、快速断路器、牵引蓄电池组、辅助逆变器以及牵引变流器；所述辅助逆变器包括辅助逆变模块和蓄电池充电模块，所述辅助逆变模块的第一端通过变压器与辅助负载连接，其第二端与所述蓄电池充电模块的第一端连接；所述牵引变流器包括牵引逆变模块和电制动模块，所述牵引逆变模块的第一端与牵引电机连接，其第二端与所述电制动模块的第一端连接，所述电制动模块的第二端与制动电阻连接；所述受电弓、第一接触器、快速断路器依次相连；所述受电弓与接触网接触；所述快速断路器还与所述电制动模块的第一端、所述蓄电池充电模块的第一端连接；所述第一接触器还通过第二接触器与所述牵引蓄电池的负端连接；所述牵引蓄电池组的正端还通过第三接触器与所述蓄电池充电模块的第二端连接；
[0007]所述车载控制方法包括车载放电控制，所述车载放电控制的具体实现过程包括：
[0008]当车辆处于静止状态，且牵引蓄电池组需要车载放电时，控制受电弓降下，控制快速断路器和第二接触器闭合，第一接触器和第三接触器断开，控制牵引变流器中的电制动模块处于导通状态，使所述牵引蓄电池组对制动电阻放电。
[0009]进一步地，所述牵引蓄电池组对制动电阻放电的具体实现过程为：
[0010]监测所述制动电阻的温度；
[0011]当所述制动电阻的温度高于其保护温度时，控制牵引变流器中的电制动模块处于截止状态，使所述牵引蓄电池组停止对制动电阻放电；
[0012]当所述制动电阻的温度低于其保护温度时，控制牵引变流器中的电制动模块处于导通状态，使所述牵引蓄电池组继续对制动电阻放电。
[0013]进一步地，所述车载放电控制的具体实现过程还包括：
[0014]监测所述牵引蓄电池组的输出电压；
[0015]当所述输出电压低于其放电截止电压时，控制牵引变流器中的电制动模块处于截止状态，停止所述牵引蓄电池组对制动电阻放电，并控制快速断路器和第二接触器断开，完成一次放电。
[0016]进一步地，所述车载控制方法还包括车载充电控制，所述车载充电控制的具体实现过程包括：
[0017]当车辆处于牵引状态时，控制第一接触器闭合且第二接触器断开，或者控制第一接触器断开且第二接触器闭合，同时控制快速断路器和第三接触器闭合，在需要对牵引蓄电池组进行车载充电时控制蓄电池充电模块处于导通状态，即实现对牵引蓄电池组充电。
[0018]进一步地，所述车载控制方法还包括制动控制，所述制动控制的具体实现过程包括：
[0019]当车辆进入电制动工况后，控制牵引变流器中的牵引逆变模块停止工作，切断牵引力，车辆进入惰行状态，牵引电机处于发电状态，控制牵引变流器中的牵引逆变模块处于反向整流工作状态，使牵引电机产生的交流电整流成直流电；
[0020]当所述直流电电压低于第一设定值且第一接触器闭合，或者所述直流电电压低于第二设定值且第二接触器闭合时，控制电制动模块处于截止状态，直流电向接触网或牵引蓄电池组反馈，实现再生制动；否则控制电制动模块处于导通状态，直流电通过制动电阻消耗，实现电阻制动。
[0021]优选地，所述第一设定值为DC1750V，所述第二设定值为DC1200V。
[0022]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种蓄电池电力工程车车载控制装置，包括主辅电路和控制电路，所述主辅电路包括受电弓、第一接触器、第二接触器、第三接触器、快速断路器、牵引蓄电池组、辅助逆变器以及牵引变流器；所述辅助逆变器包括辅助逆变模块和蓄电池充电模块，所述辅助逆变模块的第一端通过变压器与辅助负载连接，其第二端与所述蓄电池充电模块的第一端连接；所述牵引变流器包括牵引逆变模块和电制动模块，所述牵引逆变模块的第一端与牵引电机连接，其第二端与所述电制动模块的第一端连接，所述电制动模块的第二端与制动电阻连接；所述受电弓、第一接触器、快速断路器依次相连；所述受电弓与接触网接触；所述快速断路器还与所述电制动模块的第一端、所述蓄电池充电模块的第一端连接；所述第一接触器还通过第二接触器与所述牵引蓄电池的负端连接；所
述牵引蓄电池组的正端还通过第三接触器与所述蓄电池充电模块的第二端连接；
[0023]所述控制电路，用于当车辆处于静止状态，且牵引蓄电池组需要车载放电时，控制受电弓降下，控制快速断路器和第二接触器闭合，第一接触器和第三接触器断开，控制牵引变流器中的电制动模块处于导通状态，使所述牵引蓄电池组对制动电阻放电。
[0024]进一步地，所述控制电路，还用于当车辆处于牵引状态时，控制第一接触器闭合且第二接触器断开，或者控制第一接触器断开且第二接触器闭合，同时控制快速断路器和第三接触器闭合，在需要对牵引蓄电池组进行车载充电时控制蓄电池充电模块处于导通状态，即实现对牵引蓄电池组充电。
[0025]进一步地，所述牵引变流器有两个。
[0026]进一步地，在所述快速断路器与所述电制动模块的第一端之间、所述快速断路器与所述辅助逆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池电力工程车车载控制方法，所述蓄电池电力工程车的主辅电路包括受电弓、第一接触器、第二接触器、第三接触器、快速断路器、牵引蓄电池组、辅助逆变器以及牵引变流器；所述辅助逆变器包括辅助逆变模块和蓄电池充电模块，所述辅助逆变模块的第一端通过变压器与辅助负载连接，其第二端与所述蓄电池充电模块的第一端连接；所述牵引变流器包括牵引逆变模块和电制动模块，所述牵引逆变模块的第一端与牵引电机连接，其第二端与所述电制动模块的第一端连接，所述电制动模块的第二端与制动电阻连接；所述受电弓、第一接触器、快速断路器依次相连；所述受电弓与接触网接触；所述快速断路器还与所述电制动模块的第一端、所述蓄电池充电模块的第一端连接；所述第一接触器还通过第二接触器与所述牵引蓄电池的负端连接；所述牵引蓄电池组的正端还通过第三接触器与所述蓄电池充电模块的第二端连接；其特征在于，所述车载控制方法包括车载放电控制，所述车载放电控制的具体实现过程包括：当车辆处于静止状态，且牵引蓄电池组需要车载放电时，控制受电弓降下，控制快速断路器和第二接触器闭合，第一接触器和第三接触器断开，控制牵引变流器中的电制动模块处于导通状态，使所述牵引蓄电池组对制动电阻放电。2.根据权利要求1所述的蓄电池电力工程车车载控制方法，其特征在于，所述牵引蓄电池组对制动电阻放电的具体实现过程为：监测所述制动电阻的温度；当所述制动电阻的温度高于其保护温度时，控制牵引变流器中的电制动模块处于截止状态，使所述牵引蓄电池组停止对制动电阻放电；当所述制动电阻的温度低于其保护温度时，控制牵引变流器中的电制动模块处于导通状态，使所述牵引蓄电池组继续对制动电阻放电。3.根据权利要求1或2所述的蓄电池电力工程车车载控制方法，其特征在于，所述车载放电控制的具体实现过程还包括：监测所述牵引蓄电池组的输出电压；当所述输出电压低于其放电截止电压时，控制牵引变流器中的电制动模块处于截止状态，停止所述牵引蓄电池组对制动电阻放电，并控制快速断路器和第二接触器断开，完成一次放电。4.根据权利要求1所述的蓄电池电力工程车车载控制方法，其特征在于，还包括车载充电控制，所述车载充电控制的具体实现过程包括：当车辆处于牵引状态时，控制第一接触器闭合且第二接触器断开，或者控制第一接触器断开且第二接触器闭合，同时控制快速断路器和第三接触器闭合，在需要对牵引蓄电池组进行车载充电时控制蓄电池充电模块处于导通状态，即实现对牵引蓄电池组充电。5.根据权利要求1所述的蓄电池电力工程车车载控制方法，其特征在于，还包括制动控制，所述制动控制的具体实现过程包括：当车辆进入电制动工况后，控制牵引变流器中的牵引逆变模块停止工作，切断牵引力，车辆进入惰行状态，牵引电机处...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅曦，吕庆增，唐雨舟，王秀玲，张树勋，何小威，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：