專利名稱：用于多個牽引發(fā)電機的轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的公開涉及動力系統(tǒng)并且具體地涉及具有多個牽引發(fā)電 才幾的動力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
動力系統(tǒng)可以具有用于向電力負載供電的一個或多個發(fā)電機或
者引擎(engine)。例如，單個發(fā)電機或者引擎可以驅(qū)動多個牽引電 動機，其中可以通過開關(guān)裝置在并聯(lián)配置與串聯(lián)配置之間切換電機。 可替換地，轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)可以將多個引擎或者發(fā)電機連接到牽引電 動機。轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)的使用允許定制每個發(fā)電機的大小，以提供所 需的最大電流的一半和最大電壓的一半，從而提供引擎或者發(fā)電機 成本的明顯節(jié)省，并且減少排放。可以通過在引擎或者牽引發(fā)電機 與牽引電動機之間的布線來實現(xiàn)轉(zhuǎn)換功能。通常，使用兩個接觸器 來在串聯(lián)配置與并聯(lián)配置之間切換發(fā)電機。在低對地速度時，使兩 個接觸器斷電(de-energized)，并且牽引能量為低電壓、高電流。 當機車達到轉(zhuǎn)換速度時，為接觸器供能，并且牽引能量為高電壓、 j氐電;充。
Donnelly等人的美國專利第6,984,946號("，946專利")公開了 具有并聯(lián)布置的多個電池架的機車，該機車具有提供與其它電池架 串聯(lián)的一些或者所有電開關(guān)式電池架的這一附加能力。在，946專利 中公開的用以切換到電池架的串聯(lián)布置的能力包括使用可以手動或 者通過邏輯控制來操作的螺線管或者由繼電器操作的接觸開關(guān)。與 并聯(lián)配置的電池架相比，在，946專利中從并聯(lián)配置切換到串聯(lián)配置 允許供應(yīng)多50%的電壓，但是具有少50%的安培-小時容量。
在，946專利中的機車設(shè)計可能具有某些弊端。例如，接觸器必須大到足以中斷流過接觸的電流，以在串聯(lián)與并聯(lián)配置之間切換， 或者必須在斷開接觸器之前將電池架的激勵電流驅(qū)動到零。接觸器 尺寸一般被選擇為允許接觸器運送電流但不中斷高牽引電流。另外， 減少在轉(zhuǎn)換過程中電池架上的汲取減緩了轉(zhuǎn)換過程，并且可能造成 經(jīng)過牽引裝置及耦合的波動。
Bond的美國專利第4,328,427號("，427專利，，)公開一種具有 交流電源的機車，該電源具有兩組相同繞組，其中切換裝置用以將 交流發(fā)電機繞組從并聯(lián)改變成串聯(lián)(或者反之亦然)。在，427專利 中公開的用以在串聯(lián)與并聯(lián)之間切換的能力包括使用兩個切換裝 置，如接觸器。與并聯(lián)配置的繞組相比，在，427專利中從并聯(lián)配置 到串聯(lián)配置的切換允許供應(yīng)多約50%的電壓，但是具有少約50%的 安培-小時容量。
在，427專利中的機車設(shè)計可能具有某些弊端。例如，例如，接 觸器必須大到足以中斷流過觸點的電流，以在串聯(lián)與并聯(lián)配置之間 切換，或者必須在斷開接觸器之前，將電池架的激勵電流驅(qū)動到零。 接觸器尺寸 一般被選擇為允許接觸器承載電流但不中斷高牽引電 流。另外，交流電源必須大到足以在以串聯(lián)方式配置繞組時供應(yīng)牽 引電動機的最大電流汲取(current draw),而在并聯(lián)配置繞組時， 供應(yīng)牽引電動機的最大電壓汲取(voltage draw )。
本發(fā)明公開的轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)和方法解決前文闡述的 一 個或多個 不足。

發(fā)明內(nèi)容
一個公開的實施方式涉及一種轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)。該轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng) 可以包括一個或多個牽引電動機、第一發(fā)電機和第二發(fā)電機。此外， 該轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)可以包括第一裝置、第二裝置和第三裝置，每個裝 置被配置用以阻擋反向電流流動。該轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)也可以包括_沒置 于第一發(fā)電機與第二發(fā)電機之間的單個轉(zhuǎn)換觸點，其中第 一發(fā)電機 和第二發(fā)電機被配置用以能選擇性地以串聯(lián)和并聯(lián)操作 另一實施方式涉及一種選擇性地將在串聯(lián)配置與并聯(lián)配置之間的兩個發(fā)電機與一個或多個牽引電動機連接的方法。該方法可以包括經(jīng)由轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)將第 一發(fā)電機連接到牽引電動機以及經(jīng)由轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)將第二發(fā)電機連接到牽引電動機。此外，該方法可以包括連接第一裝置、第二裝置和第三裝置，每個裝置被配置用以在轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)中阻擋反向電流流動。該方法也可以包括閉合在第 一 發(fā)電機與第二發(fā)電機之間的轉(zhuǎn)換接觸器以串聯(lián)連接第 一發(fā)電機和第二發(fā)電機，以及斷開在所述第一發(fā)電機與所述第二發(fā)電機之間的轉(zhuǎn)換接觸器以并聯(lián)連接第 一發(fā)電機和第二發(fā)電機。


圖1是根據(jù)本發(fā)明公開的轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)的一個示例實施方式的
示意圖2是根據(jù)本發(fā)明公開的并聯(lián)配置的轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)的另一示例實施方式的示意圖；以及
圖3是根據(jù)本發(fā)明公開的串聯(lián)配置的轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)的另一示例實施方式的示意圖。
具體實施例方式
圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明公開的示例轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100。轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100可以使用于具有一個或多個牽引電動機的任何移動機械上，比如機車、非道路用施工機械或者農(nóng)業(yè)機械、道路用車輛或者本領(lǐng)域中已知的其它機械。移動機械可以包括底盤、發(fā)動系統(tǒng)和動力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)可以包括轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100。轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100可以包括第一發(fā)電機102、第二發(fā)電機104、轉(zhuǎn)換接觸器106和裝置110、112、 114。連接120、 122、 124、 126和128可以連接各種元件，比如牽引電動機布線的低側(cè)(low side) 130和高側(cè)(high side) 132、第一發(fā)電機102和第二發(fā)電機104的負端子和正端子、轉(zhuǎn)換接觸器106的第一端子140和第二端子142以及裝置110、 112、 114的(電
7性的)電流接受連接和電流阻擋連接。轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100可以允許第一發(fā)電機102和第二發(fā)電機104能以串聯(lián)和并聯(lián)兩者搡作。
第一發(fā)電機102和第二發(fā)電機104可以包括引擎、發(fā)電機、電池或燃料電池，或者配置用以驅(qū)動一個或多個牽引電動^L的其它動力源。第一發(fā)電機102和第二發(fā)電機104可以具有負端子和正端子。第一發(fā)電機102和第二發(fā)電機104的正和負端子可以通過連接而電連接到轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100的其它部分。第一發(fā)電機102和第二發(fā)電機104可以具有相同的動力輸出，或者可以有不同尺寸。在一個示例實施方式中，第一發(fā)電機102和第二發(fā)電機104是柴油機電驅(qū)動引擎(diesel electric drive engines )。
轉(zhuǎn)換接觸器106可以是高功率接觸器。轉(zhuǎn)換接觸器106可以包括一個或多個螺線管，或者由繼電器操作的接觸開關(guān)，或者本領(lǐng)域中已知的其它配置。轉(zhuǎn)換接觸器106可以手動操作或者通過邏輯控制來操作。轉(zhuǎn)換接觸器106可以具有第一端子140和第二端子142。如果轉(zhuǎn)換接觸器106斷開，則轉(zhuǎn)換接觸器106可以中斷在第一端子140與第二端子142之間的電連接，從而基本上阻止其間電流的流動。如果轉(zhuǎn)換接觸器106閉合，則轉(zhuǎn)換接觸器106可以允許電流和功率在第一端子140與第二端子142之間流動。
裝置110、 112、 114可以是配置用以阻擋反向電流流動的任何裝置或者裝置組。裝置110、 112、 114可以包括電流接受連接和電流阻擋連接。例如裝置IIO、 112、 114可以是二極管(如圖1、圖2和圖3中所示)。如果裝置110、 112、 114在正極處的電壓高于或者等于負才及處的電壓時允許電流流 動，則可以^吏它們正向偏置。如果裝置110、 112、 114在負極處的電壓高于正極處的電壓時基本上阻擋電流流動，則可以使它們反向偏置。裝置110、 112、 114可以根據(jù)正極和負極處的電壓電勢在正向偏置與反向偏置之間自動切換。裝置110、 U2、 114可以被配置用以選擇性地允許和阻擋轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100中存在的大電流流動和電壓電勢。裝置IIO、 112、 114如二極管在本領(lǐng)域中眾所周知，因而無需進一步加以討論。裝置110、112、 114、轉(zhuǎn)換接觸器106、第一發(fā)電機102、第二發(fā)電機104和牽引電動機布線可以與連接120、 122、 124、 126和128連接。
連接120、 122、 124、 126和128可以是適當規(guī)格的接線、電總線或者配置用以運送電壓電勢和電流的在本領(lǐng)域中已知的其它部件。連接120可以連接牽引電動機布線的低側(cè)130、第一發(fā)電機102的負端子和第三裝置114的電流接受連接。連接122可以連接轉(zhuǎn)換接觸器106的第一端子140、第一發(fā)電機102的正端子和第一裝置110的電流接受連接。連接124可以連接轉(zhuǎn)換接觸器106的第二端子142、第二發(fā)電機104的負端子和第三裝置114的電流阻擋連接。連接126可以連接第二發(fā)電機104的正端子和第二裝置112的電流接受連接。連接128可以連接牽引電動機布線的高側(cè)132、第一裝置110的電流阻擋連接和第二裝置112的電流阻擋連接。設(shè)想的是，第一發(fā)電機102、第二發(fā)電機104、轉(zhuǎn)換接觸器106、裝置IIO、 112、114和牽引電動機布線可以經(jīng)由可以實現(xiàn)類似結(jié)果的若千可能布置之一而互連。
當轉(zhuǎn)換接觸器106閉合時，第一發(fā)電機102的負端子可以在連接120上產(chǎn)生零電壓電勢。第一發(fā)電機102的正端子可以在連接122和連接124上產(chǎn)生+V電壓電勢。轉(zhuǎn)換接觸器106可以使電流跨過它從第一發(fā)電機102的正端子到第二發(fā)電機104的負端子。在裝置114的電流接受連接上的電壓電勢可以是零電壓，而在電流阻擋連接上的電壓電勢可以是+V電壓電勢，并且裝置114可以在反向偏置(RVB)狀態(tài)下操作。第二發(fā)電機104的正端子可以在連接126上產(chǎn)生+2V電壓電勢。在連接126上的+2V電壓電勢可以使裝置122正向偏置，并且允許連接128處于+2V電壓電勢。裝置110可以是反向偏置的，因為電流接受連接被連接到可以處于+V電壓電勢的連接122,而裝置110的電流阻擋連接被連接到可以處于+2V電壓電勢的連接128。第一發(fā)電機102和第二發(fā)電機104在這一配置中可以串聯(lián)操作。
將轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100從串聯(lián)配置切換到并聯(lián)配置，可以涉及到將第二發(fā)電機104漸進地驅(qū)動至基本上零激勵，而同時漸進地增加
第一發(fā)電機102的激勵；這是以如下方式來執(zhí)行的，該方式使得維持了跨過牽引電動機布線的低側(cè)130和高側(cè)132的電壓恒定。第一發(fā)電機102和第二發(fā)電機104兩者可以通過邏輯控制或者作為控制系統(tǒng)的以部分而被機械地控制。當已經(jīng)將第二發(fā)電機104驅(qū)動至基本上零激勵時，第一發(fā)電機102的負端子可以在連接120上產(chǎn)生零電壓電勢。第一發(fā)電機102的正端子可以在連接122、 124和128上產(chǎn)生+V電壓電勢。連接126可以處于+V電壓電勢。轉(zhuǎn)換接觸器106可以沒有跨過它的電流流動。第三裝置114可以反向偏置，因為連接120可以處于零電壓電勢，而連接124可以處于+V電壓電勢，并且裝置IIO和112可以正向偏置，因為連接122、 126和128可以處于+V電壓電勢。在牽引電動才幾布線的低側(cè)130與高側(cè)132之間的所有牽引電動機電流可以經(jīng)過裝置110由第一發(fā)電機102提供，而流過裝置112的電流可以接近零，因為第二發(fā)電機104的激勵現(xiàn)在為零。由于沒有電流流過轉(zhuǎn)換接觸器106，所以轉(zhuǎn)換接觸器106可以在不損壞其觸點情況下斷開。 一旦轉(zhuǎn)換接觸器106斷開，連接120和連接224可以相對于第一發(fā)電機102的負端子處于零電壓電勢。連接222可以相對于第一發(fā)電機102的正端子處于+V電壓電勢，裝置110可以通過連接222來正向偏置，而連接128可以處于+V電壓電勢。由于可以不向第二發(fā)電機104供能，所以連接126可以處于零電壓電勢。裝置110和114可以正向偏置，而第二裝置112可以反向偏置。 一旦轉(zhuǎn)換接觸器106斷開，則可以向第二發(fā)電機104重新供能。當向第二發(fā)電機104供能時，將并聯(lián)配置轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100，如圖2中所示。
圖2示出了在示例并聯(lián)配置中的轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100。圖2可以是轉(zhuǎn)換接觸器106為斷開配置的圖1。當轉(zhuǎn)換接觸器106斷開時，連接222可以連接第一發(fā)電機102的正端子和第一裝置IIO的電流接受連接。當轉(zhuǎn)換接觸器106為斷開配置時，連接122可以作為連接222來操作。當轉(zhuǎn)換接觸器106斷開時，連接224可以連接第二發(fā)電機
10104的負端子和第三裝置114的電流阻擋連接。當轉(zhuǎn)換接觸器106為斷開配置時，連接124可以作為連接224來操作。當轉(zhuǎn)換接觸器106斷開時，第一發(fā)電機102的負端子可以在連接120上產(chǎn)生零電壓電勢。第一發(fā)電機102的正端子可以在連接222上產(chǎn)生+V電壓電勢。轉(zhuǎn)換接觸器106可以斷開，而在第一發(fā)電機102的正端子與第二發(fā)電機104的負端子之間可以基本上阻擋電流。第二發(fā)電機104的負端子可以在連接224上產(chǎn)生零電壓電勢。在裝置114的電流接受連接上的電壓電勢可以是零電壓，而在電流阻擋連接上的電壓電勢可以是小的負電壓電勢，并且裝置114可以在正向偏置狀態(tài)中操作。第二發(fā)電機104的正端子可以在連接126上產(chǎn)生+V電壓電勢。在連接222和126上的+V電壓電勢可以通過將+V電壓電勢施加到裝置IIO和112的電流接受連接并在裝置IIO和112的電流阻擋連接上施加更低或者相等的電壓電勢使裝置110和112正向偏置。第一發(fā)電機102和第二發(fā)電機104在這一配置中可以并聯(lián)操作。
再次參照圖1和上文關(guān)于并聯(lián)操作的討論，當轉(zhuǎn)換接觸器106斷開時，在連接122與連接124之間可以無電流流動，連接120可以處于零電壓電勢，而連接124可以處于小的負電壓電勢，連接122、連接126和連接128可以處于+V電壓電勢。裝置110、 112和114可以正向偏置。轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)IOO可以是并聯(lián)配置。
可以通過閉合轉(zhuǎn)換接觸器106將轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)IOO從并聯(lián)配置重新配置成串聯(lián)配置。當轉(zhuǎn)換接觸器106為斷開配置時，可以無電流流過其觸點。轉(zhuǎn)換接觸器106可以在不損壞其觸點情況閉合。
圖3示出了在示例串聯(lián)配置中的轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100。圖3可以是轉(zhuǎn)換接觸器106為閉合配置的圖1。連接330可以連接第一發(fā)電機102的正端子、第一裝置110的電流接受連接、第二發(fā)電機104的負端子和第三裝置114的電流阻擋連接。當轉(zhuǎn)換接觸器106為閉合配置時，經(jīng)過轉(zhuǎn)換接觸器106的電路徑可以允許電流流過，而連接330可以如同電連接了連接122和124—樣操作。當轉(zhuǎn)換接觸器106閉合時，第一發(fā)電機102可以在連接330上產(chǎn)生+V電壓電勢，而在連接120上產(chǎn)生零電壓電勢。第三裝置114可以在它的電流接受連接 上具有零電壓電勢，而在它的電流阻擋連接上具有+V電壓電勢，并 且可以變?yōu)榉聪蚱?。第二發(fā)電機104的負端子可以處于+V電壓電 勢，并且由于第二發(fā)電機104 #皮激勵，所以第二發(fā)電機104的正端 子可以處于+2V。第二裝置112可以保持正向偏置，這可以使連接 128具有+2V的電壓電勢，從而可以使得第一裝置110變?yōu)榉聪蚱谩?轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100可以是串聯(lián)配置，而轉(zhuǎn)換接觸器106可以具有流 過它的接觸器的電流。
設(shè)想的是，轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100可以使用控制器、計算機或者機 械開關(guān)以斷開和閉合轉(zhuǎn)換接觸器106。類似地，第二發(fā)電機104的激 勵可以由控制器、計算機或者機械開關(guān)控制。各種控制和監(jiān)視方法 在本領(lǐng)域中眾所周知，因此將不加以討論?？刂破骰蛘哂嬎銠C可以 監(jiān)視轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100的一個部件、 一些部件或者所有部件的狀態(tài)、 電壓電平、電流和其它感興趣的參數(shù)。監(jiān)視各種部件的狀態(tài)并且使 用該狀態(tài)以控制各種部件在本領(lǐng)域中眾所周知，因而無需進一步加 以討i侖。
工業(yè)適用性
轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100可以用于任何需要動力以在比如在^l車或者 柴油機電驅(qū)動卡車和機械中操作牽引電動機的作業(yè)。轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng) IOO可以不僅對發(fā)電機有幫助而且對諸如引擎、電池架、渦輪機等其 它動力源有幫助。由于轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100僅使用一個轉(zhuǎn)換接觸器， 所以轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)106可以減少包括轉(zhuǎn)換接觸器106以及裝置110、 112和114的部件的成本和復雜性。轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)IOO可以允許在動 力源而不是在牽引電動機處進行串聯(lián)與并聯(lián)配置之間的切換，這進 一步簡化了該系統(tǒng)。
前向轉(zhuǎn)換(加快對地速度)可能需要將第一發(fā)電機102和第二 發(fā)電機104從并聯(lián)配置重新配置成串聯(lián)配置。重新配置可以向牽引 電動機提供較高的電壓和較低的電流。后向轉(zhuǎn)換(減小對地速度)
12可能需要將第一發(fā)電機102和第二發(fā)電機104從串聯(lián)配置重新配置 成并聯(lián)配置。重新配置可以向牽引電動機提供較低電壓和較高電流。
在一個示例實施方式中，轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100可以并聯(lián)，而轉(zhuǎn)換 接觸器106可以斷開。由于無電流跨過轉(zhuǎn)換接觸器106的觸點，所 以為了從并聯(lián)配置改變成串聯(lián)配置，可以閉合轉(zhuǎn)換接觸器106,而第 一發(fā)電機102和第二發(fā)電機104可以基本上維持操作激勵。為了從 串聯(lián)配置改變成并聯(lián)配置，可以先將第二發(fā)電機104驅(qū)動到基本上 零激勵。同時，第一發(fā)電機102可以讓它的激勵電流以使得至牽引 電動機的總KW能量流保持基本上恒定的方式斜坡上升?，F(xiàn)在就可 以斷開轉(zhuǎn)換接觸器106 (因為無電流跨過轉(zhuǎn)換接觸器106的觸點)。 第二發(fā)電機104的激勵電流可隨著在至第一發(fā)電機102的激勵斜坡 下降而斜坡上升。可以按如下方式執(zhí)行第一發(fā)電機102的斜坡上升 和第二發(fā)電機104的斜坡下降，該方式使得至牽引電動機的總KW 能量流保持基本上恒定。這一斜坡改變功能可以在第一發(fā)電機102 和第二發(fā)電機104承載相同負載時停止。轉(zhuǎn)換布線網(wǎng)絡(luò)100然后可 以處于并聯(lián)配置。在并聯(lián)配置與串聯(lián)配置之間切換時，裝置110、 112 和114可以才艮據(jù)裝置110、 112、 114的電流4妄受連接和電流阻擋連 接處的電壓電勢，在正向偏置與反向偏置之間自動切換。
可以不必將第一發(fā)電機102驅(qū)動至基本上零激勵以在串聯(lián)配置 與并聯(lián)配置之間切換。當轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100從串聯(lián)配置切換到并聯(lián) 配置時，可以只需將第二發(fā)電機104驅(qū)動至基本上零激勵。如果在 轉(zhuǎn)換過程中將至第一發(fā)電機102和第二發(fā)電機104的激勵電流保持 基本上恒定，第一發(fā)電機102或第二發(fā)電機104均無需驅(qū)動至基本 上零激勵，則可以在至牽引電動機的WK能量流的瞬態(tài)變化很小的 情況下較快地實現(xiàn)從轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)100的并聯(lián)配置到串聯(lián)配置的切 換。第一發(fā)電機102和第二發(fā)電機104均可以經(jīng)歷它們的電流倍增 和它們的輸出電壓減半。
此外，由于裝置110、 112、 114被偏置并且比轉(zhuǎn)換接觸器可以 切換的速度更快地在正向偏置到反向偏置之間自動切換，所以裝置
13110、 112、 114可以減少為了在并聯(lián)與串聯(lián)配置之間切換轉(zhuǎn)換布線系 統(tǒng)100所需要的時間。此外，裝置110、 112、 114可以沒有接觸器
那么復雜。
本發(fā)明公開及其實施方式的另一優(yōu)點在于，可以定制第一發(fā)電 機102和第二發(fā)電機104的尺寸，以使得當串聯(lián)配置第一發(fā)電機102 和第二發(fā)電機104時，供應(yīng)牽引電動機的最大電流汲取的一半，而 在并聯(lián)配置第一發(fā)電機102和第二發(fā)電機104時，供應(yīng)牽引電動機 的最大電壓的一半。發(fā)電機尺寸和容量的減少可以代表明顯的成本 節(jié)省。
本發(fā)明公開及其實施方式的又 一 優(yōu)點在于，減少了經(jīng)過牽引裝 置及耦合的波動。如上文說明的那樣，可以在至牽引電動機的牽引 動力的變化很小情況下實現(xiàn)前向轉(zhuǎn)換和后向轉(zhuǎn)換。在兩種情況下， 在前向轉(zhuǎn)換或后向轉(zhuǎn)換過程中牽引裝置及耦合可能處于拉力之下， 而在牽引裝置及耦合中將不會產(chǎn)生或者產(chǎn)生很少松弛。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚，在不脫離本發(fā)明的范圍情況下可以在 轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)中進行各種修改和變化。通過考慮這里公開的對轉(zhuǎn)換 布線系統(tǒng)的說明和實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚所公開的轉(zhuǎn)換布線 系統(tǒng)和方法的其它實施方式。本意在于將該說明和例子僅認為是舉 例說明，而本公開的真實范圍由所附權(quán)利要求書及其等效來指定。
權(quán)利要求
1. 一種轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)，包括一個或多個牽引電動機；第一發(fā)電機；第二發(fā)電機；第一裝置、第二裝置和第三裝置，每個裝置配置用以阻擋反向電流流動；以及單個轉(zhuǎn)換接觸器，設(shè)置于所述第一發(fā)電機與所述第二發(fā)電機之間，其中所述第一發(fā)電機和所述第二發(fā)電機被配置用以能選擇性地以串聯(lián)和并聯(lián)操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)，其中，當所述第一發(fā) 電機和所述第二發(fā)電機串聯(lián)時，所述轉(zhuǎn)換接觸器閉合，而當所述第 一發(fā)電機和所述第二發(fā)電機并聯(lián)時，所述轉(zhuǎn)換接觸器斷開。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)，其中，在所述轉(zhuǎn)換布 線系統(tǒng)從并聯(lián)配置到串聯(lián)配置的轉(zhuǎn)換過程中，所述第一發(fā)電機和所 述第二發(fā)電機均維持基本上連續(xù)的激勵。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)，其中，在所述轉(zhuǎn)換布 線系統(tǒng)從串聯(lián)配置到并聯(lián)配置的轉(zhuǎn)換過程中，所述第 一 發(fā)電機和所 述第二發(fā)電機被激勵，以在將所述第二發(fā)電機驅(qū)動至基本上零激勵 以及回到基本上連續(xù)激勵的同時，維持至所述一個或多個牽引電動 機的總KW能量流基本上恒定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)，其中，當所述第一發(fā) 電機和所述第二發(fā)電機串聯(lián)時，所述第一裝置正向偏置，所述第二 裝置正向偏置，并且所述第三裝置正向偏置，而當所述第一發(fā)電機 和所述第二發(fā)電機并聯(lián)時，所述第一裝置反向偏置，所述第二裝置 正向偏置，并且所述第三裝置反向偏置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)，其中所述第一裝置是 二極管，所述第二裝置是二極管，并且所述第三裝置是二極管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)，還包括計算機，配 置用以控制所述轉(zhuǎn)換接觸器的斷開或者閉合狀態(tài)，以及收集所述第 一發(fā)電機和所述第二發(fā)電機上的狀態(tài)、收集所述轉(zhuǎn)換接觸器的狀態(tài) 并收集所述第一裝置、所述第二裝置和所述第三裝置的狀態(tài)。
8. —種選擇性地將在串聯(lián)配置與并聯(lián)配置之間的兩個發(fā)電機與 一個或多個牽引電動機連接的方法，所述方法包括經(jīng)由轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)將第 一發(fā)電機和第二發(fā)電機串聯(lián)連接到牽？I 電動機；經(jīng)由所述轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)將所述第一發(fā)電機和所述第二發(fā)電機并 聯(lián)連接到所述牽引電動機；以及切換所述第一發(fā)電機和所述第二發(fā)電機以Y更以并聯(lián)和串聯(lián)來連 接所述第一發(fā)電機和所述第二發(fā)電機；連接第一裝置、第二裝置和第三裝置，每個裝置被配置用以在 所述轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)中阻擋反向電流流動；閉合在所述第 一發(fā)電機與所述第二發(fā)電機之間的轉(zhuǎn)換接觸器， 以串聯(lián)連接所述第一發(fā)電機和所述第二發(fā)電才幾，還包括在從并聯(lián)配 置到串聯(lián)配置的轉(zhuǎn)換過程中，維持所述第一發(fā)電機和所述第二發(fā)電 機的基本上連續(xù)的激勵；以及斷開在所述第一發(fā)電機與所述第二發(fā)電機之間的所述轉(zhuǎn)換接觸 器，以并聯(lián)連接所述第一發(fā)電機和所述第二發(fā)電機，還包括在從串 聯(lián)配置到并聯(lián)配置的轉(zhuǎn)換過程中，操作所述第 一 發(fā)電機并且操作所 述第二發(fā)電機，以在將所述第二電機驅(qū)動至基本上零激勵以及回到 基本上連續(xù)激勵的同時維持至所述一個或多個牽引電動機的總KW 能量流基本上恒定。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括當串聯(lián)操作所述第一發(fā) 電機和所述第二發(fā)電機時，正向偏置所述第一裝置、正向偏置所述 第二裝置并且正向偏置所述第三裝置，而當并聯(lián)操作所述第一發(fā)電 機和所述第二發(fā)電機時，反向偏置所述第一裝置、正向偏置所述第 二裝置并且反向偏置所述第三裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一裝置是二極管， 所述第二裝置是二極管，并且所述第三裝置是二極管。
全文摘要
提供一種轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)。該轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)可以包括一個或多個牽引電動機、第一發(fā)電機和第二發(fā)電機。該轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)還可以包括第一裝置、第二裝置和第三裝置，每個裝置被配置用以阻擋反向電流流動。該轉(zhuǎn)換布線系統(tǒng)可以進一步包括設(shè)置于所述第一發(fā)電機與所述第二發(fā)電機之間的單個轉(zhuǎn)換接觸器。第一發(fā)電機和第二發(fā)電機被配置用以能選擇性地以串聯(lián)和并聯(lián)操作。
文檔編號H02P9/00GK101488726SQ200910003570
公開日2009年7月22日 申請日期2009年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月15日
發(fā)明者R·G·埃文斯, W·E·厄爾森 申請人:卡特彼勒公司