一种特种车辆牵引模块的大功率电源系统

专利主权项内容

1.一种特种车辆牵引模块的大功率电源系统，其特征在于：包括，能量储存与管理模块，包括用于能量储存并控制充放电的锂电池；逆变预处理模块，包括用于对输入电压电流进行滤波处理的LC滤波单元，用于电路预充电并保护预充电过程的预充电电路单元，用于将输入电压进行升压处理的升压单元；逆变器模块，包括Boost电路、全桥第一谐振电路和DC/AC逆变单元，Boost电路用于升压和斩波，全桥第一谐振电路用于将Boost电路提供的中间电压逆变为高频PWM电压，并将PWM电压整流为直流电压，DC/AC逆变单元用于将直流电压逆变为交流电压；智能控制模块，包括用于调整变量信号完成逆变器模块的启动、停机及故障保护的逻辑控制单元，用于对电源系统变量信号进行实时监测的监测模型，用于预测并调整电源系统输出功率的预测调控单元；所述智能控制模块包括逻辑控制单元、监测模型和预测调控单元；所述逻辑控制单元包括交流采集单元和直流采集单元，通过交流采集单元采集模拟信号，通过直流采集单元采集数字信号，模拟信号和数字信号均为电源系统各变量信号，所述智能控制模块通过各变量信号完成变流器的启动、停机及故障保护；以变量信号作为基础数据，建立监测模型用于监测电源的能源状态；所述建立监测模型包括数据清洗、输出电压监测模型、调优修剪器和预测调控单元；所述数据清洗用于将所述基础数据进行过滤清洗处理，去除冗余和错误数据，校正误差数据；通过接收处理后的基础数据，建立监测模型，表达式如下所示：
；其中，为监测模型函数，/>为基础数据分布数学运算符号，/>为输入处理后的基础数据矩阵形式，/>为实时监测输入基础数据，/>为模型优化预留接口函数，/>为监测模型变量输出参数，n为时刻序数取1，2，3，4，...；所述模型变量输出包括输出电压和电流，同时监测电压和电流；调优修剪器为所述模型优化预留接口函数，表达式如下所示：
；其中，为模型优化预留接口函数，/>为基础数据的最大值，/>为基础数据最小值，/>为第n组基础数据对应的监测模型，/>为第n组实时输入基础数据的监测模型，z为修剪系数函数，/>为实时监测输入基础数据，/>为监测模型变量输出参数，输出参数分为电压监测参数和电流监测参数，n为时刻序数取1, 2, 3, ...；所述预测调控单元通过调优修剪器接收电源实时基础数据，不断调整调优修剪器的修剪系数函数，并对监测模型进行调优修剪，通过不断被调优修剪的监测模型对n+1时刻的电源输出基础数据进行预测，若出现故障则通过调控电源输出进行调整，对变流器进行故障保护；热管理模块，包括用于调整散热器和风扇转速的热调控单元；所述热调控单元，通过温度传感器采集实时温度情况，并且通过温度补偿对电源系统进行散热处理；所述温度补偿包括软件控制温度补偿系数和物理温度补偿；所述软件控制温度补偿系数为通过温度补偿算法控制散热器、风扇转速进而控制散热能力；所述物理温度补偿通过高散热导管进行物理散热。