一種新型車載式機車動車電源裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了適用于大功率交流電力機車的一種新型車載式機車動車電源裝置。該電源裝置，安裝在交流電力機車上，為交流電力機車（單獨車頭）的非接觸網短距離行駛或移動提供大功率的驅動電力。該電源裝置，由DC?DC模塊A、超級電容模組（或鋰電池）、DC?DC模塊B、控制模塊和人機界面組成。超級電容模組（或鋰電池），經由DC?DC模塊A從機車110V控制電路獲取小功率輸入的電能并存儲；可通過DC?DC模塊B輸出大功率電力，并經過機車庫用轉換開關提供給機車主逆變器驅動機車牽引電機，牽引機車行駛。通過人機界面和控制模塊，可以修改各種技術參數，適合各型交流電力機車的要求。
【專利說明】
一種新型車載式機車動車電源裝置
技術領域
[0001]本實用新型產品屬于鐵路機車技術領域，涉及到交流電力機車非接觸網線路短距離行駛或移車的電源裝置。
【背景技術】
[0002]全國各路局、機務段使用的機車，開始進入新舊換代的時期，原有的直流電力機車開始淘汰，新型交流電力機車成為承擔運輸任務的主力軍。新型交流電力機車使用數量，逐年增多。
[0003]機車在使用過程中，需要在非接觸網線路短距離行駛或移動。原有的直流電力機車在非接觸網線路短距離行駛或移動的技術方案，成熟可靠、使用方便，但是交流電力機車不能米用。
[0004]現有的交流電力機車地面電源拖線牽引移動方式、軌道電瓶車牽引移動方式和聯掛第2臺直流、內燃機車牽引移動方式，存在有安全隱患、操作不方便和浪費人力、物力等問題，不能滿足交流電力機車在非接觸網線路短距離行駛或移動的技術要求。
[0005]機車制造廠生產的新型HXN3與HXN5內燃機車，在不啟動柴油機時，可以依靠自身的機車啟動蓄電池組提供電力，在司機控制臺上駕駛機車進出維修庫房。這種安全、快捷的機車移車新方案得到機務段使用方一致好評。
[0006]相比內燃機車，為了解決交流電力機車在非接觸網線路短距離行駛或移動技術問題，曾經試行交流電力機車的機車蓄電池組提供電力、驅動機車行駛的方案。試驗證明，該方案暫時不可行。交流機車蓄電池組輸出功率小，不能用來直接供給牽引電機驅動機車行駛。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型提供一種新型車載式機車動車電源裝置，能夠很好解決以上交流電力機車(單獨車頭)應用中存在的非接觸網線路短距離行駛或移動等技術問題。
[0008]—種新型車載式機車動車電源裝置，其特征在于:包括DC-DC模塊A、超級電容模組、DC-DC模塊B電路以及控制模塊;其中所述DC-DC模塊A、所述超級電容模組、所述DC-DC模塊B電路依次串聯;所述DC-DC模塊A輸入端與機車11OV控制電路連接，所述DC-DC模塊B輸出端與機車庫用轉換開關連接;所述控制模塊通過485或CAN信號與所述DC-DC模塊A、所述超級電容模塊和所述DC-DC模塊B連接。
[0009]根據以上所述的一種新型車載式機車動車電源裝置，其特征在于:還包括人機界面，所述人機界面通過485或CAN信號與所述控制模塊連接。
[0010]一種新型車載式機車動車電源裝置，其特征在于:包括DC-DC模塊A、鋰電池組、DC-DC模塊B電路以及控制模塊;其中所述DC-DC模塊A、所述鋰電池組、所述DC-DC模塊B電路依次串聯;所述DC-DC模塊A輸入端與機車I1V控制電路連接，所述DC-DC模塊B輸出端與機車庫用轉換開關連接;所述控制模塊通過485或CAN信號與所述DC-DC模塊A、所述鋰電池組和所述DC-DC模塊B連接。
[0011]根據以上所述的一種新型車載式機車動車電源裝置，其特征在于:還包括人機界面，所述人機界面通過485或CAN信號與所述控制模塊連接。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013]1、交流電力機車從車頂上方的接觸網獲取電力，通過內部的變壓變流設備處理后，提供給交流牽引電機，交流牽引電機驅動機車行駛。但是，實際使用過程中，交流電力機車(單獨車頭)需要在非接觸網線路中短距離行駛或移動；
[0014]2、為了檢修人員登頂作業安全，機務段的機車整備場臨時檢修區更改為無電區。臨時檢修時，機車需要在非接觸網線路中短距離行駛或移動，自由進出無電區線路。其次，在機務段的維修庫房內，沒有供機車獲取電力的接觸網。機車進出維修庫房時，需要在非接觸網線路中短距離行駛或移動，自由進出庫房；
[0015]3、現有的交流電力機車地面電源拖線牽引移動方式、軌道電瓶車牽引移動方式和聯掛第2臺直流、內燃機車牽引移動方式，存在有安全隱患、操作不方便和浪費人力、物力等問題，不能滿足交流電力機車在非接觸網線路短距離行駛或移動的技術要求；
[0016]4、本實用新型所述的一種新型車載式機車動車電源裝置，可以很好解決以上技術問題，取得與新型內燃機車移車方案同樣的效果；
[0017]5、對比新型內燃機車移車技術方案，在交流機車蓄電池組和機車主逆變器之間安裝一種新型車載式機車動車電源裝置。機車蓄電池組，提供小功率的電力充入該電源裝置中儲存，不斷積累。當交流電力機車需要在非接觸網線路短距離行駛或移動時，該電源裝置短時間釋放出大功率的電力給機車主逆變器，驅動交流機車行駛一段距離；
[0018]6、本實用新型所述的一種新型車載式機車動車電源裝置，輸入端與機車IlOV控制電路連接，輸出端與機車庫用轉換開關連接，不需要在現有交流電力機車主電路原理上作出修改；
[0019]7、本實用新型所述的一種新型車載式機車動車電源裝置，與機車現有電路和控制方式完全兼容。DC-DC模塊B，可以調整輸出電壓值使之適合各型機車主電路的技術要求。該電源裝置安裝在交流電力機車上，只要合上電源開關，就可以完全參照原有的機車庫內動車操作規程進行工作，操作司機控制臺控制手柄，駕駛機車前進或后退行駛；
[0020]8、安裝有新型車載式機車動車電源裝置的交流電力機車，在進行非接觸網線路短距離行駛或移動時，操作方式與機車普通駕駛方式一致，所以，安全快捷、省時省力。本實用新型產品，是交流電力機車在非接觸網線路短距離行駛或移動時的一種良好技術解決方案。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型實施的一種新型車載式機車動車電源裝置的外形圖。I一DC-DC模塊A，2—超級電容模組或鋰電池組，3—DC-DC模塊B，4 一控制模塊，5—人機界面。
[0022]圖2為本實用新型的實施的一種新型車載式機車動車電源裝置的主電路原理圖。Ul —DC-DC模塊A，U2—DC-DC模塊B，C一超級電容模組，Vl —機車11OV控制電路端口，V2—機車庫用轉換開關端口，V3—外接便攜式鋰電池組端口。
[0023]圖3為本實用新型的實施的一種新型車載式機車動車電源裝置的主電路原理圖。UI —DC-DC模塊A，U2—DC-DC模塊B，GB—鋰電池組，Vl—機車11OV控制電路端口，V2—機車庫用轉換開關端口，V3—外接便攜式鋰電池組端口。
[0024]圖4為本實用新型的實施的一種新型車載式機車動車電源裝置的通訊控制電路。I一DC-DC模塊A，2—DC-DC模塊B，3—超級電容模組(或鋰電池組)，4一控制模塊，5—人機界面。
【具體實施方式】
[0025]為了使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例的附圖，對本本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0026]如說明書附圖2、3所示，DC-DC模塊A、超級電容模組(或鋰電池組)與DC-DC模塊B電路依次串聯起來。Vl端口連接機車蓄電池組，V2端口連接機車庫用轉換開關。
[0027]機車蓄電池組，具備比較高的能量密度，但功率密度比較低。正常狀態的機車蓄電池組，雖然儲備了足夠的電能，但是不能按照大功率的模式釋放出來，所提供的電功率不能驅動機車行駛。如果把儲備在機車蓄電池組的電能搬出來一點，儲存在超級電容模組或者高功率密度鋰電池內，由它們來替代機車蓄電池組并按照大功率模式釋放出電力，就可以驅動機車行駛。
[0028]機車蓄電池組，以小功率或微小功率輸出模式提供電能，通過UUDC-DC模塊A)給超級電容模組C(或者鋰電池組GB)充電。超級電容模組C(或者鋰電池組GB)長時間獲取小功率或微小功率電力并積累、貯存，直到充滿。在交流電力機車需要動車、移車時，貯存在超級電容模組C(或者鋰電池組GB)內的電能通過U2 (DC-DC模塊B)短時間向端口 V2按照大功率模式釋放，通過機車庫用轉換開關，由機車主逆變器轉換為三相交流電能，提供給機車牽弓I電機。因為超級電容模組C(或者新型鋰電池組GB)的功率密度高，所以可以短時間釋放出大功率的電力，通過牽引電機產生很大的啟動牽引力，克服機車啟動力矩，驅動機車自行行駛。
[0029]使用新型機車動車電源裝置移動機車時，如果想把機車移動更遠的距離，或者想兩節機車甚至三節機車聯掛移動，就需要使用第三方便攜式鋰電池組。便攜式鋰電池組可以通過V3端口接入，為新型機車動車電源提供持續電力。在特定的時候，當超級電容模組C或者鋰電池組GB無法從Vl端口獲取電能時，都可以通過V3端口從第三方便攜式鋰電池組獲取。
[0030]DC-DC模塊B，可以調整輸出電壓值使之適合各型機車主電路的技術要求。新型機車動車電源裝置，就可以與機車主電路和機車控制軟件完全兼容，滿足機車主電路技術特性要求。
[0031]DC-DC模塊A和DC-DC模塊B，采用基于DSP控制芯片的高頻化、數字化變流技術，整個模塊設計體積小型化、設計重量輕量化，滿足機車車載方式的要求。基于DSP控制芯片的全數字化控制技術，便于DC-DC模塊A和DC-DC模塊B與控制模塊之間的高速信息通訊和智能化控制。
[0032]如說明書附圖4所示:人機界面5，通過485或CAN信號，可以與控制模塊4、雙向DC-DC模塊1、升壓DC-DC模塊)2、超級電容模組或鋰電池組3建立聯系，方便快捷修改技術參數和進行功能設置轉化，滿足不同型號的大功率交流電力機車的技術要求。
【主權項】
1.一種新型車載式機車動車電源裝置，其特征在于:包括DC-DC模塊A、超級電容模組、DC-DC模塊B電路以及控制模塊;其中所述DC-DC模塊A、所述超級電容模組、所述DC-DC模塊B電路依次串聯;所述DC-DC模塊A輸入端與機車11OV控制電路連接，所述DC-DC模塊B輸出端與機車庫用轉換開關連接;所述控制模塊通過485或CAN信號與所述DC-DC模塊A、所述超級電容模塊和所述DC-DC模塊B連接。2.根據權利要求1所述的一種新型車載式機車動車電源裝置，其特征在于:還包括人機界面，所述人機界面通過485或CAN信號與所述控制模塊連接。3.一種新型車載式機車動車電源裝置，其特征在于:包括DC-DC模塊A、鋰電池組、DC-DC模塊B電路以及控制模塊;其中所述DC-DC模塊A、所述鋰電池組、所述DC-DC模塊B電路依次串聯;所述DC-DC模塊A輸入端與機車11OV控制電路連接，所述DC-DC模塊B輸出端與機車庫用轉換開關連接;所述控制模塊通過485或CAN信號與所述DC-DC模塊A、所述鋰電池組和所述DC-DC模塊B連接。4.根據權利要求3所述的一種新型車載式機車動車電源裝置，其特征在于:還包括人機界面，所述人機界面通過485或CAN信號與所述控制模塊連接。
【文檔編號】H02J7/00GK205681141SQ201620259117
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年3月31日 公開號201620259117.6, CN 201620259117, CN 205681141 U, CN 205681141U, CN-U-205681141, CN201620259117, CN201620259117.6, CN205681141 U, CN205681141U
【發明人】李立中, 楊勁松, 劉明超, 吳軍, 張日升
【申請人】株洲中達特科電子科技有限公司