[發(fā)明專利]油電混合動力單軌吊機車及其動力輸出控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410496468.4
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104228849A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉建功;陳志輝;馮國勝;馬建林;門志順;許延暉
• 申請（專利權(quán)）人: 河北煤炭科學(xué)研究院
• 主分類號: B61C7/00
• 分類號: B61C7/00;B61C13/06;B61C17/00
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 陸林生

1.一種油電混合動力單軌吊機車，包括單軌吊機車主體，其特征在于：所述機車主體上設(shè)有防爆柴油機、防爆蓄電池組、電動機以及控制器，所述控制器根據(jù)傳感器采集的信號，控制防爆柴油機通過發(fā)電機為電動機提供電源，驅(qū)動所述機車進行運動，或控制蓄電池組為電動機提供電源，驅(qū)動所述機車進行運動，或控制防爆柴油機通過發(fā)電機為電動機提供電源，同時控制發(fā)電機為蓄電池進行充電，驅(qū)動所述機車進行運動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油電混合動力單軌吊機車，其特征在于：所述控制器包括傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、控制器、人機交換模塊以及供電模塊，所述傳感器經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器與控制器的信號輸入端連接，所述傳感器用于采集巷道的坡度和機車負載信息，所述A/D轉(zhuǎn)換器用于將傳感器采集的模擬信號進行處理，輸出控制器能夠處理的數(shù)據(jù)信號；所述人機交換模塊與控制器進行雙向連接，用于向控制器輸入數(shù)據(jù)或命令，并顯示控制器輸出的數(shù)據(jù)；所述供電模塊為傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、控制器以及人機交換模塊提供電源。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油電混合動力單軌吊機車，其特征在于：所述蓄電池組的輸出端依次經(jīng)電池容量傳感器、蓄電池組主電路開關(guān)和電控箱與電動機電連接，所述控制器的輸出端分別與蓄電池組主電路開關(guān)和電控箱內(nèi)變頻裝置的控制信號輸入端連接，控制器控制蓄電池組主電路開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷以及電控箱內(nèi)變頻裝置工作或不工作，所述蓄電池組的電源輸出端與供電模塊的輸入端連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油電混合動力單軌吊機車，其特征在于：所述單軌吊機車還包括連接在所述發(fā)電機輸出端的整流裝置，所述整流裝置的輸出端分為兩路，其中一路依次經(jīng)單向充電模塊和單向充電模塊控制開關(guān)與蓄電池組的充電端連接，所述控制器的輸出端與單向充電模塊控制開關(guān)的控制端連接，?所述控制器控制單向充電模塊控制開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷，第二路經(jīng)防爆發(fā)電機主電路開關(guān)與電控箱內(nèi)變頻器的電源輸入端連接，所述控制器的輸出端與防爆發(fā)電機主電路開關(guān)的控制端連接，控制器控制防爆發(fā)電機主電路開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油電混合動力單軌吊機車，其特征在于：所述人機交換模塊為觸摸屏。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油電混合動力單軌吊機車，其特征在于：所述控制器使用PLC和DSP。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油電混合動力單軌吊機車，其特征在于：所述傳感器為坡度傳感器、負荷傳感器以及電池容量傳感器。

8.一種油電混合動力單軌吊機車的動力輸出控制方法，其特征在于包括以下步驟：

傳感器采集巷道的坡度、機車的負載信息以及防爆蓄電池組的電量，并將采集到的信息處理后傳送給控制器進行處理，控制器根據(jù)傳感器采集到的信息控制防爆柴油機和防爆蓄電池組在不同的工作模式下進行工作；

a、當控制器通過傳感器采集到的信息判斷得出機車在平巷或輕載狀態(tài)下運行時，則控制器控制蓄電池組主電路開關(guān)導(dǎo)通，采用蓄電池組作為機車動力源，再通過變頻調(diào)速裝置將蓄電池組輸出的直流電變?yōu)槿喈惒诫妱訖C可用的交流電為所述機車上的電動機提供驅(qū)動電流；

b、當控制器通過傳感器采集到的信息判斷得出機車在爬坡或重載狀態(tài)運行時，則控制器發(fā)出信號啟動防爆柴油機，然后接通防爆柴油主電路開關(guān)，接通柴油發(fā)電機供電電路后，控制器隨即關(guān)閉蓄電池組的主電路開關(guān)，使單軌吊機車以柴油機作為動力源，柴油機帶動發(fā)電機發(fā)電，再經(jīng)整流裝置將發(fā)電機的交流電變?yōu)橹绷麟姡偻ㄟ^變頻調(diào)速裝置將整流后的直流電變?yōu)槿喈惒诫妱訖C可用的交流電，電動機組經(jīng)減速箱帶動驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，使整個機車在爬坡或重載工況下往前行駛；

c、當控制器通過傳感器采集到的信息判斷得出機車在下坡運行時，控制器打開防爆發(fā)電機主電路開關(guān)和蓄電池組主電路開關(guān)，不采用柴油機也不采用蓄電池作為機車動力，控制器將發(fā)電機發(fā)出的電能儲存至蓄電池組，將機車下坡的勢能轉(zhuǎn)化為電能儲存到蓄電池組中；

d、當控制器通過傳感器采集到的信息判斷得出蓄電池電量不足時，發(fā)出信號啟動柴油機，接通柴油發(fā)電機主電路，然后關(guān)閉蓄電池組主電路開關(guān)，使柴油機作為整車動力源，與此同時打開蓄電池組的單向充電模塊控制開關(guān)，使柴油機發(fā)電機整流裝置的部分電流經(jīng)單向充電模塊流入蓄電池組，實現(xiàn)機車運行中柴油發(fā)電機將多余電量給蓄電池組充電。