[發明專利]高速列車風阻制動能量轉化裝置及高速列車

有效

• 申請號: 201410583518.2
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN104442897A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 韓龍;崔洪舉;鄧小軍;徐躍;于偉凱;高世萍
• 申請（專利權）人: 南車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: B61H11/06
• 分類號: B61H11/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 郝瑞剛

技術領域

本發明涉及高速列車制動技術領域，尤其涉及一種高速列車風阻制動能量轉化裝置及高速列車。

背景技術

目前，高速動車組通常采用的制動方式均為粘著制動，即制動力是由鋼軌通過輪軌滾動接觸作用于車輛的制動方式。粘著制動時，制動力取決于輪軌間的粘著系數，而粘著系數是隨列車速度增加而下降的。

風阻制動是用列車車廂相應位置展開的翼片增加空氣動力阻力來產生制動力，這種制動方式充分利用了風能這種清潔、自然、環保的能源，而且，這種制動方式既無磨耗件，又無摩擦熱，因而具有可靠性高、維修費用低等特點?？諝鈩恿ψ枇εc速度平方成正比，在高速時這一制動方式具有優良的性能。

但是，現有的風阻制動裝置的原理均為利用大氣與制動風翼的相對摩擦將列車的動能轉化為熱能，并隨著空氣的快速流動散入大氣，由于這種風阻制動裝置的結構和布置方式等原因，其不能將空氣動力阻力合理的利用，如轉化為電能，造成了能量的浪費。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種高速列車風阻制動能量轉化裝置及高速列車，以克服現有技術中的風阻制動裝置不能很好的利用列車制動時的空氣動力阻力等問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種高速列車風阻制動能量轉化裝置，包括風阻板、驅動裝置和風力發電裝置，所述風阻板設在各列車車廂的端部且能夠相對于列車車廂伸縮，所述驅動裝置用于驅動所述風阻板伸縮，所述風力發電裝置設在所述風阻板上，用于將列車制動時的風阻制動能量轉化為電能并傳輸給列車電路。

優選地，所述風力發電裝置包括設在所述風阻板上的多個扇葉。

優選地，所述風阻板沿其伸縮方向設有多排扇葉，每排包括一個或多個扇葉。

優選地，所述驅動裝置能夠在列車制動時驅動所述風阻板相對于列車車廂全部伸出或部分伸出。

優選地，所述風阻板的伸縮方向垂直于列車車廂的外表面，所述風阻板的外表面與列車車廂的外表面的外形相一致。

優選地，每個列車車廂的一端設有兩個所述風阻板，兩個所述風阻板分別設在列車車廂內的乘客通道的兩側且對稱布置。

優選地，所述風阻板能夠從列車車廂的頂部上下伸縮。

優選地，所述驅動裝置采用氣動驅動，由列車風源系統的高壓空氣提供動力。

優選地，所述風力發電裝置能夠雙向發電。

本發明還提供了一種高速列車，所述高速列車包括所述的高速列車風阻制動能量轉化裝置。

(三)有益效果

本發明的高速列車風阻制動能量轉化裝置能夠利用空氣動力阻力進行列車制動并將風能轉化為電能，實現了高速列車在高速運行時的快速停車，并通過設置在風阻板上的風力發電設備，將高速列車的動能最終轉化為電能，可并入高速列車再生制動環路后直接回饋電網或給車載儲能設備充電，有效地解決了高速列車由于速度提高所帶來制動困難等問題，大幅度增加了制動力，降低了能量損失，減小機械制動時設備的損耗，同時，還能夠通過風力發電裝置將制動過程中不利于列車制動的列車動能轉化為電能繼續使用，在越來越重視環保清潔能源和節約能源的今天，這種能量轉化方式更顯得重要，本發明這種高速列車風阻制動能量轉化裝置具有整體結構緊湊，空間利用率高，便于安裝和維護，操作簡單可靠等優點，可應用在不同類型的高速列車上，具有很好的通用性。

附圖說明

圖1為本發明實施例的高速列車風阻制動能量轉化裝置處于收縮狀態時的結構示意圖；

圖2為本發明實施例的高速列車風阻制動能量轉化裝置處于伸出狀態時的結構示意圖；

圖3為本發明實施例的高速列車的結構示意圖。

圖中，1：高速列車頭車；2：高速列車中間車；3：高速列車風阻制動能量轉化裝置；4：風阻板；5：風力發電裝置；6：驅動裝置；7：列車車體端面。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不能用來限制本發明的范圍。

如圖1、2所示，本實施例的高速列車風阻制動能量轉化裝置包括：風阻板4、驅動裝置6和風力發電裝置5，風阻板4設在各列車車廂的端部附近且能夠相對于列車車廂伸縮，驅動裝置6用于驅動風阻板4伸縮，風力發電裝置5設在風阻板4上，用于將列車制動時的風阻制動能量轉化為電能并傳輸給列車電路。