[實用新型]一種鐵路貨車自供電裝置

有效

• 申請號: 201520784355.4
• 申請日: 2015-10-12
• 公開（公告）號: CN205202747U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 李智;方志堅;易立東;熊滔
• 申請（專利權）人: 株洲科盟車輛配件有限責任公司
• 主分類號: B60L1/00
• 分類號: B60L1/00
• 代理公司: 株洲市奇美專利商標事務所 43105
• 代理人: 肖美哲

技術領域

本實用新型涉及鐵路機車車輛電氣設備領域，尤其是涉及一種應用于鐵路貨車車輛的自 供電裝置，用于解決貨車自動化、智能化所需的電子監控與保護等車載設備的供電需求。

背景技術

鐵路是國家重要的基礎性設施，國民經濟的大動脈，交通運輸體系的骨干，具有運量大、 成本低、節能環保等優勢。近年來，隨著我國經濟的快速發展，鐵路運輸業取得了令人矚目 的成效。在客運方面，高速鐵路和動車組取得巨大的發展飛躍，尤其是動車組，由于每節車 廂都有供電系統作電源，電子監測與保護等車載設備在自動化、智能化方面得到很大的提升， 確保了動車組運行的安全可靠，提高了乘坐的舒適度。而在貨運方面，“和諧型”交流傳動 電力機車正逐步取代“韶山”系列直流傳動電力機車，貨物列車的速度和運量正在逐步提升。 由于貨物列車與旅客列車在車輛結構、運用維護體制上存在較大差別，目前在鐵路貨車上尚 未設計常規的供電系統，因此無法安裝電子監測與保護等車載設備，嚴重制約了鐵路重載及 提速貨車安全運行性能的提高。

長期的運營經驗表明，采用電子監控與保護等車載設備，如電子防滑器，是提高鐵路貨 車運行安全的有效手段。因此，亟待發明一種應用可靠且便于安裝的鐵路貨車自供電裝置， 用于滿足貨車自動化、智能化所需的電子監控與保護等車載設備的供電需求。

目前，針對上述技術問題，有的學者提出采用振動發電裝置方案解決車載設備供電問題。 該方案原理為，當貨車運行時車輛上會產生多種振動，通過將振動產生的能量轉化為電能來 為車載電子裝置供電。該振動發電裝置主要包括滾珠絲桿、行星齒輪、離合器軸承和發電機 等。然而，此類裝置結構十分復雜、安裝不便，能量轉化存在較大的困難，因此在工程上較 難實現。也有學者提出采用氣動馬達發電方案，該方案主要包括氣動馬達和發電機，氣動馬 達由車輛制動缸排放的氣體驅動，發電機與馬達之間依靠軸承傳遞能量。但該裝置只有在列 車制動或緩解時才能發出電來，且其輸出的電能十分有限，因此實用性也不強。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種鐵路貨車自供電裝置，結構簡單、環境適應 性強、電氣性能好、可靠性高、維護檢修方便，能夠將車軸能量部分轉化為電能并儲存，以 滿足貨車自動化、智能化所需的電子監控與保護等車載設備的供電需求。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型具體提供了一種鐵路貨車自供電裝置的技術實 現方案，鐵路貨車自供電裝置，包括：傳動單元、直流發電單元、儲能單元、控制單元和電 壓變換單元。所述傳動單元、直流發電單元、儲能單元和電壓變換單元依次相連，所述控制 單元與所述儲能單元相連。

所述傳動單元與車軸相連，將來自于所述車軸的機械能傳遞至所述直流發電單元；

所述直流發電單元將所述傳動單元傳遞的機械能轉化為直流電能后輸出至所述儲能單 元；

所述儲能單元根據所述控制單元發出的充電和停止充電控制信號進行充電和停止充電操 作，并向所述電壓變換單元輸出直流電壓；

所述控制單元根據所述儲能單元輸出的直流電壓，向所述儲能單元發出充電和停止充電 控制信號；

所述電壓變換單元對所述儲能單元輸出的直流電壓進行變換，并向貨車電子設備輸出所 需的直流電壓。

優選的，所述控制單元還與所述電壓變換單元相連，所述電壓變換單元向所述控制單元 輸出所需的直流電壓。

優選的，所述直流發電單元進一步包括發電機、整流器和調節器，所述發電機采用他勵 異步發電機。所述發電機產生的交流電通過所述整流器整流成直流電并輸出至所述儲能單元。 所述調節器分別與所述整流器，以及所述發電機的勵磁線圈相連，所述調節器根據所述整流 器輸出的直流電壓調整所述勵磁線圈的勵磁電流，從而使所述整流器輸出的直流電壓保持恒 定。

優選的，所述直流發電單元進一步包括發電機和可控整流器，所述發電機采用永磁同步 發電機。所述發電機與所述可控整流器相連，所述可控整流器采用基于可關斷器件的PWM脈 沖整流電路，通過調節所述可關斷器件門極脈沖的占空比使所述可控整流器輸出穩定的直流 電壓。