[實(shí)用新型]鐵路工程機(jī)械混合動(dòng)力源系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721208335.8
• 申請(qǐng)日: 2017-09-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207225097U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳平松;李懿;劉潔;王建宏;肖小山;楊格;卓海軍;肖曉芳;祝長(zhǎng)春;李瑋斌;王東星;劉三帥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株洲時(shí)代電子技術(shù)有限公司;中國(guó)鐵路總公司
• 主分類(lèi)號(hào): B60L1/00
• 分類(lèi)號(hào): B60L1/00;B60L9/28;B60L11/18
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿(mǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鐵路工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種應(yīng)用于鐵路工程機(jī)械的混合動(dòng)力源系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，我國(guó)鐵路工程機(jī)械基本是以?xún)?nèi)燃機(jī)為動(dòng)力，傳動(dòng)方式為液壓傳動(dòng)，長(zhǎng)期實(shí)踐證明內(nèi)燃液力(液壓)傳動(dòng)方式運(yùn)行穩(wěn)定可靠，能滿(mǎn)足鐵路工程機(jī)械的牽引需求。但是，隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格、節(jié)能減排要求的提高、大功率和高速度要求及清潔動(dòng)力源的發(fā)展，該方式顯現(xiàn)出維護(hù)復(fù)雜、環(huán)境污染和噪聲污染嚴(yán)重、效率低、驅(qū)動(dòng)能力有限等局限性。而隨著鐵路電氣化率逐年上升，電力電傳動(dòng)在鐵路運(yùn)營(yíng)車(chē)輛的廣泛應(yīng)用等條件為鐵路工程機(jī)械使用電力驅(qū)動(dòng)方式提供了思路。但由于鐵路工程機(jī)械主要是以低速作業(yè)為主，如果只采用電力驅(qū)動(dòng)，車(chē)輛進(jìn)入分相區(qū)、非電氣化鐵路或者接觸網(wǎng)停電時(shí)無(wú)法使用。

因此，目前的鐵路工程機(jī)械液力(液壓)傳動(dòng)方式存在以下不足：

(1)維護(hù)檢修工作量大：目前的鐵路工程機(jī)械存在大量的液壓器件，而液壓器件老化后存在液壓油泄漏問(wèn)題，檢修環(huán)境差、強(qiáng)度高，耗費(fèi)了大量人力物力；

(2)環(huán)境污染嚴(yán)重：目前的鐵路工程機(jī)械采用內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力，并采用液壓傳動(dòng)方式，內(nèi)燃機(jī)存在有毒有害氣體排放多，嚴(yán)重危害作業(yè)人員健康和污染環(huán)境的缺陷；

(3)應(yīng)用范圍有限：目前的鐵路工程機(jī)械采用內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力，并采用液壓傳動(dòng)方式，無(wú)法在長(zhǎng)隧道中連續(xù)施工作業(yè)，且在高原地區(qū)內(nèi)燃機(jī)的功率下降嚴(yán)重。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種鐵路工程機(jī)械混合動(dòng)力源系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有鐵路工程機(jī)械內(nèi)燃液力動(dòng)力方式維護(hù)復(fù)雜、存在液壓油泄漏可能、環(huán)境污染嚴(yán)重的技術(shù)問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型具體提供了一種鐵路工程機(jī)械混合動(dòng)力源系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種鐵路工程機(jī)械混合動(dòng)力源系統(tǒng)，包括：混合動(dòng)力源，及與所述混合動(dòng)力源相連的變流器，所述混合動(dòng)力源通過(guò)所述變流器為整車(chē)用電設(shè)備供電。所述混合動(dòng)力源進(jìn)一步包括主動(dòng)力源和輔助動(dòng)力源，來(lái)自于所述主動(dòng)力源或輔助動(dòng)力源的電能經(jīng)所述變流器進(jìn)行變換與處理后轉(zhuǎn)換為所述整車(chē)用電設(shè)備需要的電能。

優(yōu)選的，所述主動(dòng)力源為接觸網(wǎng)動(dòng)力源，當(dāng)鐵路工程機(jī)械與接觸網(wǎng)的電連接導(dǎo)通，且所述接觸網(wǎng)持續(xù)供電時(shí)，通過(guò)所述接觸網(wǎng)動(dòng)力源為所述整車(chē)用電設(shè)備供電。當(dāng)所述鐵路工程機(jī)械與所述接觸網(wǎng)的電連接斷開(kāi)，或所述接觸網(wǎng)不能持續(xù)供電時(shí)，通過(guò)所述輔助動(dòng)力源為所述整車(chē)用電設(shè)備供電。

優(yōu)選的，當(dāng)在兩種動(dòng)力源之間進(jìn)行切換時(shí)，所述主動(dòng)力源和輔助動(dòng)力源同時(shí)為所述整車(chē)用電設(shè)備供電，被替換的動(dòng)力源在切換結(jié)束后退出供電。

優(yōu)選的，所述接觸網(wǎng)動(dòng)力源包括接觸網(wǎng)、受電弓、接地開(kāi)關(guān)、電流互感器、主斷路器和變壓器。來(lái)自于所述接觸網(wǎng)的交流電依次經(jīng)所述受電弓、電流互感器、主斷路器和變壓器后流入所述變流器的輸入端，所述接地開(kāi)關(guān)并聯(lián)于所述主斷路器的兩端。

優(yōu)選的，所述變流器包括依次相連的AC/DC模塊、中間直流環(huán)節(jié)和第一DC/AC模塊。當(dāng)選擇接觸網(wǎng)動(dòng)力源供電時(shí)，通過(guò)所述受電弓從所述接觸網(wǎng)取交流電，交流電經(jīng)所述變壓器降壓后，單個(gè)牽引繞組的交流電進(jìn)入所述AC/DC模塊中。所述AC/DC模塊將牽引繞組的交流電進(jìn)行升壓整流后輸入至所述中間直流環(huán)節(jié)，所述中間直流環(huán)節(jié)為所述第一DC/AC模塊供電，再由所述第一DC/AC模塊為所述整車(chē)用電設(shè)備中的牽引電機(jī)供電。

優(yōu)選的，所述輔助動(dòng)力源為超級(jí)電容動(dòng)力源或蓄電池組動(dòng)力源，所述變流器還包括雙向DC/DC模塊。所述超級(jí)電容動(dòng)力源或蓄電池組動(dòng)力源與所述雙向DC/DC模塊的輸入端相連，所述雙向DC/DC模塊的輸出端與所述中間直流環(huán)節(jié)并聯(lián)。

優(yōu)選的，當(dāng)鐵路工程機(jī)械與所述接觸網(wǎng)的電連接導(dǎo)通，且所述接觸網(wǎng)持續(xù)供電時(shí)，所述中間直流環(huán)節(jié)為所述雙向DC/DC模塊供電，所述雙向DC/DC模塊對(duì)所述輔助動(dòng)力源進(jìn)行充電。當(dāng)所述鐵路工程機(jī)械與所述接觸網(wǎng)的電連接斷開(kāi)，或所述接觸網(wǎng)不能持續(xù)供電時(shí)，所述輔助動(dòng)力源輸出的電能經(jīng)所述雙向DC/DC模塊轉(zhuǎn)換后輸出直流電至所述中間直流環(huán)節(jié)。所述中間直流環(huán)節(jié)為所述第一DC/AC模塊供電，所述第一DC/AC模塊再為所述牽引電機(jī)供電。

優(yōu)選的，所述超級(jí)電容動(dòng)力源包括充電模塊和超級(jí)電容，將所述充電模塊和雙向DC/DC模塊與所述超級(jí)電容的輸入端相連。當(dāng)所述雙向DC/DC模塊不能輸出電能時(shí)，由所述充電模塊為所述超級(jí)電容充電。

優(yōu)選的，所述蓄電池組動(dòng)力源包括充電機(jī)和蓄電池組，將所述充電機(jī)和雙向DC/DC模塊與所述蓄電池組的輸入端相連。當(dāng)所述雙向DC/DC模塊不能輸出電能時(shí)，由所述充電機(jī)為所述蓄電池組充電。