[發明專利]軌道列車能源綜合供應系統及軌道列車

在審

• 申請號: 202011350373.3
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112644524A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 薛龍昌;劉佰博;李明高;張擘;郭玉;郭存心
• 申請（專利權）人: 中車工業研究院有限公司
• 主分類號: B61C17/02
• 分類號: B61C17/02;B61C17/00;B61D27/00;H01M8/04014;H01M8/04119;H02J1/10;H02J7/34
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 白袖龍

本發明提供一種軌道列車能源綜合供應系統及軌道列車，其中的軌道列車能源綜合供應系統包括：氫燃料電池反應單元、供電單元、供水單元以及供熱單元，軌道列車能源供應系統獨立設置在軌道列車的任一車廂內，且軌道列車能源供應系統為其所對應的車廂單獨供應能源。本發明提供的軌道列車能源綜合供應系統及軌道列車，能夠通過氫燃料電池反應單元為車廂內提供電能，并且能夠充分利用氫燃料電池反應單元所產生的熱量和水，避免能源浪費。每套軌道列車能源綜合供應系統獨立設置在單節車廂內，各車廂內的軌道列車能源綜合供應系統互不影響，在某一節車廂內出現線路故障時，不影響其他車廂內的電能、熱能和用水的供應，有效降低故障損失。

技術領域

本發明涉及能源供應系統技術領域，尤其涉及一種軌道列車能源綜合供應系統及軌道列車。

背景技術

目前軌道交通車輛輔助能源通過輔助變流器集中供給車輛所需非動力能源，因此需要車輛之間電氣連接，車輛之間的電氣連接對可靠性、成本要求較高。載客車輛的輔助用電采用集中供應模式，在主線路故障時會導致所有車廂停止供電，對旅客的乘坐舒適性造成較大影響。

發明內容

本發明提供一種軌道列車能源綜合供應系統及軌道列車，用以解決現有技術中軌道交通車輛輔助能源采用幾種供應模式，在主線路故障時會導致所有車廂停止供電的問題。

本發明提供一種軌道列車能源綜合供應系統，包括：

氫燃料電池反應單元，用于通過氫氣燃燒反應獲得電能；

供電單元，所述供電單元與所述氫燃料電池反應單元電路連接，用于為軌道列車的車廂內供應用電；

供水單元，所述供水單元連接所述氫燃料電池反應單元，用于接收處理所述氫燃料電池反應單元產生的水后供給乘客使用；以及

供熱單元，與所述氫燃料電池反應單元形成換熱，以將所述氫燃料電池反應單元產生的熱量用作車廂供暖；

所述軌道列車能源供應系統獨立設置在軌道列車的任一車廂內，且所述軌道列車能源供應系統為其所對應的車廂單獨供應能源。

根據本發明提供的一種軌道列車能源綜合供應系統，所述氫燃料電池反應單元包括氫氣存儲設備、空氣供應設備、燃料電池系統和電堆冷卻設備，所述氫氣存儲設備為所述燃料電池系統提供燃燒所需氫氣，所述空氣供應設備為所述燃料電池系統提供燃燒所需空氣，所述燃料電池系統為車廂內供應用電，所述電堆冷卻設備用于將所述燃料電池系統產生的熱量交換至所述供熱單元。

根據本發明提供的一種軌道列車能源綜合供應系統，所述氫燃料電池反應單元還包括儲能裝置，所述儲能裝置與所述燃料電池系統電路連接。

根據本發明提供的一種軌道列車能源綜合供應系統，所述供熱單元包括冷卻風機、導風裝置和空調送風系統，所述冷卻風機用于將所述氫燃料電池反應單元產生的熱量送入所述導風裝置內，所述空調送風系統用于將所述導風裝置內的熱量供應至車廂內。

根據本發明提供的一種軌道列車能源綜合供應系統，所述供熱單元還包括輔助加熱裝置，所述輔助加熱裝置設置在所述導風裝置和所述空調送風系統之間。

根據本發明提供的一種軌道列車能源綜合供應系統，所述導風裝置的出風口位置設置有車內供熱管道、車外排放管道和控制閥，所述車內供熱管道連通至所述空調送風系統，所述車外排放管道連通至車廂外部，所述控制閥用于控制所述車外排放管道和所述車內供熱管道的開閉。

根據本發明提供的一種軌道列車能源綜合供應系統，所述供水單元包括汽水分離器、水泵和儲水裝置，所述汽水分離器連接所述氫燃料電池反應單元，所述水泵用于將所述汽水分離器分離出的水泵入所述儲水裝置內，所述儲水裝置為車廂內供水。

根據本發明提供的一種軌道列車能源綜合供應系統，所述供水單元還包括水質過濾器，所述水質過濾器設置在所述汽水分離器和所述水泵之間，用于凈化水質。