[發明專利]一種混合動力機車車下集成單元用冷卻系統

在審

• 申請號: 202111414913.4
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN113928345A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 周美旺;周美志;呂九龍;呂建剛;焦琦;王健;李楊;李曄楠
• 申請（專利權）人: 中車大連機車研究所有限公司
• 主分類號: B61C17/00
• 分類號: B61C17/00;B61C7/04
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 劉麗媛;馬玉戈

本發明公開了一種混合動力機車車下集成單元用冷卻系統，包括高溫水冷卻循環系統、低溫水冷卻循環系統、風冷控制集成系統、除氣補水子系統以及動力集成單元控制系統，風冷控制集成系統包括水散熱器，水散熱器內部設置有高溫水流通道和低溫水流通道；所述高溫水冷卻循環系統和風冷控制集成系統之間設置有高溫水管路；所述低溫水冷卻循環系統和風冷控制集成系統之間設置有低溫水管路。本發明混合動力機車車下集成單元用冷卻系統滿足混合動力機車車下集成單元的散熱和控制要求，使得動力集成單元各部件在所有運行工況都保持在正常工作溫度范圍內。

技術領域

本發明涉及混合動力機車換熱系統，尤其涉及一種混合動力機車車下集成單元用冷卻系統。

背景技術

近年來，隨著社會對節能環保要求的提高，軌道交通領域產業方向也在調整，發明了以混合動力作為動力牽引的機車。在非電氣化鐵路上，混合動力為軌道交通車輛提供了一種節能環保的動力解決方案，將是未來一定時期內軌道交通牽引動力的主流模式。混合動力機車以柴油機和動力電池為動力，可實現混合動力牽引、柴油機牽引和純動力電池牽引三種牽引模式，在城市內、隧道內等路況運行時可采用純電動模式已滿足排放要求；在重載、加速、長大坡道等工況時采用混合動力模式以滿足大動力需求；在怠速、制動等運行工況時可對動力電池進行充電儲能。

混合動力集成單元是混合動力機車實現油電混合驅動的關鍵部件，對于車下安裝的混合動力集成單元，主要集成了柴油機、混動箱、電機(具有牽引和發電功能)、變流器、變速箱、冷卻系統、電控系統、動力電池包(單獨安裝在車體上，具有供電和儲能功能)等部件。混合動力集成單元工作時，柴油機、電機、變流器、變速箱等部件均會產生大量熱量，使得混合動力機車的部件的工作溫度升高，容易超過混合動力機車各部件的正常工作范圍。

發明內容

本發明公開了一種混合動力機車車下集成單元用冷卻系統，以滿足混合動力機車車下集成單元的散熱和控制要求，使得動力集成單元各部件在所有運行工況都保持在正常工作溫度范圍內。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種混合動力機車車下集成單元用冷卻系統，包括高溫水冷卻循環系統、低溫水冷卻循環系統、風冷控制集成系統、除氣補水子系統以及動力集成單元控制系統，所述風冷控制集成系統包括水散熱器，所述水散熱器內部設置有高溫水流通道和低溫水流通道，所述高溫水流通道和低溫水流通道上下并排設置；所述高溫水冷卻循環系統和風冷控制集成系統之間設置有高溫水管路，高溫水管路中的高溫水在高溫水流通道中進行熱交換；所述低溫水冷卻循環系統和風冷控制集成系統之間設置有低溫水管路，低溫水管路中的低溫水在低溫水流通道中進行熱交換。

進一步地，所述風冷控制集成系統還包括空空中冷器、冷卻風機組，所述水散熱器和空空中冷器左右并排設置，所述冷卻風機組采用吸風式冷卻方式，冷卻風機組的出風口正對高溫水冷卻循環系統。

進一步地，所述低溫水流通道的兩側分別連通有低溫回水腔、低溫出水腔和低溫進水腔，低溫出水腔、低溫進水腔設置于低溫水流通道的同側，低溫回水腔和低溫出水腔分別位于水散熱器長度方向的兩側。

進一步地，所述冷卻風機組包括風扇電機和冷卻風扇，所述風扇電機用于驅動冷卻風扇轉動；所述風扇電機的外部設置有螺旋水道。

進一步地，所述低溫水冷卻循環系統包括低溫水泵、風扇控制子模塊和變流控制子模塊，風扇控制子模塊和變流控制子模塊以及低溫水泵組成串聯回路后再與水散熱器串聯，所述低溫水管路的一端和低溫水泵連通、另一端和水散熱器連通。

進一步地，所述風扇控制子模塊包括第一風扇電機、第二風扇電機、第一風扇控制器和第二風扇控制器，第一風扇電機和第二風扇電機組成串聯支路后再分別與第一風扇控制器、第二風扇控制器并聯。

進一步地，所述變流控制子模塊包括第一電機、第二電機、第一變流器、第二變流器，第一電機和第二電機組成串聯支路后再與第一變流器和第二變流器組成的串聯支路進行并聯。