CN114006458A - 一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电气化铁路技术领域,尤其涉及一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置。其技术方案包括:光伏组件、安装柱、蓄能组件和放线架,安装柱的顶部焊接有安装架,安装柱的底部安装有蓄能组件,蓄能组件内安装有电池箱,电池箱的内部安装有防水箱,防水箱的顶部安装有整流器,整流器的两侧安装有铜管,铜管的外侧安装有电磁线圈。本发明通过在电池箱的内部安装有铜管,能够通过在电池箱的内部安装有铜管,能够通过铜管通电后释放出热量对防水箱进行加热,从而可以使防水箱内部的锂电池保持在相对较为稳定的环境温度下进行工作,进而可以维持锂电池最佳的工作性能,保证了装置在高原寒冷地区对电气化铁路的供电功率和稳定性。

Description

一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置
技术领域
本发明涉及电气化铁路技术领域,尤其涉及一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置。
背景技术
随着科技的飞速发展,高铁列车的诞生使人们的出行速度上升至更高的层次,高铁列车抛弃传统的内燃机驱动,采用电气化驱动,速度更快的同时减少了排放,并且使列车的行驶更加平稳,噪音更小,而电气化驱动的列车需要由铁轨作为导体进行电能的传输,从而保障列车在长途运行时的能量补充,在我国部分靠近北方的地区,如高原地区,由于内燃机的效率受到低气压的影响,其工作效率会降低,因此电气化列车可以代替内燃机列车进行运输,而高原地区在电气化搭建时会受到地形的影响,电路搭建受阻,但是高原地区的日照时间长,可以利用光伏发电与电气化铁路结合推动高原电气化列车的实施。
经检索,专利公告号为CN204089688U公开一种独立式光伏发电铁路供电控制系统。铁路用电设备中存在大冲击性负荷和通信信号高稳定性负荷等特殊用电需求的设备,而太阳能光伏发电受环境影响较大,在光伏发电系统中普遍存在太阳能转化效率低、供电系统电力不足的问题。本发明收集太阳辐射能量转换为直流电能;转换后对蓄电池组进行充电;将直流电转换为交流电供负载使用;工作状态采集器监测的负载工作电压电流信息、环境照度采集器和环境温度采集器监测的环境信息传递给储能系统控制器,逻辑处理后对充电转换模块和逆变转换模块进行控制。本发明根据铁路负荷运行状态和环境状况调整控制输出连续、平稳电能,提高光伏发电电能质量和效率,保障供电传输的连续平稳性。
现有的独立式光伏发电铁路供电控制系统存在的缺陷是:
1、现有的独立式光伏发电铁路供电控制系统在对列车进行供电时,由于锂电池的物理性质,在低温环境下锂电池内部的锂离子活性会下降,从而导致电池储存的电量降低,现有的供电设备无法对电池的工作温度进行调节,从而使装置在冬季等气温较低的工况下,对于电能的转化率降低;
2、现有的独立式光伏发电铁路供电控制系统在使用光伏发电对装置进行电量的补充时,由于光伏发电的能源转换效率有限,现有的供电设备对于电能的使用量有限,为了保证列车的正常运行,需要通过增加设备数量的方式提升列车的供电功率,进而增加了电气化铁路的铺设成本。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的问题,提出一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置。
本发明的技术方案:一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置,包括光伏组件、安装柱、蓄能组件和放线架,所述安装柱的底部通过螺栓安装有固定盘,所述安装柱的顶部焊接有安装架,所述安装柱的底部安装有蓄能组件,所述蓄能组件内安装有电池箱,所述电池箱的内部安装有防水箱,所述防水箱的顶部安装有整流器,所述整流器的两侧安装有铜管,所述铜管的外侧安装有电磁线圈,所述安装架的一侧焊接有支撑架,所述支撑架的一侧焊接有放线架,所述放线架的一侧焊接有固定板,所述安装架的顶部安装有安装组件,所述安装组件内安装有安装板,所述安装板的底部安装有限位板,所述安装板的顶部安装有光伏板,所述光伏板的顶部两侧安装有限位座,所述限位座的内侧安装有凹透镜,所述限位板的一侧安装有光伏组件,所述光伏组件内安装有固定杆,所述固定杆的一侧安装有两组支撑杆,所述支撑杆的顶部安装有太阳能电池板。
使用本技术方案中一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置时,通过光伏板和太阳能电池板讲太阳能转化为电能,通过导线将电能传输至锂电池中进行储存,通过整流器对锂电池释放的电流进行整流,将直流电通过分流器传输至接触网中,使列车行驶时,接触网与受电弓接触进行电能的传递。
优选的,所述太阳能电池板的顶部两侧安装有安装座,且安装座的内侧安装有聚光镜。安装座可以为聚光镜的两侧进行固定,聚光镜可以对阳光进行汇聚,进而提升太阳能电池板的进光量,以便于增加太阳能电池板的发电量。
优选的,所述安装柱的内部两侧等距设有通孔,且安装柱的内部安装有导线槽。通孔可以减轻安装柱的整体重量,并且保证安装柱的结构强度,进而节省安装柱的生产制造成本,导线槽可以为导线提供走线的位置,从而防止线缆杂乱引起电路故障。
优选的,所述安装架的正面通过螺栓安装有分流器,且分流器通过导线与电池箱电性连接。分流器可以对装置放出的直流电进行稳定地传输,从而使装置对电气化铁路中的列车进行供电。
优选的,所述防水箱的内部安装有四组锂电池,且防水箱的底部安装有温度传感器。锂电池可以存储电量,以便于对铁路上行驶的电气化列车进行供电,温度传感器可以对防水箱周围的环境温度进行实时监测,从而控制铜管的电功率,使锂电池保持在相对较为稳定的环境下进行工作。
优选的,所述固定板的一端安装有接触网,且接触网的顶部安装有牵引线。接触网通电后与受电弓接触可以对列车供电,牵引线可以对接触网的顶部进行牵引,从而减小接触网受到的拉力,防止接触网在进行电流的传输时断裂。
优选的,所述支撑架的一端安装有绝缘端子,且支撑架的底部一侧安装有承压绳。绝缘端子可以对支撑架的一端进行绝缘屏蔽,进而防止支撑架上的电流传输至安装柱中引起电流紊乱相互影响,承压绳可以对接触网进行牵引,从而增加接触网的安装稳定性。
优选的,所述安装板的顶部一侧安装有避雷针,且避雷针的外侧安装有橡胶套。避雷针可以对装置进行防雷处理,进而防止雷雨天气时装置遭受雷击引起损坏。
优选的,所述安装板的底部一侧焊接有支架,且支架的一端与安装架的顶部固定连接。支架可以对安装板的底部一侧进行支撑,从而增加了安装板的安装稳定性。
与现有技术相比,本发明具有如下有益的技术效果:
通过在电池箱的内部安装有铜管,能够通过铜管通电后释放出热量对防水箱进行加热,从而可以使防水箱内部的锂电池保持在相对较为稳定的环境温度下进行工作,进而可以维持锂电池最佳的工作性能,保证了装置在高原寒冷地区对电气化铁路的供电功率和稳定性,通过在光伏板的顶部安装有凹透镜,能够利用凹透镜汇聚光线的物理特性提升单个光伏板的进光量,从而可以提升光伏板的发电效率,保证了装置对列车的供电强度,可以减少装置的安装数量,增加装置之间的安装间隔,进而节省装置的安装成本。
附图说明
图1为本发明的三维立体结构示意图;
图2为本发明的正面剖面结构示意图;
图3为本发明的正面外部结构示意图;
图4为本发明的光伏组件局部结构示意图;
图5为本发明的蓄能组件局部结构示意图;
图6为本发明的安装组件局部结构示意图。
附图标记:1、光伏组件;101、太阳能电池板;102、聚光镜;103、支撑杆;104、固定杆;105、安装座;2、安装柱;201、分流器;202、安装架;203、通孔;204、固定盘;205、导线槽;3、蓄能组件;301、电池箱;302、铜管;303、防水箱;304、锂电池;305、温度传感器;306、电磁线圈;307、整流器;4、放线架;401、固定板;402、接触网;403、牵引线;5、支撑架;501、绝缘端子;502、承压绳;6、安装组件;601、安装板;602、限位板;603、凹透镜;604、光伏板;605、避雷针;606、限位座。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例一
如图1-6所示,本发明提出的一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置,包括光伏组件1、安装柱2、蓄能组件3和放线架4,安装柱2的底部通过螺栓安装有固定盘204,安装柱2的顶部焊接有安装架202,安装柱2的底部安装有蓄能组件3,蓄能组件3内安装有电池箱301,电池箱301的内部安装有防水箱303,防水箱303的顶部安装有整流器307,整流器307的两侧安装有铜管302,铜管302的外侧安装有电磁线圈306,安装架202的一侧焊接有支撑架5,支撑架5的一侧焊接有放线架4,放线架4的一侧焊接有固定板401,安装架202的顶部安装有安装组件6,安装组件6内安装有安装板601,安装板601的底部安装有限位板602,安装板601的顶部安装有光伏板604,光伏板604的顶部两侧安装有限位座606,限位座606的内侧安装有凹透镜603,限位板602的一侧安装有光伏组件1,光伏组件1内安装有固定杆104,固定杆104的一侧安装有两组支撑杆103,支撑杆103的顶部安装有太阳能电池板101。
基于实施例1的光伏与电气化铁路相结合的供电装置工作原理是:在高原等地区将装置搭建完成后,通过聚光镜102和凹透镜603对太阳光进行汇聚后,光线进入太阳能电池板101和光伏板604的内部,太阳能电池板101和光伏板604将太阳能转化为电能后,通过导线连接锂电池304后对锂电池304充电,通过温度传感器305对防水箱303周围的环境温度进行监测,同时控制铜管302和电磁线圈306通电后产生热量对防水箱303进行加热,使锂电池304受热后内部的锂离子活动强度增加,锂电池304对整流器307释放直流电,整流器307对直流电进行稳压整流后通过导线槽205内部的导线传输至分流器201中,分流器201通过导线与接触网402电性连接,通过接触网402与列车顶部的受电弓接触进行供电。
实施例二
如图1-6所示,本发明提出的一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置,相较于实施例一,本实施例还包括:太阳能电池板101的顶部两侧安装有安装座105,且安装座105的内侧安装有聚光镜102,安装柱2的内部两侧等距设有通孔203,且安装柱2的内部安装有导线槽205,安装架202的正面通过螺栓安装有分流器201,且分流器201通过导线与电池箱301电性连接,防水箱303的内部安装有四组锂电池304,且防水箱303的底部安装有温度传感器305,固定板401的一端安装有接触网402,且接触网402的顶部安装有牵引线403,支撑架5的一端安装有绝缘端子501,且支撑架5的底部一侧安装有承压绳502,安装板601的顶部一侧安装有避雷针605,且避雷针605的外侧安装有橡胶套,安装板601的底部一侧焊接有支架,且支架的一端与安装架202的顶部固定连接。
本实施例中,安装座105可以为聚光镜102的两侧进行固定,聚光镜102可以对阳光进行汇聚,进而提升太阳能电池板101的进光量,以便于增加太阳能电池板101的发电量,通孔203可以减轻安装柱2的整体重量,并且保证安装柱2的结构强度,进而节省安装柱2的生产制造成本,导线槽205可以为导线提供走线的位置,从而防止线缆杂乱引起电路故障,分流器201可以对装置放出的直流电进行稳定地传输,从而使装置对电气化铁路中的列车进行供电,锂电池304可以存储电量,以便于对铁路上行驶的电气化列车进行供电,温度传感器305可以对防水箱303周围的环境温度进行实时监测,从而控制铜管302的电功率,使锂电池304保持在相对较为稳定的环境下进行工作,接触网402通电后与受电弓接触可以对列车供电,牵引线403可以对接触网402的顶部进行牵引,从而减小接触网402受到的拉力,防止接触网402在进行电流的传输时断裂,绝缘端子501可以对支撑架5的一端进行绝缘屏蔽,进而防止支撑架5上的电流传输至安装柱2中引起电流紊乱相互影响,承压绳502可以对接触网402进行牵引,从而增加接触网402的安装稳定性,避雷针605可以对装置进行防雷处理,进而防止雷雨天气时装置遭受雷击引起损坏,支架可以对安装板601的底部一侧进行支撑,从而增加了安装板601的安装稳定性。
上述具体实施例仅仅是本发明的几种优选的实施例,基于本发明的技术方案和上述实施例的相关启示,本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。

Claims (9)

1.一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置,包括光伏组件(1)、安装柱(2)、蓄能组件(3)和放线架(4),其特征在于:所述安装柱(2)的底部通过螺栓安装有固定盘(204),所述安装柱(2)的顶部焊接有安装架(202),所述安装柱(2)的底部安装有蓄能组件(3),所述蓄能组件(3)内安装有电池箱(301),所述电池箱(301)的内部安装有防水箱(303),所述防水箱(303)的顶部安装有整流器(307),所述整流器(307)的两侧安装有铜管(302),所述铜管(302)的外侧安装有电磁线圈(306),所述安装架(202)的一侧焊接有支撑架(5),所述支撑架(5)的一侧焊接有放线架(4),所述放线架(4)的一侧焊接有固定板(401),所述安装架(202)的顶部安装有安装组件(6),所述安装组件(6)内安装有安装板(601),所述安装板(601)的底部安装有限位板(602),所述安装板(601)的顶部安装有光伏板(604),所述光伏板(604)的顶部两侧安装有限位座(606),所述限位座(606)的内侧安装有凹透镜(603),所述限位板(602)的一侧安装有光伏组件(1),所述光伏组件(1)内安装有固定杆(104),所述固定杆(104)的一侧安装有两组支撑杆(103),所述支撑杆(103)的顶部安装有太阳能电池板(101)。
2.根据权利要求1所述的一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置,其特征在于:所述太阳能电池板(101)的顶部两侧安装有安装座(105),且安装座(105)的内侧安装有聚光镜(102)。
3.根据权利要求1所述的一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置,其特征在于:所述安装柱(2)的内部两侧等距设有通孔(203),且安装柱(2)的内部安装有导线槽(205)。
4.根据权利要求1所述的一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置,其特征在于:所述安装架(202)的正面通过螺栓安装有分流器(201),且分流器(201)通过导线与电池箱(301)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置,其特征在于:所述防水箱(303)的内部安装有四组锂电池(304),且防水箱(303)的底部安装有温度传感器(305)。
6.根据权利要求1所述的一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置,其特征在于:所述固定板(401)的一端安装有接触网(402),且接触网(402)的顶部安装有牵引线(403)。
7.根据权利要求1所述的一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置,其特征在于:所述支撑架(5)的一端安装有绝缘端子(501),且支撑架(5)的底部一侧安装有承压绳(502)。
8.根据权利要求1所述的一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置,其特征在于:所述安装板(601)的顶部一侧安装有避雷针(605),且避雷针(605)的外侧安装有橡胶套。
9.根据权利要求1所述的一种光伏与电气化铁路相结合的供电装置,其特征在于:所述安装板(601)的底部一侧焊接有支架,且支架的一端与安装架(202)的顶部固定连接。
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