CN201646721U - 矿用超级电容电机车 - Google Patents

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孔青
华黎
翟明华
贾堂刚
梁全顺
龚正大
赵医民
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FEICHENG MINING INDUSTRY GROUP Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种超级电容电机车，包括车体框架、司机室、行走部、制动装置、电源及电气控制系统、保护等，其特征在于还包括超级电容电源装置，装置在车体框架中，分别与牵引电动机和控制器、监控仪表连接，该种电机车以架线式矿用电机车为原型车，以超级电容为动力源，适应短距离、大载重的工作条件，实现安全可靠性、无排放、节能、低噪声。以超级电容为动力源的电传动牵引车，在安全性、环保性、长寿命和经济性方面优势明显，值得重点开发并推广应用。

Description

矿用超级电容电机车
技术领域
本实用新型涉及一种矿用电机车，具体的说是涉及一种矿用超级电容电机车。
背景技术
目前，现有矿用架线式电机车适用于矿井的进风(全风压通风)主要运输巷道，做为集结车辆、运输煤、矸石、材料、设备、人员之用，广泛应用于水平或近水平巷道，是矿井的主要辅助运输设备。但架线式电机车存在用电安全隐患、电机车架空线产生大量杂散电流、架线成本高、维护工作量大等问题，而蓄电池电机车存在充电时间长、蓄电池使用寿命短等问题。
发明内容
本实用新型就是鉴于上述的问题而提出的，以提供一种新型的电机车为目的，该种电机车以架线式矿用电机车为原型车，以超级电容为动力源，适应短距离、大载重的工作条件，实现安全、无排放、节能、低噪声。以超级电容为动力源的电传动牵引车，在安全性、环保性、长寿命和经济性方面优势明显，值得重点开发并推广应用。
为了达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
超级电容电机车包括车体框架，司机室，行走部件，制动装置，控制系统及监控仪表，照明和报警灯等，其特征在于还包括超级电容电源装置，装置在车体框架中，分别与牵引电动机和控制器、充电器、监控仪表连接。
超级电容电源装置是由多组混合型超级电容器组成，每组电容器正极片为氢氧化镍或者二氧化铅为活性物质，负极片为多空碳材料，隔膜为聚丙烯微孔膜、聚乙烯微孔膜，电解液采用强碱性水溶液氢氧化钾、氢氧化钠或强酸性水溶液。超级电容电源装置还包含超级电容管理和均衡系统，监控仪表通过CAN总线显示监控整车、电容数据和状况。驱动控制系统可实现再生回馈电气制动，车辆的动能可转化为直流电能对超级电容充电。
附图说明
本实用新型的技术方案和优点将结合附图进行详细的说明，附图中：
车体框架1，司机室2，走行部件3制动装置4，超级电容电源装置5，牵引电动机，控制器6，充电器7，照明和报警灯8，主令开关9，监控仪表10。
图1是本实用新型的示意图。
图2是图1的俯视图。
具体实施方式
下面将结合附图详细的说明本实用新型的技术方案的实施方式。
如图1、2中，超级电容电机车包括车体框架1、司机室2、走行部件3、制动装置4(含撒砂装置)，超级电容电源装置5、牵引电动机和控制器6、充电器7、照明和报警灯8、主令开关9、监控仪表10，超级电容电源装置5装在车体框架1中，超级电容电源装置5做为动力源与牵引电机及驱动器6连接；超级电容电源装置5分别与充电器7和监控仪表10联接。司机在司机室中操纵开关9，控制器驱动牵引电机6旋转，牵引电机输出轴带动走行部件3。
超级电容电源装置5为若干组超级电容器单体串联成的混合型超级电容器组，每组超级电容器单体的正极片采用氢氧化镍或二氧化铅为活性物质，负极片由高比表面积、多孔碳材料(如活性炭、炭气凝胶、碳纳米管等)组成，隔膜采用聚丙烯微孔膜、聚乙烯微孔膜或玻璃纤维膜，电解液采用强碱性水溶液KOH、NaOH或强酸性水溶液H2SO4。这种类型的超级电容器具有很高的比能量15-20Wh/Kg，较高的功率密度≥1000W/Kg，循环寿命在冲放10000-50000次之间，
超级电容电源5包含超级电容管理和均衡系统。采用开关电阻法均衡，平衡电流0.5～0.65A，各单体平衡电压不大于设定值的0.02V；每个回路平衡工作时，LED指示工作状态。
驱动系统可以为交流变频系统，也可为直流斩波系统。可以实现再生回馈电气制动，车辆的动能转化为直流电能对超级电容充电，具有良好的节能效果。
充电器充电电流为100-250A。
监控仪表通过CAN总线显示有关数据和状况，包括电源电压、机车速度及保护等。
以上实施方式仅是本技术方案优选的实施方式，当然本技术方案还有其他的实施方式，本申请文件不再一一列举，本发明权利要求所限定的具体实施方式及其衍生方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.超级电容电机车，包括驱动系统、车体框架、司机室、行走部件、制动装置、电源及电气控制系统，其特征在于还包括超级电容电源装置，装置在车体框架中，分别与牵引电动机和控制器、监控仪表连接。
2.根据权利要求1所述的超级电容电机车，其特征在于超级电容电源装置是由多组混合型超级电容器组成，每组电容器正极片为氢氧化镍或者二氧化铅为活性物质，负极片为多空碳材料，隔膜为聚丙烯微孔膜、聚乙烯微孔膜，电解液采用强碱性水溶液氢氧化钾、氢氧化钠或强酸性水溶液。
3.根据权利要求1或2所述的超级电容电机车，其特征在于超级电容电源装置还包含超级电容管理和均衡系统，监控仪表通过CAN总线显示电源电压、机车速度及保护。
4.根据权利要求1或2所述的超级电容电机车，其特征在于驱动系统可以为交流变频系统。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104386070A (zh) * 2014-11-26 2015-03-04 北京首钢国际工程技术有限公司 采用超级电容供电的钢卷运输车

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