CN205202747U - 一种铁路货车自供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁路货车自供电装置，包括：传动单元、直流发电单元、储能单元、控制单元和电压变换单元。传动单元将来自于车轴的机械能传递至直流发电单元。直流发电单元将传动单元传递的机械能转化为交流电能，并将交流电能转换为直流电能后输出至储能单元。储能单元在控制单元的控制下进行充电和停止充电，并向电压变换单元输出直流电压。控制单元根据储能单元输出的直流电压，对储能单元进行充电控制。电压变换单元将储能单元输出的直流电压变换为货车电子设备所需的直流电压。本实用新型结构简单、适应性强、电气性能好、可靠性高、维修方便，能够将货车车轴能量转化为电能并储存，以满足车载电子设备的供电需求。

Description

一种铁路货车自供电装置

技术领域

本实用新型涉及铁路机车车辆电气设备领域，尤其是涉及一种应用于铁路货车车辆的自供电装置，用于解决货车自动化、智能化所需的电子监控与保护等车载设备的供电需求。

背景技术

铁路是国家重要的基础性设施，国民经济的大动脉，交通运输体系的骨干，具有运量大、成本低、节能环保等优势。近年来，随着我国经济的快速发展，铁路运输业取得了令人瞩目的成效。在客运方面，高速铁路和动车组取得巨大的发展飞跃，尤其是动车组，由于每节车厢都有供电系统作电源，电子监测与保护等车载设备在自动化、智能化方面得到很大的提升，确保了动车组运行的安全可靠，提高了乘坐的舒适度。而在货运方面，“和谐型”交流传动电力机车正逐步取代“韶山”系列直流传动电力机车，货物列车的速度和运量正在逐步提升。由于货物列车与旅客列车在车辆结构、运用维护体制上存在较大差别，目前在铁路货车上尚未设计常规的供电系统，因此无法安装电子监测与保护等车载设备，严重制约了铁路重载及提速货车安全运行性能的提高。

长期的运营经验表明，采用电子监控与保护等车载设备，如电子防滑器，是提高铁路货车运行安全的有效手段。因此，亟待发明一种应用可靠且便于安装的铁路货车自供电装置，用于满足货车自动化、智能化所需的电子监控与保护等车载设备的供电需求。

目前，针对上述技术问题，有的学者提出采用振动发电装置方案解决车载设备供电问题。该方案原理为，当货车运行时车辆上会产生多种振动，通过将振动产生的能量转化为电能来为车载电子装置供电。该振动发电装置主要包括滚珠丝杆、行星齿轮、离合器轴承和发电机等。然而，此类装置结构十分复杂、安装不便，能量转化存在较大的困难，因此在工程上较难实现。也有学者提出采用气动马达发电方案，该方案主要包括气动马达和发电机，气动马达由车辆制动缸排放的气体驱动，发电机与马达之间依靠轴承传递能量。但该装置只有在列车制动或缓解时才能发出电来，且其输出的电能十分有限，因此实用性也不强。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种铁路货车自供电装置，结构简单、环境适应性强、电气性能好、可靠性高、维护检修方便，能够将车轴能量部分转化为电能并储存，以满足货车自动化、智能化所需的电子监控与保护等车载设备的供电需求。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型具体提供了一种铁路货车自供电装置的技术实现方案，铁路货车自供电装置，包括：传动单元、直流发电单元、储能单元、控制单元和电压变换单元。所述传动单元、直流发电单元、储能单元和电压变换单元依次相连，所述控制单元与所述储能单元相连。

所述传动单元与车轴相连，将来自于所述车轴的机械能传递至所述直流发电单元；

所述直流发电单元将所述传动单元传递的机械能转化为直流电能后输出至所述储能单元；

所述储能单元根据所述控制单元发出的充电和停止充电控制信号进行充电和停止充电操作，并向所述电压变换单元输出直流电压；

所述控制单元根据所述储能单元输出的直流电压，向所述储能单元发出充电和停止充电控制信号；

所述电压变换单元对所述储能单元输出的直流电压进行变换，并向货车电子设备输出所需的直流电压。

优选的，所述控制单元还与所述电压变换单元相连，所述电压变换单元向所述控制单元输出所需的直流电压。

优选的，所述直流发电单元进一步包括发电机、整流器和调节器，所述发电机采用他励异步发电机。所述发电机产生的交流电通过所述整流器整流成直流电并输出至所述储能单元。所述调节器分别与所述整流器，以及所述发电机的励磁线圈相连，所述调节器根据所述整流器输出的直流电压调整所述励磁线圈的励磁电流，从而使所述整流器输出的直流电压保持恒定。

优选的，所述直流发电单元进一步包括发电机和可控整流器，所述发电机采用永磁同步发电机。所述发电机与所述可控整流器相连，所述可控整流器采用基于可关断器件的PWM脉冲整流电路，通过调节所述可关断器件门极脉冲的占空比使所述可控整流器输出稳定的直流电压。

优选的，所述储能单元进一步包括第一开关和蓄电池，所述第一开关与所述蓄电池相连，所述蓄电池并联在所述电压变换单元的输入端。所述第一开关的开/合状态由所述控制单元通过检测所述蓄电池的输出电压进行控制，当所述蓄电池的输出电压低于第一电压设定值时，所述控制单元控制所述第一开关闭合，所述直流发电单元向所述蓄电池充电。当所述蓄电池的输出电压达到第二电压设定值时，所述控制单元控制所述第一开关断开，从而使所述蓄电池停止充电。

优选的，所述储能单元进一步包括第一开关和电容，所述第一开关与所述电容相连，所述电容并联在所述电压变换单元的输入端。所述第一开关的开/合状态由所述控制单元通过检测所述电容的输出电压进行控制，当所述电容的输出电压低于第一电压设定值时，所述控制单元控制所述第一开关闭合，所述直流发电单元向所述电容充电。当所述电容的输出电压达到第二电压设定值时，所述控制单元控制所述第一开关断开，从而使所述电容停止充电。

优选的，所述储能单元还包括与所述蓄电池并联的电容。

优选的，所述装置还包括温控单元，温控单元分别与所述直流发电单元、控制单元相连。所述直流发电单元为所述温控单元提供工作电源，所述温控单元将温度信号传送至所述控制单元，所述控制单元对温度信号进行处理后对所述温控单元进行散热或加热控制。

优选的，所述温控单元包括散热器、温度传感器和第二开关，所述第二开关与所述散热器相连。所述铁路货车自供电装置设置在密封箱中，所述温度传感器检测所述密封箱内的温度并将温度信号传送至所述控制单元，所述控制单元根据温度信号进行判别。当所述密封箱内的温度低于第一温度设定值时，所述控制单元控制所述第三开关闭合，启动所述加热器。

优选的，所述温控单元还包括加热器和第三开关，所述第三开关与所述加热器相连。当所述温度传感器检测到所述密封箱内的温度高于第二温度设定值时，所述控制单元控制所述第二开关闭合，启动所述散热器。当所述密封箱内的温度高于第一温度设定值而低于第二温度设定值时，所述散热器和所述加热器均不工作。

优选的，所述铁路货车自供电装置包括两个以上由所述传动单元、直流发电单元、储能单元、控制单元和电压变换单元组成的模块，每节铁路货车上均独立设置有所述模块，每个模块的传动单元均与本节铁路货车的车轴相连。

通过实施上述本实用新型提供的铁路货车自供电装置的技术方案，具有如下有益效果：

(1)本实用新型依靠货车车辆本身的机械能转化为电能，作为车载设备的电源，并部分存储，用于货车停车时使用，无需由外部提供电源；

(2)本实用新型全部采用单元模块化设计，便于后续使用、维护和检修；

(3)本实用新型与振动发电和气动马达发电方式相比，装置更加稳定可靠、环境适应能力更强；

(4)本实用新型内部带有温控单元，可以根据外界环境温度进行自动调节，当温度过低时启动加热装置，当温度过高时进行散热；

(5)本实用新型控制单元能对储能电池进行充放电优化管理，确保电池的使用寿命更长；

(6)本实用新型每辆货车的自供电装置均为独立工作、互不影响，从而便于货车车辆的拆分与组合。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1是本实用新型铁路货车自供电装置一种具体实施方式的结构组成框图；

图2是本实用新型铁路货车自供电装置一种具体实施方式中他励异步电机直流发电单元的电路拓扑结构图；

图3是本实用新型铁路货车自供电装置一种具体实施方式中同步电机直流发电单元的电路拓扑结构图；

图4是本实用新型铁路货车自供电装置一种具体实施方式中储能单元和电压变换单元的电路原理图；

图5是本实用新型铁路货车自供电装置一种具体实施方式中温控单元的电路原理图；

图6是本实用新型铁路货车自供电装置一种具体实施方式的电路原理图；

图7是本实用新型铁路货车自供电装置一种具体实施方式在多辆铁路货车上的布置结构关系示意图；

图中：1-传动单元，2-直流发电单元，3-储能单元，4-控制单元，5-电压变换单元，6-温控单元，7-车轴，8-货车电子设备，21-发电机，22-整流器，23-励磁线圈，24-调节器，25-可控整流器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如附图1至附图7所示，给出了本实用新型铁路货车自供电装置的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如附图1和附图6所示，一种铁路货车自供电装置的具体实施例，包括：传动单元1、直流发电单元2、储能单元3、控制单元4和电压变换单元5。传动单元1、直流发电单元2、储能单元3和电压变换单元5依次相连，控制单元4与储能单元3相连。

传动单元1为机械部件，将来自于货车的车轴7的机械能传递至直流发电单元2的发电机21，带动发电机21工作产生所需电能；传动单元1应具有良好的强度、抗震等机械特性，同时需要考虑车轴7的转速与发电机21的转速之间的最佳匹配；

直流发电单元2将传动单元1传递的机械能转化为交流电能(电压)Us，并通过电力电子装置将交流电能(电压)转换为直流电能(电源)Ud1后输出至储能单元3；

储能单元3在控制单元5的控制下进行充电和停止充电，并向电压变换单元5输出直流电压；

控制单元4根据储能单元3输出的直流电压，对储能单元3进行充电控制；

电压变换单元5将储能单元3输出的直流电压变换为货车电子设备8所需的直流电压。

上述本实用新型具体实施例描述的铁路货车自供电装置依靠货车车辆本身的机械能转化为电能，作为货车电子设备8的电源，并部分存储，用于货车停车时使用，车载设备无需由外部提供电源。

作为本实用新型一种较佳的具体实施例，控制单元4还与电压变换单元5相连，电压变换单元5向控制单元4输出所需的直流电压。此时，货车电子设备8，以及铁路货车自供电装置都无需由外部提供电源，而完全由货车车辆本身的机械能转化为电能作为电源。

作为本实用新型一种较佳的具体实施例，铁路货车自供电装置还进一步包括温控单元6，温控单元6分别与直流发电单元2、控制单元4相连。直流发电单元2为温控单元6提供工作电源，温控单元6将温度信号传送至控制单元4，控制单元4对温度信号进行处理后对温控单元6进行散热或加热控制。

如附图2所示，直流发电单元2是货车车载设备(即货车电子设备8)的电能来源，在正常工作时向储能单元3充电。发电机21采用他励异步发电机时，直流发电单元2进一步包括发电机21、整流器22和调节器24。发电机21产生的交流电Us通过整流器22整流成直流电Ud1并输出至储能单元3。由于储能单元3具有电容作用，故输出的直流电压比较平稳。调节器24分别与整流器22，以及发电机21的励磁线圈23相连，调节器24根据整流器22输出的直流电压调整励磁线圈23的励磁电流i，从而使整流器22输出的直流电压保持恒定。整流器22为三相桥式整流器结构，可采用二极管等电力电子器件，其输出电压Ud1提供给储能单元3。发电机21、整流器22等器件的功率等级必须满足货车本身所有电子监测与保护等车载设备(货车电子设备8)的功耗需求。

由于货车运行的速度是变化的，车轴7的转速也随之变化，因此发电机21工作时的转速也是变化的。发电机21的输出电压Us与发电机21的转速n成正比，具体关系式为：Us＝n*□*C(其中，□为励磁线圈23的磁通、C为发电机21的结构常数)。为了保持发电机21的输出电压稳定，发电机21必须带有控制装置(即调节器24)，通过调节励磁线圈21的电流i，使发电机21的输出电压保持恒定。该调节器24可以采用触点式电压调节器、晶体管式电压调节器和集成电路电压调节器等结构形式。其中，触点式电压调节器是一种机械振动式电压调节器，它利用触点的开闭作用，改变磁场电路的电阻，保持电压的恒定。晶体管电压调节器是利用晶体三极管的开关作用，控制发电机磁场电路的通、断来调节磁场的强弱，使电压保持不变。集成电路电压调节器是利用改变磁场电流的占空比，来改变发电机的输出电压，使输出电压恒定。

如附图3所示，发电机21采用永磁同步发电机时，直流发电单元2进一步包括发电机21和可控整流器25。由于永磁同步电机的输出电压Us随发电机21的转速而变化，为使输出的直流电压保持恒定，因此需要采用可控整流器25。发电机21与可控整流器25相连，可控整流器25采用基于可关断器件的PWM脉冲整流电路。此时，需要一个控制装置，根据可控整流器25输出的直流电压Ud1调节可关断器件门极脉冲的占空比，使可控整流器25输出稳定的直流电压Ud1，实现电压稳定控制。

如附图4所示，储能单元3进一步包括第一开关KM1和蓄电池Q，蓄电池Q可以采用多个蓄电池(Q1～Qn)串联后再与电压变换单元5的输入端并联的形式。第一开关KM1与蓄电池Q相连，蓄电池Q并联在电压变换单元5的输入端。第一开关KM1的开/合状态由控制单元4通过检测蓄电池Q的输出电压进行控制，当蓄电池Q的输出电压Ud2低于第一电压设定值时，控制单元4控制第一开关KM1闭合，直流发电单元2向蓄电池Q充电。当蓄电池Q的输出电压Ud2达到第二电压设定值(充满电压)时，控制单元4控制第一开关KM1断开，从而使蓄电池Q停止充电。通过控制第一开关KM1的开/合，使储能单元3不会重复充放电，从而提高了储能单元3的使用寿命。储能单元3还可以包括与蓄电池Q并联的电容C，电容C也可以采用多个电容(C1～Cn)串联后再与蓄电池Q并联的形式。其中，蓄电池Q和电容器C既可单独采用，也可两者结合使用。电压变换单元5进一步采用DC/DC变换电路，电压变换单元5将储能单元3输出的直流电压Ud2变换为货车的车载电子设备8所需的直流电压Ud3、Ud4等，以及控制单元4所需的直流电压Ud5。

如附图5所示，温控单元6包括散热器FN、加热器R、温度传感器Rt、第二开关KM2和第三开关KM3。第二开关KM2与散热器FN相连，第三开关KM3与加热器R相连。考虑到货车的运行环境复杂，需要适应极端气温(如零下50℃、解冻时110℃)和恶劣环境条件，因此本实用新型具体实施例将铁路货车自供电装置设置在高防护等级的密封箱中，对铁路货车自供电装置的关键设备进行保护。如附图5中点划线框内所示即为对对温度较为敏感的电力电子元件，密封箱能根据外界温度和本身温度的差异变化，实现加热、排热等功能，使整个装置能够适应及其恶劣的环境温度。温度传感器Rt检测密封箱内的温度并将温度信号传送至控制单元4，控制单元4根据温度信号进行判别。当密封箱内的温度低于第一温度设定值t1时，控制单元4控制第三开关KM3闭合，启动加热器R。当密封箱内的温度高于第二温度设定值t2时，控制单元4控制第二开关KM2闭合，启动散热器FN。当密封箱内的温度高于第一温度设定值而低于第二温度设定值(t1＜t＜t2)时，散热器FN和加热器R均不工作。

如附图7所示，铁路货车自供电装置包括两个以上由传动单元1、直流发电单元2、储能单元3、控制单元4和电压变换单元5组成的模块，每节铁路货车上均独立设置有模块，每个模块的传动单元1均与本节铁路货车的车轴7相连。这样使得每辆货车的自供电装置均为独立工作、互不影响，从而便于货车车辆的拆分与组合。

上述本实用新型具体实施例描述的铁路货车自供电装置工作原理为：装置的能量来源于货车的车轴7，发电机21与车轴7之间通过传动单元1传递能量，当车轮转动时传动单元1带动发电机21工作，发电机21发出的交流电能通过整流器22变成直流电源，向储能单元3充电，储能单元3的输出电压再经过电压变换单元5的变换，最终向货车的车载电子设备8供电。同时，储能单元3的输出电压Ud2为一恒定电压，考虑到车载电子设备8所需电压等级的不同，因此采用电压变换单元5将单一的直流电压转变成车载电子设备8所需的各种直流电压。

一种基于上述装置的铁路货车自供电方法的具体实施例，包括以下步骤：

S101：传动单元1将来自于车轴7的机械能传递至直流发电单元2；

S102：直流发电单元2将传动单元1传递的机械能转化为交流电能，并将交流电能转换为直流电能后输出至储能单元3；

S103：控制单元4根据储能单元3输出的直流电压对储能单元3进行充电控制，储能单元3在控制单元5的控制下进行充电和停止充电，并向电压变换单元5输出直流电压；

S104：电压变换单元5将储能单元3输出的直流电压变换为控制单元4和货车电子设备8所需的直流电压。

当直流发电单元2的发电机21采用他励异步发电机时，直流发电单元2进一步包括整流器22和调节器24，步骤S102进一步包括以下过程：

发电机21产生的交流电通过整流器22整流成直流电并输出至储能单元3。调节器24根据整流器22输出的直流电压调整发电机21的励磁线圈23的励磁电流，从而使整流器22输出的直流电压保持恒定。

当直流发电单元2的发电机21采用永磁同步发电机时，直流发电单元2进一步包括可控整流器25，步骤S102进一步包括以下过程：

可控整流器25采用基于可关断器件的PWM脉冲整流电路，根据可控整流器25输出的直流电压调节可关断器件门极脉冲的占空比，使得可控整流器25输出稳定的直流电压。

储能单元3进一步包括第一开关KM1和蓄电池Q，步骤S103进一步包括以下过程：

当蓄电池Q的输出电压低于第一电压设定值时，控制单元4控制所述第一开关KM1闭合，直流发电单元2向蓄电池Q充电。当蓄电池Q的输出电压达到第二电压设定值时，控制单元4控制第一开关KM1断开，从而使蓄电池Q停止充电。

铁路货车自供电装置进一步设置在密封箱中，密封箱中设置有散热器FN、加热器R、温度传感器Rt、第二开关KM2和第三开关KM3，铁路货车自供电方法进一步包括温控过程，该过程包括以下步骤：

温度传感器Rt检测密封箱内的温度并将温度信号传送至控制单元4，控制单元4根据温度信号进行判别。当密封箱内的温度低于第一温度设定值时，控制单元4控制第三开关KM3闭合，启动加热器R。当密封箱内的温度高于第二温度设定值时，控制单元4控制第二开关KM2闭合，启动散热器FN。当密封箱内的温度高于第一温度设定值而低于第二温度设定值时，散热器FN和加热器R均不工作。

通过实施本实用新型具体实施例描述的铁路货车自供电装置的技术方案，能够产生如下技术效果：

(1)本实用新型具体实施例描述的铁路货车自供电装置及方法依靠货车车辆本身的机械能转化为电能，作为车载设备的电源，并部分存储，用于货车停车时使用，无需由外部提供电源；

(2)本实用新型具体实施例描述的铁路货车自供电装置全部采用单元模块化设计，便于后续使用、维护和检修；

(3)本实用新型具体实施例描述的铁路货车自供电装置及方法与振动发电和气动马达发电方式相比，装置更加稳定可靠、环境适应能力更强；

(4)本实用新型具体实施例描述的铁路货车自供电装置内部带有温控单元，可以根据外界环境温度进行自动调节，当温度过低时启动加热装置，当温度过高时进行散热；

(5)本实用新型具体实施例描述的铁路货车自供电装置内置的控制单元能对储能电池进行充放电优化管理，确保电池的使用寿命更长；

(6)本实用新型具体实施例描述的铁路货车自供电装置中每辆货车的自供电装置均为独立工作、互不影响，从而便于货车车辆的拆分与组合。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围。

Claims (10)

1.一种铁路货车自供电装置，其特征在于，包括：传动单元(1)、直流发电单元(2)、储能单元(3)、控制单元(4)和电压变换单元(5)；

所述传动单元(1)与车轴(7)相连，将来自于所述车轴(7)的机械能传递至所述直流发电单元(2)；

所述直流发电单元(2)将所述传动单元(1)传递的机械能转化为直流电能后输出至所述储能单元(3)；

所述储能单元(3)根据所述控制单元(5)发出的充电和停止充电控制信号进行充电和停止充电操作，并向所述电压变换单元(5)输出直流电压；

所述控制单元(4)根据所述储能单元(3)输出的直流电压，向所述储能单元(3)发出充电和停止充电控制信号；

所述电压变换单元(5)对所述储能单元(3)输出的直流电压进行变换，并向货车电子设备(8)输出所需的直流电压。

2.根据权利要求1所述的铁路货车自供电装置，其特征在于：所述控制单元(4)还与所述电压变换单元(5)相连，所述电压变换单元(5)向所述控制单元(4)输出所需的直流电压。

3.根据权利要求2所述的铁路货车自供电装置，其特征在于：所述直流发电单元(2)进一步包括发电机(21)、整流器(22)和调节器(24)，所述发电机(21)采用他励异步发电机；所述发电机(21)产生的交流电通过所述整流器(22)整流成直流电并输出至所述储能单元(3)；所述调节器(24)分别与所述整流器(22)，以及所述发电机(21)的励磁线圈(23)相连，所述调节器(24)根据所述整流器(22)输出的直流电压调整所述励磁线圈(23)的励磁电流，从而使所述整流器(22)输出的直流电压保持恒定。

4.根据权利要求2所述的铁路货车自供电装置，其特征在于：所述直流发电单元(2)进一步包括发电机(21)和可控整流器(25)，所述发电机(21)采用永磁同步发电机；所述发电机(21)与所述可控整流器(25)相连，所述可控整流器(25)采用基于可关断器件的PWM脉冲整流电路，通过调节所述可关断器件门极脉冲的占空比使所述可控整流器(25)输出稳定的直流电压。

5.根据权利要求3或4所述的铁路货车自供电装置，其特征在于：所述储能单元(3)进一步包括第一开关(KM1)和蓄电池(Q)，所述第一开关(KM1)与所述蓄电池(Q)相连，所述蓄电池(Q)并联在所述电压变换单元(5)的输入端；所述第一开关(KM1)的开/合状态由所述控制单元(4)通过检测所述蓄电池(Q)的输出电压进行控制，当所述蓄电池(Q)的输出电压低于第一电压设定值时，所述控制单元(4)控制所述第一开关(KM1)闭合，所述直流发电单元(2)向所述蓄电池(Q)充电；当所述蓄电池(Q)的输出电压达到第二电压设定值时，所述控制单元(4)控制所述第一开关(KM1)断开，从而使所述蓄电池(Q)停止充电。

6.根据权利要求3或4所述的铁路货车自供电装置，其特征在于：所述储能单元(3)进一步包括第一开关(KM1)和电容(C)，所述第一开关(KM1)与所述电容(C)相连，所述电容(C)并联在所述电压变换单元(5)的输入端；所述第一开关(KM1)的开/合状态由所述控制单元(4)通过检测所述电容(C)的输出电压进行控制，当所述电容(C)的输出电压低于第一电压设定值时，所述控制单元(4)控制所述第一开关(KM1)闭合，所述直流发电单元(2)向所述电容(C)充电；当所述电容(C)的输出电压达到第二电压设定值时，所述控制单元(4)控制所述第一开关(KM1)断开，从而使所述电容(C)停止充电。

7.根据权利要求5所述的铁路货车自供电装置，其特征在于：所述储能单元(3)还包括与所述蓄电池(Q)并联的电容(C)。

8.根据权利要求5所述的铁路货车自供电装置，其特征在于：所述装置还包括温控单元(6)，温控单元(6)分别与所述直流发电单元(2)、控制单元(4)相连；所述直流发电单元(2)为所述温控单元(6)提供工作电源，所述温控单元(6)将温度信号传送至所述控制单元(4)，所述控制单元(4)对温度信号进行处理后对所述温控单元(6)进行散热或加热控制。

9.根据权利要求8所述的铁路货车自供电装置，其特征在于：所述温控单元(6)包括散热器(FN)、温度传感器(Rt)和第二开关(KM2)，所述第二开关(KM2)与所述散热器(FN)相连；所述铁路货车自供电装置设置在密封箱中，所述温度传感器(Rt)检测所述密封箱内的温度并将温度信号传送至所述控制单元(4)，所述控制单元(4)根据温度信号进行判别；所述温控单元(6)还包括加热器(R)和第三开关(KM3)，所述第三开关(KM3)与所述加热器(R)相连；当所述密封箱内的温度低于第一温度设定值时，所述控制单元(4)控制所述第三开关(KM3)闭合，启动所述加热器(R)；当所述温度传感器(Rt)检测到所述密封箱内的温度高于第二温度设定值时，所述控制单元(4)控制所述第二开关(KM2)闭合，启动所述散热器(FN)；当所述密封箱内的温度高于第一温度设定值而低于第二温度设定值时，所述散热器(FN)和所述加热器(R)均不工作。

10.根据权利要求1、2、3、4、7、8或9中任一项所述的铁路货车自供电装置，其特征在于：所述铁路货车自供电装置包括两个以上由所述传动单元(1)、直流发电单元(2)、储能单元(3)、控制单元(4)和电压变换单元(5)组成的模块，每节铁路货车上均独立设置有所述模块，每个模块的传动单元(1)均与本节铁路货车的车轴(7)相连。