CN220314924U - 一种可换电式轨道机车的供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于轨道机车技术领域，具体公开了一种可换电式轨道机车的供电系统，包括两个规格型号相同的换电电源和连接装置，每个换电电源均包括箱体，箱体的一侧设有第一连接器和第二连接器，箱体的另一侧设有第三连接器，第一连接器与箱体内的汇流柜和配电柜连通，第二连接器与第三连接器连通。连接装置设置在两个换电电源的箱体之间，且连接装置的一端与其中一个换电电源的第三连接器插接并连通，另一端与另一个换电电源的第一连接器插接并连通，由于两个换电电源的规格相同，因此无论哪个换电电源靠近牵引车头设置，都不影响后一个换电电源与牵引车头之间的连接，有利于提高换电效率，操作方便，通用性良好。

Description

一种可换电式轨道机车的供电系统

技术领域

本实用新型涉及轨道机车技术领域，尤其涉及一种可换电式轨道机车的供电系统。

背景技术

一般轨道机车的电气原理与纯电动汽车类似，供电系统将直流电输入给轨道机车的动力控制系统，动力控制系统再直流电进行逆变后输出给驱动电机，从而驱动电机带动轨道机车在固定轨道上行驶。

如图1和图2所示，即为一个比较常见的可换电式轨道机车，从图上可以看出最左侧是整个机车的牵引车头100’，内部布置了动力控制系统110’，通过动力控制系统110’可以给驱动电机供电，也给可以给整个车厢内的辅助电源供电，例如，制冷、取暖、照明等等，牵引车头100’后面设有若干个托架，前两个托架上均堆放有一个集装箱式锂电池系统，分别记为换电电源A 200’和换电电源B 300’，其他托架上搭载拖厢400’。换电电源A 200’和换电电源B 300’均需为动力控制系统110’进行供电，因此，换电电源A 200’和换电电源B300’均需要通过线缆与牵引车头100’中的动力控制系统110’连接，由于换电电源B 300’与牵引车头100’之间的距离较远，为了避免换电电源B 300’与动力控制系统110’之间连接的线缆裸露在外部，通常将这些线缆穿过换电电源A200’设置，因此需要在换电电源A 200’的箱体上设有一些接插件来进行连通，因而换电电源A 200’内部的线缆布置与换电电源B300’不同，这就导致换电电源A 200’与换电电源B 300’的结构不同，因而在换电时换电电源A 200’和换电电源B 300’的位置不能装反，这就导致安装效率较低，后期更换不便，通用性较差。

因此，亟需一种可换电式轨道机车的供电系统，来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种，以解决的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种可换电式轨道机车的供电系统，该可换电式轨道机车的供电系统包括：

两个换电电源，每个所述换电电源均包括箱体，所述箱体的一侧设有第一连接器和第二连接器，所述箱体的另一侧设有第三连接器，所述第一连接器与箱体内的汇流柜和配电柜连通，所述第二连接器与所述第三连接器连通；

连接装置，所述连接装置设置在两个所述换电电源之间，所述连接装置的一端与其中一个所述换电电源的所述第三连接器插接并连通，所述连接装置的另一端与另一个所述换电电源的所述第一连接器插接并连通。

可选地，所述第一连接器、所述第二连接器和所述第三连接器均包括四个母端子；

所述第一连接器的其中两个所述母端子与所述汇流柜连通，所述第一连接器的另外两个所述母端子与所述配电柜连通；

所述第二连接器的四个所述母端子分别与所述第三连接器的四个所述母端子对应连通。

可选地，所述箱体内设有第一线缆和第二线缆；

所述第一线缆包括四条，其中两条所述第一线缆的两端分别连接所述第一连接器的所述母端子和所述汇流柜；另外两条所述第一线缆的两端分别连接所述第一连接器的所述母端子和所述配电柜；

所述第二线缆包括四条，四条所述第二线缆的两端分别连接所述第二连接器的所述母端子和所述第三连接器的所述母端子。

可选地，所述连接装置包括伸缩管和设置在所述伸缩管两端的接插件，所述伸缩管内设有连接线缆，两个所述接插件之间通过所述连接线缆连通，每个所述接插件均能与所述第三连接器或所述第一连接器插接并连通。

可选地，所述接插件包括四个公端子，所述公端子与所述第一连接器上对应的所述母端子连接；或，所述公端子与所述第三连接器上对应的所述母端子连接。

可选地，所述接插件包括第一筒体，所述公端子设置在所述第一筒体内，所述第一连接器和所述第三连接器上设有第二筒体，所述母端子设置在所述第二筒体内，所述第一筒体和所述第二筒体互相插接。

可选地，所述第一筒体上设有限位凸台，所述第二筒体上设有卡槽，所述限位凸台插设在所述卡槽内；或

所述第二筒体上设有限位凸台，所述第一筒体上设有卡槽，所述限位凸台插设在所述卡槽内。

可选地，所述连接装置包括固定件，所述第一筒体上设有第一固定孔，所述第二筒体上设有通孔，所述固定件的一端穿过所述通孔后固定在所述第一固定孔内。

可选地，所述第二连接器上设有第三筒体，所述母端子设置在所述第三筒体内。

可选地，其特征在于，所述箱体内还设有电池簇，所述电池簇与所述汇流柜和所述配电柜均连通。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种可换电式轨道机车的供电系统，包括两个规格型号相同的换电电源和连接装置，每个换电电源均包括箱体，箱体的一侧设有第一连接器和第二连接器，箱体的另一侧设有第三连接器，第一连接器与箱体内的汇流柜和配电柜连通，第二连接器与第三连接器连通。连接装置设置在两个换电电源的箱体之间，且连接装置的一端与其中一个换电电源的第三连接器插接并连通，另一端与另一个换电电源的第一连接器插接并连通，由于两个换电电源的规格相同，因而在实际换电过程中，换电电源的放置顺序不受影响，无论哪个换电电源靠近牵引车头设置，都不影响后一个换电电源与牵引车头之间的连接，有利于提高换电效率，操作方便，通用性良好。

附图说明

图1是传统可换电式轨道机车的结构示意图；

图2是传统可换电式轨道机车的供电系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中提供的可换电式轨道机车的供电系统的结构示意图；

图4是图3中A处的局部放大图；

图5是图3中B处的局部放大图；

图6是本实用新型实施例中提供的连接装置的结构示意图；

图7是图6中C处的局部放大图。

图中：

100’、牵引车头；110’、动力控制系统；111’、负载；112’、总汇流柜；113’、总配电柜；200’、换电电源A；210’、汇流柜一；220’、配电柜一；230’、电池簇一；300’、换电电源B；310’、汇流柜二；320’、配电柜二；330’、电池簇二；400’、拖厢；

100、换电电源；101、箱体；110、汇流柜；120、配电柜；130、电池簇；

200、第一连接器；210、第二筒体；211、母端子；212、卡槽；213、通孔；

300、第二连接器；310、第三筒体；

400、第三连接器；

500、连接装置；510、伸缩管；520、第一筒体；521、公端子；522、限位凸台；523、第一固定孔；530、环形限位台；

600、固定板；601、第二固定孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1和图2所示，为现有技术中的一种可换电式轨道机车，该可换电式轨道机车的电气原理与纯电动汽车类似，其包括供电系统和动力控制系统110’，通过动力控制系统110’可以给负载供电，例如，驱动电机，当然也给可以给整个车厢内的辅助电源供电，例如，制冷、取暖、照明等等，牵引车头100’后面设有若干个托架，前两个托架上设置供电系统，供电系统为两个集装箱式锂电池系统，分别记为换电电源A 200’和换电电源B 300’，其他托架上搭载拖厢400’。

换电电源A 200’和换电电源B 300’为动力控制系统110’进行供电，动力控制系统110’包括总汇流柜112’和总配电柜113’，换电电源A 200’内包括汇流柜一210’、配电柜一220’和电池簇一230’，电池簇一220’通过高压箱将电流汇总到汇流柜一210’中，然后再将汇流柜一210’中汇流后的电流输入到总汇流柜112’中，汇流柜一210’和总汇流柜112’中的电流为直流电；配电柜一220’中布置了一些控制元器件及电压变换器等，可用于为电池簇一220’中的交流系统(例如，水冷机组、消防系统等)进行供电，而交流系统中的交流电来源于总配电柜113’中的逆变模块，所以汇流柜一210’需要与牵引车头100’中的总汇流柜112’通过线缆一连接，配电柜一220’需要与牵引车头100’中的总配电柜113’通过线缆一连接。

同样的换电电源B 300’中的电池簇二330’分别与汇流柜二310’和配电柜二320’连接，汇流柜二310’需要与牵引车头100’中的总汇流柜112’通过线缆二连接，配电柜二320’也需要与牵引车头100’中的总配电柜113’通过线缆二连接。此时，由于换电电源B300’距离牵引车头100’的距离较远，因此为了避免线缆二受到风吹日晒而缩短使用寿命，通常需要将线缆二从换电电源A 200’的箱体内部穿过，这就导致换电电源A 200’的箱体两侧需要设置两个接插件，换电电源B 300’的两侧设置一个接插件(需要说明的是，图2中虚线所表示的线缆一对应连接一个接插件，线缆二对应连接一个接插件)。

上述方案虽然能够实现电流汇总功能，但是需要设计两款不同规格的集装箱式锂电池系统，即换电电源A 200’和换电电源B 300’，且换电电源A 200’和换电电源B 300’只能放置在相应的位置上，即换电电源A 200’必须紧靠着牵引车头100’，而换电电源B 300’则放置后侧，倘如两者对调将无法实现电流汇总功能，在实际使用过程中，终端客户选配换电电源时操作不便，通用性较差。

为此，本实施例提出了一种可换电式轨道机车的供电系统，其包括两个规格型号相同的换电电源100，因而在实际换电过程中，换电电源100的放置顺序不受影响，从而提高了安装效率，终端客户选配换电电源100时操作方便，通用性良好。

参加图3-图5，本实施例中的可换电式轨道机车的供电系统包括两个换电电源100和连接装置500，连接装置500设置在两个换电电源100之间且连接装置500连接两个换电电源100。具体地，每个换电电源100均包括箱体101，箱体101的一侧设有第一连接器200和第二连接器300，箱体101的另一侧设有第三连接器400，第一连接器200与箱体101内的汇流柜110和配电柜120连通，第二连接器300与第三连接器400连通。连接装置500设置在两个换电电源100的箱体101之间，连接装置500的一端与其中一个换电电源100的第三连接器400插接并连通，连接装置500的另一端与另一个换电电源100的第一连接器200插接并连通，由于两个换电电源100的规格相同，因此无论哪个换电电源100靠近牵引车头设置，都不影响后一个换电电源100与牵引车头之间的连接，有利于提高换电效率，操作方便，通用性良好。

进一步地，箱体101内还设有电池簇130，电池簇130与汇流柜110和配电柜120均连通。靠近牵引车头一侧的换电电源100的第一连接器200与牵引车头中的总汇流柜110连接，第二连接器300与牵引车头中的总配电柜120连接，此处连接方式采用现有技术中通用的连接方式进行连接即可，本实施例对此不作限定。需要说明的是，图中所示的直线表示线缆内流通的为直流电，虚线表示线缆内流通的为交流电。

继续参见图3-图5，本实施例中的第一连接器200、第二连接器300和第三连接器400均包括四个母端子211，第一连接器200的其中两个母端子211与汇流柜110连通，第一连接器200的另外两个母端子211与配电柜120连通；第二连接器300的四个母端子211分别与第三连接器400的四个母端子211对应连通。箱体101内设有第一线缆和第二线缆，第一线缆包括四条，其中两条第一线缆的两端分别连接第一连接器200的母端子211和汇流柜110；另外两条第一线缆的两端分别连接第一连接器200的母端子211和配电柜120；第二线缆包括四条，四条第二线缆的两端分别连接第二连接器300的母端子211和第三连接器400的母端子211。

为方便说明，将第一连接器200的四个母端子211分别记为A、B、C、D，第二连接器300的四个母端子211分别记为E1、F1、G1、H1，第三连接器400的四个母端子211分别记为E2、F2、G2、H2。其中A、B通过两条第一线缆与汇流柜110连接，C、D通过另外两条第一线缆与配电柜120连接，E1、F1、G1、H1和E2、F2、G2、H2分别通过四条第二线缆对应连接。然后前一个换电电源100的四个母端子211(E2、F2、G2、H2)与后一个换电电源100的四个母端子211(A、B、C、D)通过连接装置500分别对应连接，其中，E2、F2与A、B对应连接，G2、H2与C、D对应连接。

进一步地，参见图6和图7，连接装置500包括伸缩管510和设置在伸缩管510两端的接插件，伸缩管510内设有连接线缆，两个接插件之间通过连接线缆连通，每个接插件均能与第三连接器400或第一连接器200插接并连通，即连接装置500的两个接插件的规格型号相同。

具体地，每个接插件包括四个公端子521，四个公端子521呈方形分布，同样的第一连接器200上的母端子211(A、B、C、D)也呈方形分布，位于上方的两个公端子521与第一连接器200上对应的母端子211(A、B)连接，位于下方的两个公端子521与第一连接器200上对应的母端子211(C、D)连接；或者位于上方的两个公端子521与第三连接器400上对应的母端子211(E2、F2)连接，位于下方的两个公端子521与第三连接器400上对应的母端子211(G2、H2)连接。

进一步地，每个接插件均包括第一筒体520，公端子521设置在第一筒体520内，第一连接器200和第三连接器400上设有第二筒体210，母端子211设置在第二筒体210内，第一筒体520和第二筒体210互相插接。本实施例中以第一筒体520的外径小于等于第二筒体210的内径为例进行说明。当然，在其他实施例中，也可以设置为第二筒体210的外径小于等于第一筒体520的内径，本实施例对此不做限定。

为了避免接插件的公端子521与第一连接器200或第三连接器400上的母端子211出现插反或不对应的情况，本实施例在第一筒体520上设有限位凸台522，第二筒体210上设有卡槽212，限位凸台522插设在卡槽212内，从而保证线路连接正确，避免插反。当然，在其他实施例中，也可以在第二筒体210上设置限位凸台522，第一筒体520上设有卡槽212，限位凸台522插设在卡槽212内。

同时第二连接器300上设有第三筒体310，母端子211(E1、F1、G1、H1)设置在第三筒体310内，位于靠近牵引车头一侧的换电电源100的母端子211(E1、F1)与总汇流柜110连接，G1、H1与总配电柜120连接，远离牵引车头的换电电源100的母端子211(E1、F1、G1、H1)闲置，不与前一个换电电源100插接。需要说明的是，第三筒体310内未设置有上述卡槽212，因此由于限位凸台522的设置，使得第一筒体520无法与第三筒体310插接，避免了后一个换电电源100的第二连接器300与前一个换电电源100的第三连接器400误插的情况发生，保证电路连接正确。

可选地，伸缩管510与第一筒体520之间还设有环形限位台530，通过设置环形限位台530能够对第二筒体210起到限位的作用，避免第二筒体210与第一筒体520互相插接时，其内设置的母端子211插入过深。

进一步地，连接装置500包括固定件，第一筒体520上设有第一固定孔523，第二筒体210上设有通孔213，固定件的一端穿过通孔213后固定在第一固定孔523内。示例性地，第一固定孔523可以设置为螺纹孔，固定件设置为螺钉或螺栓，螺钉或螺栓穿过通孔213后与螺纹孔配合并螺纹连接。

示例性地，第一连接器200、第二连接器300和第三连接器400均包括固定板600，其中，第二筒体210或第三筒体310固定在固定板600上，母端子211穿过固定板600设置，第二筒体210或第三筒体310的周向均设有第二固定孔601，螺钉或螺栓等穿过第二固定孔601后，可以将第一连接器200、第二连接器300或第三连接器400固定在箱体101上。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可换电式轨道机车的供电系统，其特征在于，包括：

两个换电电源(100)，每个所述换电电源(100)均包括箱体(101)，所述箱体(101)的一侧设有第一连接器(200)和第二连接器(300)，所述箱体(101)的另一侧设有第三连接器(400)，所述第一连接器(200)与箱体(101)内的汇流柜(110)和配电柜(120)连通，所述第二连接器(300)与所述第三连接器(400)连通；

连接装置(500)，所述连接装置(500)设置在两个所述换电电源(100)之间，所述连接装置(500)的一端与其中一个所述换电电源(100)的所述第三连接器(400)插接并连通，所述连接装置(500)的另一端与另一个所述换电电源(100)的所述第一连接器(200)插接并连通。

2.根据权利要求1所述的可换电式轨道机车的供电系统，其特征在于，所述第一连接器(200)、所述第二连接器(300)和所述第三连接器(400)均包括四个母端子(211)；

所述第一连接器(200)的其中两个所述母端子(211)与所述汇流柜(110)连通，所述第一连接器(200)的另外两个所述母端子(211)与所述配电柜(120)连通；

所述第二连接器(300)的四个所述母端子(211)分别与所述第三连接器(400)的四个所述母端子(211)对应连通。

3.根据权利要求2所述的可换电式轨道机车的供电系统，其特征在于，所述箱体(101)内设有第一线缆和第二线缆；

所述第一线缆包括四条，其中两条所述第一线缆的两端分别连接所述第一连接器(200)的所述母端子(211)和所述汇流柜(110)；另外两条所述第一线缆的两端分别连接所述第一连接器(200)的所述母端子(211)和所述配电柜(120)；

所述第二线缆包括四条，四条所述第二线缆的两端分别连接所述第二连接器(300)的所述母端子(211)和所述第三连接器(400)的所述母端子(211)。

4.根据权利要求2所述的可换电式轨道机车的供电系统，其特征在于，所述连接装置(500)包括伸缩管(510)和设置在所述伸缩管(510)两端的接插件，所述伸缩管(510)内设有连接线缆，两个所述接插件之间通过所述连接线缆连通，每个所述接插件均能与所述第三连接器(400)或所述第一连接器(200)插接并连通。

5.根据权利要求4所述的可换电式轨道机车的供电系统，其特征在于，所述接插件包括四个公端子(521)，所述公端子(521)与所述第一连接器(200)上对应的所述母端子(211)连接；或，所述公端子(521)与所述第三连接器(400)上对应的所述母端子(211)连接。

6.根据权利要求5所述的可换电式轨道机车的供电系统，其特征在于，所述接插件包括第一筒体(520)，所述公端子(521)设置在所述第一筒体(520)内，所述第一连接器(200)和所述第三连接器(400)上设有第二筒体(210)，所述母端子(211)设置在所述第二筒体(210)内，所述第一筒体(520)和所述第二筒体(210)互相插接。

7.根据权利要求6所述的可换电式轨道机车的供电系统，其特征在于，所述第一筒体(520)上设有限位凸台(522)，所述第二筒体(210)上设有卡槽(212)，所述限位凸台(522)插设在所述卡槽(212)内；或

所述第二筒体(210)上设有限位凸台(522)，所述第一筒体(520)上设有卡槽(212)，所述限位凸台(522)插设在所述卡槽(212)内。

8.根据权利要求6所述的可换电式轨道机车的供电系统，其特征在于，所述连接装置(500)包括固定件，所述第一筒体(520)上设有第一固定孔(523)，所述第二筒体(210)上设有通孔(213)，所述固定件的一端穿过所述通孔(213)后固定在所述第一固定孔(523)内。

9.根据权利要求4所述的可换电式轨道机车的供电系统，其特征在于，所述第二连接器(300)上设有第三筒体(310)，所述母端子(211)设置在所述第三筒体(310)内。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的可换电式轨道机车的供电系统，其特征在于，所述箱体(101)内还设有电池簇(130)，所述电池簇(130)与所述汇流柜(110)和所述配电柜(120)均连通。