CN220639814U - 一种内燃调车机车动力装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种内燃调车机车动力装置，包括电池充放电单元，电池充放电单元的输入端与动力蓄电池组连接，电池充放电单元的输出端与直流母线连接；电池充放电单元包括熔断器一、熔断器二、接触器一、接触器二、直流/直流升压变换器，电池充放电单元的输入端一依次连接有熔断器一、接触器一的常开辅助触点、直流/直流升压变换器的输入端一，电池充放电单元的输入端二依次连接有熔断器二和直流/直流升压变换器的输入端二。本实用新型的优点是：采用电池充放电单元，可以通过动力蓄电池补充内燃机车柴油机组动力的不足，使得柴油机和动力蓄电池组双电源供电，机车设计可以选择小型柴油机，降低排放，节能环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及机车供电技术领域，尤其涉及一种内燃调车机车动力装置。
背景技术
内燃调车机车广泛应用于铁路运输中的列车编组、解体作业，其对于铁路运输的发展至关重要。旧厂区现有的纯内燃调车机车采用柴油机进行发电，通过三相不可控整流单元为整车牵引逆变器及辅助系统进行供电，纯内燃调车机车由于采用柴油机为整车提供动力，因此柴油机的设计功率大，当整车处于等待作业或单机运行的状态时，由柴油机为整车运行提供能量，柴油机的使用效率低，能源的浪费。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种内燃调车机车动力装置，对现有的机车供电系统进行改进，提高了柴油机的使用效率，节约能源。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种内燃调车机车动力装置，包括柴油机、牵引整流模块、牵引逆变器、辅助系统，辅助系统包括若干个并联连接的辅助逆变器，牵引整流模块的输入端与柴油机连接，牵引整流模块的输出端与直流母线连接，牵引逆变器的输入端和辅助系统的输入端均与直流母线并联连接，还包括电池充放电单元，电池充放电单元的输入端与动力蓄电池组连接，电池充放电单元的输出端与直流母线连接；
电池充放电单元数量为大于等于2个，电池充放电单元包括熔断器一、熔断器二、接触器一、接触器二、直流/直流升压变换器，电池充放电单元的输入端一依次连接有熔断器一、接触器一的常开辅助触点、直流/直流升压变换器的输入端一，电池充放电单元的输入端二依次连接有熔断器二和直流/直流升压变换器的输入端二，接触器二的常开辅助触点与接触器一的常开辅助触点并联连接，直流/直流升压变换器的输出端一和输出端二与分别直流母线连接。
辅助逆变器用于将由直流母线输入的直流电进行逆变、降压处理而转换成变频变压的三相交流电源，牵引逆变器用于将由直流母线输入的直流电转换成三相交流电并输出至与之连接的牵引电动机。
牵引整流模块为三相不可控整流单元，三相不可控整流单元是由六个二极管组成的不可控整流桥。
动力蓄电池组包括若干个并联连接的电池。
接触器一和接触器二与接触器驱动电路连接，接触器驱动电路与驱动控制系统连接，驱动控制系统与机车控制系统连接。
辅助逆变器和牵引逆变器均由六个IGBT按照三相三桥臂的组合方式构成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
采用电池充放电单元，可以通过动力蓄电池补充内燃机车柴油机组动力的不足，使得柴油机和动力蓄电池组双电源供电，机车设计可以选择小型柴油机，降低排放，节能环保，实现整车牵引、辅助、动力蓄电池充放电装置的小型化、轻量化、模块化，结构简单，改造成本低，易于实现。
附图说明
图1是内燃调车机车动力装置原理示意图一。
图2是内燃调车机车动力装置原理示意图二。
图3是内燃机车柴油机起动控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。
以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例1】
见图1，图2，一种内燃调车机车动力装置，包括柴油机、牵引整流模块、牵引逆变器、辅助系统、电池充放电单元，牵引逆变器数量为四个，牵引整流模块为三相不可控整流单元，三相不可控整流单元是由六个二极管组成的不可控整流桥，三相不可控整流单元的输入端与柴油机连接，三相不可控整流单元的输出端与直流母线连接，牵引逆变器的输入端和辅助系统的输入端均与直流母线并联连接，辅助系统包括三个并联连接的辅助逆变器，分别为辅助逆变器一、辅助逆变器二、辅助逆变器三，辅助逆变器用于将由直流母线输入的直流电进行逆变、降压处理而转换成变频变压的三相交流电源，辅助逆变器一的输出端与牵引通风机连接，辅助逆变器二的输出端与电池热管理系统、空压机预热装置、空调连接，辅助逆变器三的输出端与110V充电机和充电插座连接，充电机用于给110V机车铅酸蓄电池充电和车上110V负载供电，牵引逆变器用于将由直流母线输入的直流电转换成三相交流电并输出至与之连接的牵引电动机，辅助逆变器和牵引逆变器均由六个IGBT按照三相三桥臂的组合方式构成。
电池充放电单元的输入端与动力蓄电池组连接，电池充放电单元的输出端与直流母线连接，动力蓄电池组包括若干个并联连接的电池，电池充放电单元数量为两个，每个电池充放电单元包括熔断器FU1、熔断器FU2、接触器K、接触器AK、电阻R、直流/直流升压变换器，直流/直流升压变换器可以选用专利公布号为CN104993696A，专利名称为“DC/DC变换升压模块”，也可选用其它DC/DC升压变换器，直流/直流升压变换器的输入端电压为690V，输出端电压为850V，即直流母线电压为850V，电池充放电单元的输入端一依次连接有熔断器FU1、接触器K的常开辅助触点、直流/直流升压变换器的输入端一，电池充放电单元的输入端二依次连接有熔断器FU2和直流/直流升压变换器的输入端二，接触器AK的常开辅助触点与接触器K的常开辅助触点并联连接，电阻R与接触器AK的常开辅助触点串联连接，直流/直流升压变换器的输出端一和输出端二与分别直流母线的正极和负极连接；见图3，接触器K的线圈和接触器AK的线圈与接触器驱动电路连接，接触器驱动电路与驱动控制系统连接，驱动控制系统与机车控制系统连接。
工作过程：
充电过程：当动力蓄电池组需要充电时，牵引控制单元依据整车发送充电需求，此时预充接触器AK1、AK2闭合，主接触器K1、K2断开，动力蓄电池组停止放电，机车柴油机自动启机，并达到定速1800r/min,柴油机主发电机输出的650V三相交流电源经牵引整流模块转换为850V的直流电源，然后经DC/DC升压变换器，转换为690V直流电源为动力蓄电池组充电。
放电过程：当动力蓄电池组电量高于充电电量预设值时，柴油机不自动启机，此时主接触K1、K2闭合，预充接触器AK1、AK2断开，动力蓄电池组输出690V直流电源，以两组分别送至DC/DC升压变换器，由DC/DC升压变换器换成850V直流母线电压；850V的直流电源通过牵引逆变器转换为相应频率和电压的的交流电源，为四台交流牵引电机供电，驱动机车运行。
本实用新型采用电池充放电单元，可以通过动力蓄电池补充内燃机车柴油机组动力的不足，使得柴油机和动力蓄电池组双电源供电，机车设计可以选择小型柴油机，降低排放，节能环保，实现整车牵引、辅助、动力蓄电池充放电装置的小型化、轻量化、模块化，结构简单，改造成本低，易于实现。
Claims (6)
1.一种内燃调车机车动力装置，包括柴油机、牵引整流模块、牵引逆变器、辅助系统，辅助系统包括若干个并联连接的辅助逆变器，牵引整流模块的输入端与柴油机连接，牵引整流模块的输出端与直流母线连接，牵引逆变器的输入端和辅助系统的输入端均与直流母线并联连接，其特征在于，还包括电池充放电单元，电池充放电单元的输入端与动力蓄电池组连接，电池充放电单元的输出端与直流母线连接；
电池充放电单元数量为大于等于2个，电池充放电单元包括熔断器一、熔断器二、接触器一、接触器二、直流/直流升压变换器，电池充放电单元的输入端一依次连接有熔断器一、接触器一的常开辅助触点、直流/直流升压变换器的输入端一，电池充放电单元的输入端二依次连接有熔断器二和直流/直流升压变换器的输入端二，接触器二的常开辅助触点与接触器一的常开辅助触点并联连接，直流/直流升压变换器的输出端一和输出端二与分别所述的直流母线连接。
2.根据权利要求1所述的一种内燃调车机车动力装置，其特征在于，所述的辅助逆变器用于将由直流母线输入的直流电进行逆变、降压处理而转换成变频变压的三相交流电源，牵引逆变器用于将由直流母线输入的直流电转换成三相交流电并输出至与之连接的牵引电动机。
3.根据权利要求1所述的一种内燃调车机车动力装置，其特征在于，所述的牵引整流模块为三相不可控整流单元，三相不可控整流单元是由六个二极管组成的不可控整流桥。
4.根据权利要求1所述的一种内燃调车机车动力装置，其特征在于，所述的动力蓄电池组包括若干个并联连接的电池。
5.根据权利要求1所述的一种内燃调车机车动力装置，其特征在于，所述的接触器一和接触器二与接触器驱动电路连接，接触器驱动电路与驱动控制系统连接，驱动控制系统与机车控制系统连接。
6.根据权利要求2所述的一种内燃调车机车动力装置，其特征在于，所述的辅助逆变器和牵引逆变器均由六个IGBT按照三相三桥臂的组合方式构成。
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