RU2453448C1 - Method of shunting locomotive operation and shunting locomotive - Google Patents

Method of shunting locomotive operation and shunting locomotive Download PDF

Info

Publication number
RU2453448C1
RU2453448C1 RU2010153457/11A RU2010153457A RU2453448C1 RU 2453448 C1 RU2453448 C1 RU 2453448C1 RU 2010153457/11 A RU2010153457/11 A RU 2010153457/11A RU 2010153457 A RU2010153457 A RU 2010153457A RU 2453448 C1 RU2453448 C1 RU 2453448C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
generator
diesel
electrochemical
power
oxygen
Prior art date
Application number
RU2010153457/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Яковлевич Носырев (RU)
Дмитрий Яковлевич Носырев
Александр Игоревич Плетнев (RU)
Александр Игоревич Плетнев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС)
Priority to RU2010153457/11A priority Critical patent/RU2453448C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2453448C1 publication Critical patent/RU2453448C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to railway shunting locomotive with primary motors incorporating storage battery and electrochemical generator. Proposed method consists in optimising operating conditions of power plant, combining power generation and recovering electric power. Combining consists in selected optimum connection between electrochemical generator, diesel generator and storage batteries. In idling locomotives are supplied from diesel generator, at low and medium loads electrochemical generator and storage batteries supply traction motors. At high load, traction motors are supplied from electrochemical generator, storage batteries and diesel generator. Electric power recovery is carried out in locomotive braking using electric power for charging storage batteries. Said batteries are charged by diesel generator and electrochemical generator. Shunting locomotive is equipped with electrolyser with three inlets and two outlets, oxygen and hydrogen accumulators and, at least, one electrochemical hydrogen-oxygen generator with two inputs and two outputs.
EFFECT: travel between running sheds increase is more than 2 times higher, hence, higher power output.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к маневровым локомотивам с первичными двигателями, который состоит из тяговой аккумуляторной батареи и электрохимического генератора.The invention relates to rail vehicles, in particular to shunting locomotives with primary engines, which consists of a traction battery and an electrochemical generator.

Известен способ работы маневрового локомотива, заключающийся в питании тяговых двигателей тяговыми аккумуляторными батареями, при этом зарядку аккумуляторных батарей осуществляют питанием электроэнергией от дизель-генекратора небольшой мощности, работающего на дизельном топливе [Журнал «Железные дороги мира», статья «Локомотив» Green Goat Москва, 2004 г., №3, САИТ Компании Rail Power www. zailpower/com.].A known method of operation of a shunting locomotive, which consists in supplying traction engines with traction batteries, while charging the batteries is carried out by electric power from a diesel generator of small capacity, running on diesel fuel [Journal of World Railways, article "Locomotive" Green Goat Moscow, 2004, No. 3, SAIT Rail Power Companies www. zailpower / com.].

Известен экологически безопасный гибридный маневровый локомотив Канады Green Goat. Электрические тяговые двигатели на нем установлены на осях двух двухосных тележек и получают энергопитание от тяговых аккумуляторных свинцовых кислотных батарей. Батареи заряжаются от дизель-генератора (или турбогенератора) небольшой мощности, работающего на дизельном топливе, хранящемся в топливном баке. Этот бак расположен под рамой между тележками, кузов капотный. В задней части локомотива расположены в один ярус тяговые аккумуляторные батареи, дизель-генератор небольшой мощности и высоты, что позволяет установить там низкий длинный кожух кузова. В передней (короткой) части локомотива расположено вспомогательное оборудование. Кабина машиниста оборудована одним стандартным пультом управления, который мало отличается от пультов управления традиционных маневровых тепловозов (Журнал «Железные дороги мира», статья «Локомотив» Green Goat Москва, 2004 г., №3, САИТ Компании Rail Power www. zailpower/com.).The famous environmentally friendly hybrid shunting locomotive of Canada Green Goat. Electric traction motors on it are mounted on the axes of two biaxial bogies and receive power from traction lead acid batteries. The batteries are charged from a diesel generator (or turbo generator) of small capacity, running on diesel fuel stored in a fuel tank. This tank is located under the frame between the trolleys, the bonnet body. At the rear of the locomotive, traction batteries, a diesel generator of small power and height are located in one tier, which allows you to install a low long casing there. In the front (short) part of the locomotive, auxiliary equipment is located. The driver’s cab is equipped with one standard control panel, which differs little from the control panels of traditional shunting diesel locomotives (World Railways Magazine, Locomotive article “Green Goat” Moscow, 2004, No. 3, SAIT of Rail Power Company www. Zailpower / com. )

Недостатком способа работы маневрового локомотива и маневрового локомотива является длительный простой локомотива при зарядке тяговых аккумуляторных батарей в депо, малые пробеги локомотива между экипировкой топливом и зарядкой аккумуляторных батарей.The disadvantage of the method of operation of the shunting locomotive and the shunting locomotive is the long idle time of the locomotive when charging traction batteries in the depot, the short runs of the locomotive between fueling the batteries and charging the batteries.

Известен способ работы маневрового локомотива, заключающийся в питании тяговых двигателей тяговыми аккумуляторными батареями, при этом зарядку аккумуляторных батарей осуществляют питанием электроэнергией от дизель-генекратора небольшой мощности, работающего на дизельном топливе [Патент РФ №2344954, МПК B61C 17/00, B60K 6/08, B60L 11/00, опубл. 27.01.09, БИ №3, авторы Бондаренко Л.М. и др. «Маневровый локомотив»].A known method of operation of a shunting locomotive, which consists in supplying traction engines with traction batteries, while charging the batteries is carried out by electric power from a diesel generator of small capacity, running on diesel fuel [RF Patent No. 2344954, IPC B61C 17/00, B60K 6/08 , B60L 11/00, publ. 01/27/09, BI No. 3, authors Bondarenko L.M. and others. "Shunting locomotive"].

Известен маневровый локомотив, содержащий раму, кузов капотного типа, энергетическую установку, состоящую из тяговой аккумуляторной батареи и двигателя-генератора небольшой мощности, размещенного в капоте кузова, топливный бак, две тележки с приводом от тяговых электрических двигателей, вспомогательное оборудование, кабину управления с размещенным в ней рабочим местом машиниста, состоящим из пульта управления и кресла, при этом топливный бак выполнен в виде блоков, которые размещены в раме локомотива и свободном пространстве кузова, тяговые аккумуляторные батареи размещены в секциях, установленных не менее чем в два яруса в капоте кузова и под рамой локомотива в межтележечном пространстве по обеим сторонам локомотива, кабина управления установлена над рамой локомотива с максимальным заполнением верхнего габарита строительного очертания для обеспечения кругового обзора из нее и размещения в подкабинном пространстве части вспомогательного оборудования, рабочее место машиниста выполнено в виде модуля, включающего два пульта управления и поворотное кресло, имеющее возможность продольного перемещения от одного пульта к другому, блоки топливного бака соединены между собой топливопроводом в общую систему [Патент РФ №2344954, МПК B61C 17/00, B60K 6/08, B60L 11/00, опубл. 27.01.09, БИ №3, авторы Бондаренко Л.М. и др. «Маневровый локомотив»].Known shunting locomotive containing a frame, hood type body, power plant, consisting of a traction battery and a small engine generator located in the body hood, a fuel tank, two carts driven by traction electric motors, auxiliary equipment, a control cabin with a in it the driver’s workplace, consisting of a control panel and a chair, while the fuel tank is made in the form of blocks that are placed in the locomotive frame and free space of the body, t The rechargeable batteries are placed in sections installed in at least two tiers in the hood of the body and under the locomotive frame in the interchain space on both sides of the locomotive, the control cabin is installed above the locomotive frame with the maximum filling of the upper outline of the building outline to ensure a circular view from it and placement in the podkabinnoy space part of the auxiliary equipment, the driver’s workplace is made in the form of a module that includes two control panels and a swivel chair having POSSIBILITY longitudinal movement from one panel to another, the fuel tank units are interconnected in a common fuel line system [RF patent №2344954, IPC B61C 17/00, B60K 6/08, B60L 11/00, publ. 01/27/09, BI No. 3, authors Bondarenko L.M. and others. "Shunting locomotive"].

Недостатком способа работы маневрового локомотива и маневрового локомотива является длительный простой локомотива при зарядке тяговых аккумуляторных батарей в депо, малые пробеги локомотива между экипировкой топливом и зарядкой аккумуляторных батарей.The disadvantage of the method of operation of the shunting locomotive and the shunting locomotive is the long idle time of the locomotive when charging traction batteries in the depot, the short runs of the locomotive between fueling the batteries and charging the batteries.

Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.This technical solution is selected by the authors as a prototype.

Техническим результатом является сокращение времени простоя локомотива при зарядке аккумуляторных батарей и обеспечение форсирования локомотива по мощности.The technical result is to reduce the downtime of the locomotive when charging the batteries and to ensure forcing the locomotive in terms of power.

Технический результат достигается тем, что в способе работы маневрового локомотива с энергетической установкой, заключающемся в оптимизации режимов работы энергетической установки, энергокомбинировании и рекуперации электрической энергии, режим работы энергетической установки оптимизируют, используя дизель-генератор, электрохимический генератор, силовые аккумуляторные батареи и электролизер, энергокомбинирование производят комбинацией подключения электрохимического генератора, дизель-генератора и силовых аккумуляторных батарей, на холостом ходу системы тепловоза питают от дизель-генератора, на малых и средних нагрузках тяговые двигатели питают электрохимическим генератором и силовой аккумуляторной батареей, которую подключают при максимальной нагрузке электрохимического генератора, на больших нагрузках тяговые двигатели питают электрохимическим генератором, силовыми аккумуляторными батареями и дизель-генератором, который подключают на максимальную нагрузку электрохимического генератора и силовыми аккумуляторными батареями, рекупирацию электрической энергии производят в режиме торможения маневрового локомотива, переводя тяговые электродвигатели в генераторный режим и используя электрическую энергию для подзаряда силовых аккумуляторных батарей, силовые аккумуляторные батареи заряжают от дизель-генератора и электрохимического генератора, причем дизель-генератор нагружают электролизером, который вырабатывает водород и кислород и через накопители кислорода и водорода питает электрохимический генератор, водород и кислород из накопителей подают во впускной коллектор дизеля или насыщают ими дизельное топливо, а воду в электролизер подают из системы охлаждения дизеля, при отстое маневрового локомотива в депо электролизер питают от электросети депо.The technical result is achieved by the fact that in the method of operation of the shunting locomotive with the power plant, which consists in optimizing the operation modes of the power plant, energy combining and recovery of electric energy, the operation mode of the power plant is optimized using a diesel generator, electrochemical generator, power batteries and electrolyzer, energy combining produce a combination of connecting an electrochemical generator, a diesel generator and power battery packs her, at idle, the locomotive systems are powered by a diesel generator, at small and medium loads the traction motors are fed with an electrochemical generator and a power battery, which is connected at maximum load of the electrochemical generator, at high loads the traction motors are fed with an electrochemical generator, power batteries and a diesel -generator, which is connected to the maximum load of the electrochemical generator and power batteries, electric recovery energy is produced in the braking mode of the shunting locomotive, transferring the traction motors to the generator mode and using electric energy to recharge the power batteries, the power batteries are charged from a diesel generator and an electrochemical generator, and the diesel generator is loaded with an electrolyzer that produces hydrogen and oxygen and an electrochemical generator feeds through the oxygen and hydrogen accumulators, hydrogen and oxygen from the accumulators are fed into the intake manifold of the diesel engine of saturated diesel fuel and water into the electrolytic cell is fed from a diesel engine cooling system, the sludge shunting locomotive depot electrolyser is fed from the power supply depot.

На маневровом локомотиве, содержащем дизель-генератор, тяговые электродвигатели реверсивного типа, силовые аккумуляторые батареи, топливный бак, дополнительно установлены электролизер с тремя входами и двумя выходами, накопители кислорода и водорода и не менее одного электрохимического водородо-кислородного генератора с двумя входами и двумя выходами, причем дизель-генератор выполнен маломощным и малоразмерным и соединен с первым входом электролизера, выходы которого по водороду и кислороду соединены через накопители водорода и кислорода со входами электрохимического генератора, второй вход электролизера соединен со вторым выходом электрохимического генератора и системой охлаждения дизеля, третий вход электролизера соединен с силовой аккумуляторной батареей, первый выход электрохимического генератора соединен с тяговыми электродвигателями, а дизель-генератор соединен с тяговыми электродвигателями.On a shunting locomotive containing a diesel generator, reverse-type traction motors, power batteries, a fuel tank, an electrolyzer with three inputs and two outputs, oxygen and hydrogen storage devices and at least one electrochemical hydrogen-oxygen generator with two inputs and two outputs are additionally installed moreover, the diesel generator is made low-power and small-sized and connected to the first input of the electrolyzer, the outputs of which are connected via hydrogen and oxygen to hydrogen and oxygen loroda with the inputs of the electrochemical generator, the second input of the electrolyzer is connected to the second output of the electrochemical generator and the diesel cooling system, the third input of the electrolyzer is connected to the power battery, the first output of the electrochemical generator is connected to the traction motors, and the diesel generator is connected to the traction motors.

Питание тяговых электродвигателей маневрового локомотива дизель-генератором позволяет работать маневровому локомотиву в режиме холостого хода и на низких нагрузках.Powering the traction electric motors of the shunting locomotive with a diesel generator allows the shunting locomotive to operate in idle mode and at low loads.

Питание тяговых электродвигателей маневрового локомотива электрохимическим генератором и силовыми аккумуляторными батареями позволяет работать маневровому локомотиву на средних и высоких нагрузках.Powering the traction electric motors of the shunting locomotive with an electrochemical generator and power batteries allows the shunting locomotive to operate at medium and high loads.

Питание тяговых электродвигателей маневрового локомотива совместно электрохимическим генератором, дизель-генератором и аккумуляторными батареями позволяет форсировать маневровый локомотив по мощности.The power supply of the traction electric motors of the shunting locomotive together with the electrochemical generator, diesel generator and storage batteries allows forcing the shunting locomotive in power.

Питание электролизера от дизель-генератора при работе маневрового локомотива позволяет получать водород и кислород на борту маневрового локомотива и питать ими электрохимический генератор, который вырабатывает электроэнергию для привода маневрового локомотива.Power supply of the electrolyzer from the diesel generator during the operation of the shunting locomotive makes it possible to obtain hydrogen and oxygen on board the shunting locomotive and feed them an electrochemical generator that generates electricity to drive the shunting locomotive.

Питание электролизера от электросети депо при отстое маневрового локомотива в депо позволяет запасать водород и кислород в емкостных накопителях для последующей работы маневрового локомотива.The power supply of the electrolyzer from the depot's electrical network when the shunting locomotive is depot in the depot allows you to store hydrogen and oxygen in capacitive storage for subsequent operation of the shunting locomotive.

Постановка на маневровый локомотив электрохимического генератора, электролизера, накопителей водорода и кислорода, а также соединение дизель-генератора и электролизера позволяет получать водород и кислород на борту маневрового локомотива и подавать в электрохимический генератор для выработки электрической энергии и привода локомотива.Putting on the shunting locomotive an electrochemical generator, an electrolyzer, hydrogen and oxygen storage tanks, as well as connecting a diesel generator and an electrolyzer, allows hydrogen and oxygen to be produced on board the shunting locomotive and fed to the electrochemical generator to generate electrical energy and drive the locomotive.

На фиг.1 представлен маневровый локомотив, на фиг.2 - маневровый локомотив (вид сверху), на фиг.3 - схема соединения энергетического оборудования маневрового локомотива.Figure 1 shows the shunting locomotive, figure 2 - shunting locomotive (top view), figure 3 is a connection diagram of the power equipment of the shunting locomotive.

Маневровый локомотив с энергоустановкой содержит дизель-генератор 1, тяговые электродвигатели реверсивного типа 2, электрохимический генератор 3, силовые аккумуляторные батареи 4, электролизер 5, накопители кислорода 6, накопители водорода 7, топливный бак 8.A shunting locomotive with a power plant contains a diesel generator 1, reverse-type traction motors 2, an electrochemical generator 3, power batteries 4, an electrolyzer 5, oxygen storage 6, hydrogen storage 7, a fuel tank 8.

При запуске маневрового локомотива с энергетической установкой запускают электрохимический генератор 3. Для этого из накопителей с кислородом 6 и водородом 7 подают кислород и водород в электрохимический генератор 3, в котором происходит реакция взаимодействия кислорода с водородом с образованием электрической энергии и воды. Выработанной электрической энергией питают тяговые электродвигатели 2, которые приводят тепловоз в движение.When starting a shunting locomotive with a power plant, an electrochemical generator 3 is launched. To do this, oxygen and hydrogen are supplied from oxygen storage 6 and hydrogen 7 to an electrochemical generator 3, in which the reaction of oxygen and hydrogen interacts with the formation of electric energy and water. The generated electric energy is supplied by traction motors 2, which drive the locomotive into motion.

На маневровый локомотив с энергетической установкой помимо пусковых аккумуляторных батарей дополнительно установлены силовые аккумуляторные батареи 4, которые обеспечивают кратковременное увеличение мощности локомотива с работающим электрохимическим генератором 3, например, при движении локомотива по крутому профилю пути или при присоединении к маневровому локомотиву вагонов. При этом электродвигатели 2 питаются как от электрохимического генератора 3, так и от силовых аккумуляторных батарей 4, которые подключают при максимальной нагрузки электрохимического генератора.In addition to starting rechargeable batteries, a shunting locomotive with a power plant is additionally equipped with power rechargeable batteries 4, which provide a short-term increase in the power of a locomotive with an operating electrochemical generator 3, for example, when a locomotive moves along a steep track profile or when cars are connected to a shunting locomotive. In this case, the electric motors 2 are powered by both an electrochemical generator 3 and power batteries 4, which are connected at maximum load of the electrochemical generator.

При движении маневрового локомотива с вагонами, когда совместной мощности электрохимического генератора 3 и силовых аккумуляторных батарей 4 недостаточно, отключают от тяговых электродвигателей 2 силовые аккумуляторные батареи 4 и нагружают электродвигатели 2, помимо электрохимического генератора 3, дизель-генератором 1. В случае если совместной мощности электрохимического генератора 3 и дизель-генератора 1 для работы маневрового локомотива недостаточно, то кратковременно мощность локомотива можно увеличить путем подключения к тяговым электродвигателям 2 силовых аккумуляторных батарей 4, в этом случае маневровый локомотив выйдет на полную мощность.When moving a shunting locomotive with cars, when the combined power of the electrochemical generator 3 and power batteries 4 is not enough, disconnect the power batteries 4 from the traction motors 2 and load the electric motors 2, in addition to the electrochemical generator 3, with diesel generator 1. If the combined power of the electrochemical generator 3 and diesel generator 1 for the operation of the shunting locomotive is not enough, then for a short time the power of the locomotive can be increased by connecting to the traction 2 electric power batteries 4, in this case a shunting locomotive is expected to reach full capacity.

Дизель-генератор 1 выполнен маломощным и малоразмерным и работает на дизельном топливе. Топливный бак 8 с дизельным топливом установлен под локомотивом.The diesel generator 1 is made low-power and small-sized and runs on diesel fuel. A fuel tank 8 with diesel fuel is installed under the locomotive.

Силовые аккумуляторные батареи 4 на маневровом локомотиве размещают под кабиной машиниста, при этом систему охлаждения дизеля соединяют с системой охлаждения электролизера 5. Воду, вырабатываемую в электрохимическом генераторе 3, направляют в электролизер 5 или в водяную систему дизеля. В электролизер 5 воду также подают из системы охлаждения дизеля.Power batteries 4 on a shunting locomotive are placed under the driver’s cab, while the diesel cooling system is connected to the cooling system of the electrolysis cell 5. Water generated in the electrochemical generator 3 is sent to the electrolysis cell 5 or to the diesel water system. In the electrolyzer 5, water is also supplied from the diesel cooling system.

При торможении маневрового локомотива реверсивные тяговые двигатели 2 переводят в генераторный режим и полученной электроэнергией периодически подзаряжают силовые аккумуляторные батареи 4, при этом зарядку силовых аккумуляторных батарей осуществляют нагружением на нее дизель-генератора 1, например, во время стоянки маневрового локомотива.When braking the shunting locomotive, the reversible traction motors 2 are put into the generator mode and the rechargeable batteries 4 are periodically recharged with the obtained electricity, while the rechargeable batteries are charged by loading the diesel generator 1 on it, for example, when the shunting locomotive is parked.

Для получения кислорода и водорода на борту локомотива установлен электролизер 5, который получает питание от дизель-генератора 1. Выработанный водород и кислород направляют в накопители с водородом 6 и кислородом 7, откуда водород с кислородом направляют в электрохимический генератор 3. Дизель-генератор нагружает электролизер как во время движения, так и во время стоянки до тех пор, пока накопители с водородом 6 и кислородом 7 не будут заполнены полностью.To obtain oxygen and hydrogen, an electrolyzer 5 is installed on board the locomotive, which is powered by diesel generator 1. The generated hydrogen and oxygen are sent to storage tanks with hydrogen 6 and oxygen 7, from where hydrogen and oxygen are sent to the electrochemical generator 3. The diesel generator loads the electrolyzer both during movement and during parking until the storage rings with hydrogen 6 and oxygen 7 are completely filled.

Водород с кислородом можно подавать в дизель-генератор 1, при этом кислород и водород можно подать в дизель через воздушный коллектор или совместно с топливом. Для подачи водорода и кислорода совместно с топливом в цилиндр дизеля топливо необходимо предварительно обогатить водородом или кислородом или тем и другим совместно. Для этого на тепловозе необходимо установить устройство обогащения топлива продуктами электролиза воды. При питании дизеля водородом и кислородом повысится его мощность, снизится расход топлива и улучшатся экологические показатели маневрового локомотива.Hydrogen with oxygen can be supplied to the diesel generator 1, while oxygen and hydrogen can be supplied to the diesel via an air manifold or together with the fuel. To supply hydrogen and oxygen together with fuel to the diesel cylinder, the fuel must first be enriched with hydrogen or oxygen, or both. To do this, it is necessary to install a fuel enrichment device on a diesel locomotive with water electrolysis products. When a diesel engine is powered by hydrogen and oxygen, its power will increase, fuel consumption will decrease, and the environmental performance of a shunting locomotive will improve.

Для улучшения экологических показателей маневрового локомотива в выхлопной коллектор дизель-генератора 1 можно подавать кислород, при этом выхлопные газы будут дожигаться в выхлопном коллекторе.To improve the environmental performance of the shunting locomotive, oxygen can be supplied to the exhaust manifold of the diesel generator 1, while the exhaust gases will be burned in the exhaust manifold.

Для прогрева систем маневрового локомотива, а также осушки его тяговых двигателей при заходе локомотива в депо используют электрическую энергию, вырабатываемую дизель-генератором 1, а электролизер 5 в это время работает от контактной сети депо.To warm the shunting locomotive systems, as well as to dry its traction engines when the locomotive enters the depot, use the electric energy generated by the diesel generator 1, and the electrolyzer 5 at this time works from the contact network of the depot.

В случае если дизель-генератор 1 находится в неработоспособном состоянии при движении маневрового локомотива, то электролизер 5 питают силовыми аккумуляторными батареями 4 или электрохимическим генератором 3.If the diesel generator 1 is inoperable when the shunting locomotive is moving, then the electrolyzer 5 is fed with power batteries 4 or an electrochemical generator 3.

Распределение мощности составляющих энергоустановки маневрового локомотива можно выполнить следующим образом: дизель-генератор 20%, электрохимический генератор 70%, силовые аккумуляторные батареи 10%.The power distribution of the components of the power plant of a shunting locomotive can be performed as follows: diesel generator 20%, electrochemical generator 70%, power batteries 10%.

Предлагаемый маневровый локомотив является экологически чистым, позволяет получать водород и кислород в процессе работы, позволяет увеличить межэкипировочные пробеги маневрового локомотива более чем в два раза, позволяет форсировать мощность 20%.The proposed shunting locomotive is environmentally friendly, allows you to get hydrogen and oxygen in the process, allows you to increase mileage shunting locomotive more than doubled, allows you to force 20%.

Claims (2)

1. Способ работы маневрового локомотива с энергетической установкой, заключающийся в оптимизации режимов работы энергетической установки, энергокомбинировании и рекуперации электрической энергии, отличающийся тем, что режим работы энергетической установки оптимизируют, используя дизель-генератор, электрохимический генератор, силовые аккумуляторные батареи и электролизер, энергокомбинирование производят комбинацией подключения электрохимического генератора, дизель-генератора и силовых аккумуляторных батарей; на холостом ходу системы тепловоза питают от дизель-генератора, на малых и средних нагрузках тяговые двигатели питают электрохимическим генератором и силовой аккумуляторной батареей, которую подключают при максимальной нагрузке электрохимического генератора, на больших нагрузках тяговые двигатели питают электрохимическим генератором, силовыми аккумуляторными батареями и дизель-генератором, который подключают на максимальную нагрузку электрохимического генератора и силовыми аккумуляторными батареями, рекупирацию электрической энергии производят в режиме торможения маневрового локомотива, переводя тяговые электродвигатели в генераторный режим и используя электрическую энергию для подзаряда силовых аккумуляторных батареи, силовые аккумуляторные батареи заряжают от дизель-генератора и электрохимического генератора, причем дизель-генератор нагружают электролизером, который вырабатывает водород и кислород и через накопители кислорода и водорода питает электрохимический генератор, водород и кислород из накопителей подают во впускной коллектор дизеля или насыщают ими дизельное топливо, а воду в электролизер подают из системы охлаждения дизеля, при отстое маневрового локомотива в депо электролизер питают от электросети депо.1. The method of operation of a shunting locomotive with a power plant, which consists in optimizing the operating conditions of a power plant, energy combination and recovery of electric energy, characterized in that the operating mode of a power plant is optimized using a diesel generator, electrochemical generator, power batteries and electrolyzer, energy combination is performed a combination of connecting an electrochemical generator, a diesel generator and power batteries; at idle, the locomotive systems are powered by a diesel generator, at low and medium loads, the traction motors are fed with an electrochemical generator and a power battery, which is connected at maximum load of the electrochemical generator, at high loads, the traction motors are fed with an electrochemical generator, power batteries and a diesel generator , which is connected to the maximum load of the electrochemical generator and power batteries, recovery of electric Energies are produced in the braking mode of the shunting locomotive, transferring the traction motors to the generator mode and using electric energy to recharge the power batteries, the power batteries are charged from a diesel generator and an electrochemical generator, and the diesel generator is loaded with an electrolyzer that produces hydrogen and oxygen and through oxygen and hydrogen accumulators are fed by an electrochemical generator, hydrogen and oxygen from the accumulators are fed into the intake manifold of a diesel engine or they saturate diesel fuel with them, and water is supplied to the electrolytic cell from the diesel cooling system; when the shunting locomotive is stopped, the electrolyzer is powered from the mains depot. 2. Маневровый локомотив, содержащий дизель-генератор, тяговые электродвигатели реверсивного типа, силовые аккумуляторые батареи, топливный бак, отличающийся тем, что на локомотив дополнительно установлены электролизер с тремя входами и двумя выходами, накопители кислорода и водорода и не менее одного электрохимического водородокислородного генератора с двумя входами и двумя выходами, причем дизель-генератор выполнен маломощным и малоразмерным и соединен с первым входом электролизера, выходы которого по водороду и кислороду соединены через накопители водорода и кислорода со входами электрохимического генератора, второй вход электролизера соединен со вторым выходом электрохимического генератора и системой охлаждения дизеля, третий вход электролизера соединен с силовой аккумуляторной батареей, первый выход электрохимического генератора соединен с тяговыми электродвигателями, а дизель-генератор соединен с тяговыми электродвигателями. 2. A shunting locomotive containing a diesel generator, reverse-type traction motors, power batteries, a fuel tank, characterized in that the locomotive is additionally equipped with an electrolyzer with three inputs and two outputs, oxygen and hydrogen storage rings and at least one electrochemical hydrogen-oxygen generator with two inputs and two outputs, and the diesel generator is made low-power and small-sized and connected to the first input of the electrolyzer, the outputs of which are connected to hydrogen and oxygen through the storage of hydrogen and oxygen with the inputs of the electrochemical generator, the second input of the electrolyzer is connected to the second output of the electrochemical generator and the diesel cooling system, the third input of the electrolyzer is connected to the power battery, the first output of the electrochemical generator is connected to the traction motors, and the diesel generator is connected to the traction motors .
RU2010153457/11A 2010-12-27 2010-12-27 Method of shunting locomotive operation and shunting locomotive RU2453448C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153457/11A RU2453448C1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Method of shunting locomotive operation and shunting locomotive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153457/11A RU2453448C1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Method of shunting locomotive operation and shunting locomotive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2453448C1 true RU2453448C1 (en) 2012-06-20

Family

ID=46681010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010153457/11A RU2453448C1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Method of shunting locomotive operation and shunting locomotive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2453448C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU93047870A (en) * 1993-10-13 1997-03-27 В.С. Максимов AUTONOMOUS HEAT-ELECTRO-ENERGY LOCOMOTIVE INSTALLATION
DE19731642C1 (en) * 1997-07-23 1999-02-18 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Fuel cell vehicle
RU2198103C2 (en) * 2001-01-09 2003-02-10 Кузнецов Геннадий Петрович Self-contained vehicle with rational utilization of electric energy generated in process of regenerative braking
RU2344954C1 (en) * 2007-12-12 2009-01-27 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") Shunting locomotive
RU2008115483A (en) * 2008-04-23 2009-10-27 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава ОАО "ВНИКТИ" (RU) METHOD FOR OPERATING A LOCOMOTIVE WITH ELECTRIC BRAKE AND A LOCOMOTIVE WITH ELECTRIC BRAKE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU93047870A (en) * 1993-10-13 1997-03-27 В.С. Максимов AUTONOMOUS HEAT-ELECTRO-ENERGY LOCOMOTIVE INSTALLATION
DE19731642C1 (en) * 1997-07-23 1999-02-18 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Fuel cell vehicle
RU2198103C2 (en) * 2001-01-09 2003-02-10 Кузнецов Геннадий Петрович Self-contained vehicle with rational utilization of electric energy generated in process of regenerative braking
RU2344954C1 (en) * 2007-12-12 2009-01-27 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") Shunting locomotive
RU2008115483A (en) * 2008-04-23 2009-10-27 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава ОАО "ВНИКТИ" (RU) METHOD FOR OPERATING A LOCOMOTIVE WITH ELECTRIC BRAKE AND A LOCOMOTIVE WITH ELECTRIC BRAKE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9975435B2 (en) Device for energy supply of trains
CN108839577B (en) Hydrogen fuel cell series-parallel hybrid power system and passenger car
CN107719163A (en) The control method and control system of fuel cell car
CN202357902U (en) Electric vehicle power system with fuel cell as vehicle-mounted extended range type charger
CN102358201A (en) Extended range type electric vehicle power system based on fuel battery and control method for extended range type electric vehicle power system
CN202806431U (en) City rail bus combined type intelligent power supply system
CN102910090B (en) Combined intelligent power supply system for urban rail buses
US8413589B2 (en) Container-based locomotive power source
US20020117857A1 (en) Diesel-electric regenerative hydro power cell
CN102050158A (en) Split-type electrocar and power trailer thereof
CN104626958A (en) High-power solar intelligent hybrid power automobile
CN202320312U (en) Hybrid power transmission system
CN102963261A (en) Hybrid electric vehicle
RU2344954C1 (en) Shunting locomotive
US20130284524A1 (en) Power system for vehicles and facilities
CN103129566A (en) Track double-dynamical engineering vehicle
RU2650286C2 (en) Method of hybrid diesel-contact shunting locomotive operation with energy accumulators and shunting locomotive
KR20070109041A (en) Hydrogen fuelled railway car
RU2453448C1 (en) Method of shunting locomotive operation and shunting locomotive
CN111497630A (en) Rail transit vehicle hybrid power supply system, control method thereof and rail transit vehicle
CN207955363U (en) A kind of chassis arrangement of fuel cell logistic car
CN204472537U (en) A kind of big-power solar intelligent mixed power automobile
CN201245066Y (en) Hybrid power coach
RU144553U1 (en) MANEUVER LOCOMOTIVE
CN114475670A (en) Gas fuel cell rail vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121228