一種混合動力機車制造技術

本發明專利技術公開了一種混合動力機車，整體分成上部的機車車體、車內設備以及下部的整體式燃油箱和轉向架，所述機車車體從前往后依次為冷卻室、動力室、電氣室、司機室和后機室，所述司機室和電氣室之間還設置有電池室，電池室內設置動力電池組，該動力電池組包括控制蓄電池組、啟動蓄電池組和22組串聯在一起的動力電池單元模塊，每組動力電池單元模塊由串并電芯組成，每組動力電池單元模塊的電壓為64V，所述動力電池組與主發電機共同供電。本發明專利技術可以通過動力電池組提供1408V的額定電壓，屬于1500V等級的大功率混合動力機車，在國內外都屬于領先水平。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術設及機車
，特別是一種混合動力機車。
技術介紹
混合動力技術誕生于2001年，是由R.J.Corman集團的子公司鐵路動力技術公司 (Rail化werTechnologies)通過對舊車進行現代化改造過程中實現了該技術的裝車運用， 2004年該公司第一批具有混合動力裝置的綠山羊和綠小山羊系列內燃機車正式進入市場。 [000引隨后，GE公司于2007年5月展示其新型混合動力內燃機車。另外，法國ALSTOM公 司也在進行混合動力機車的研制并已生產出樣機；日本也推出了混合動力輕軌車。 在國內，2010年南車資陽機車有限公司研制了 850kW混合動力機車樣車并進行了 一系列的試驗研究，2012年將功率提升到1000 kW并投入運用考核。 下表為國內外混合動力機車性能及技術特點比較： 從上表可見，目前國內、外混合動力機車主要集中為中小功率等級的調車機車，功 率等級大概在500-120kW之間，中間直流電壓都在1000 VW下。美國GE公司一直致力于開 發干線貨運混合動力內燃機車，但由于動力蓄電池的容量和控制等問題而中途擱置。從目 前能查閱的文獻中得知，GE的大功率干線貨運混合動力機車蓄電池存在的問題主要是制動 能量回收后的運用技術。2013年，南車資陽機車有限公司開始進行"一種中間直流電壓1500V等級大功率 混合動力交流傳動內燃機車"的研究。
技術實現思路
本專利技術的專利技術目的在于：針對上述存在的問題，提供一種混合動力機車。該混合動 力機車的功率為2000-2500kW，目前國內外無同等功率等級的混合動力內燃機車，機車技術 水平屬于國內外領先水平。 本專利技術采用的技術方案是運樣的：一種混合動力機車，整體分成上部的機車車體、車內設備W及下部的整體式燃油 箱和轉向架，所述機車車體從前往后依次為冷卻室、動力室、電氣室、司機室和后機室，所述 后機室內布置低壓電器柜，所述司機室內布置座椅和雙向操縱臺，所述電氣室內布置有變 壓器、后通風機和接觸器柜和主變流柜，所述動力室內布置有柴油機進氣裝置、主發電機、 柴油機，所述冷卻室內布置有閥類安裝架、空氣壓縮機、冷卻裝置、輔助變流柜、干燥器、前 通風機，所述司機室和電氣室之間還設置有電池室，電池室內設置動力電池組，該動力電池 組包括控制蓄電池組、啟動蓄電池組和22組串聯在一起的動力電池單元模塊，每組動力電 池單元模塊由串并電忍組成，每組動力電池單元模塊的電壓為64V，所述動力電池組與主發 電機共同供電。 作為優選，所述各動力電池單元模塊成=行兩列向上堆擱，共四層，各動力電池單 元模塊之間采用螺栓、錐銷連接并相互之間留有空隙。運樣堆擱、連接，結構穩定，所占用面 積和空間小，且通風冷卻效果好。作為優選，所述各動力電池單元模塊帶有冷卻筋。 作為優選，所述各動力電池單元模塊放置在全密封結構內，且串聯的回路上設置 至少=個烙斷器。設置烙斷器，可W保證高壓安全。 作為優選，所述電池室內還設置空調。[001引作為優選，所述柴油機與主發電機連接，主發電機與外接電源共同連接到整流模 塊的輸入端，整流模塊的輸出端并聯若干牽引變流模塊，每個牽引變流模塊連接一臺牽引 電機，所述動力電池組一端與整流模塊的輸出端連接，還分別在其與部分牽引變流模塊的 中間回路上設置一個斬波電阻進行過壓保護，動力電池組另一端與其余牽引變流模塊之間 通過斬波電感連接。動力電池組采用本優選結構之后，可W實現=種方式儲能：通過外接電 源充電，通過柴油機主發電機組充電，還可W利用各牽引變流器制動的能量充電。 綜上所述，由于采用了上述技術方案，本專利技術的有益效果是：可W通過動力電池組 提供1408V的額定電壓，屬于1500V等級的大功率混合動力機車，在國內外都屬于領先水 平。【附圖說明】 圖1是本專利技術內部結構的主視圖。 圖2是本專利技術內部結構的俯視圖。 圖3是本專利技術中動力電池組用于供電的原理圖。 圖中標記：1為低壓電器柜，2為座椅，3為雙向操縱臺，4為動力電池組，5為變壓 器，6為后通風機，7為接觸器柜，8為總風缸，9為柴油機進氣裝置，10為主發電機，11為柴 油機，12為閥類安裝架，13為轉向架，14為空氣壓縮機，15為冷卻裝置，16為輔助變流柜，17 為干燥器，18為前通風機，19為主變流柜。【具體實施方式】 下面結合附圖，對本專利技術作詳細的說明。[00幼 實施例： 如圖1、2所示，一種混合動力機車，整體分成上部的機車車體、車內設備W及下部 的整體式燃油箱和轉向架13,所述機車車體從前往后依次為冷卻室、動力室、電氣室、司機 室和后機室，所述后機室內布置低壓電器柜1，所述司機室內布置座椅2和雙向操縱臺3,所 述電氣室內布置有變壓器5、后通風機6和接觸器柜7和主變流柜19,所述動力室內布置有 柴油機進氣裝置9、主發電機10、柴油機11，所述冷卻室內布置有閥類安裝架12、空氣壓縮 機14、冷卻裝置15、輔助變流柜16、干燥器17、前通風機18,所述司機室和電氣室之間還設 置有電池室，電池室內設置動力電池組4,該動力電池組4包括控制蓄電池組、啟動蓄電池 組和22組串聯在一起的動力電池單元模塊，每組動力電池單元模塊由20串323并電忍組 成，每組動力電池單元模塊的電壓為64V，所述動力電池組4與主發電機10共同供電。 所述各動力電池單元模塊成=行兩列向上堆擱，共四層，各動力電池單元模塊之 間采用螺栓、錐銷連接并相互之間留有空隙。 所述各動力電池單元模塊帶有冷卻筋。 所述各動力電池單元模塊放置在全密封結構內，且串聯的回路上設置至少=個烙 斷器。 所述電池室內還設置空調。 如圖3所示，所述柴油機11與主發電機10連接，主發電機10與外接電源共同連 接到整流模塊的輸入端，整流模塊的輸出端并聯若干牽引變流模塊，每個牽引變流模塊連 接一臺牽引電機，所述動力電池組4 一端與整流模塊的輸出端連接，還分別在其與部分牽 引變流模塊的中間回路上設置一個斬波電阻進行過壓保護，動力電池組4另一端與其余牽 引變流模塊之間通過斬波電感連接。【主權項】1. 一種混合動力機車，整體分成上部的機車車體、車內設備以及下部的整體式燃油箱 和轉向架（13)，所述機車車體從前往后依次為冷卻室、動力室、電氣室、司機室和后機室，所 述后機室內布置低壓電器柜（1)，所述司機室內布置座椅（2)和雙向操縱臺（3)，所述電氣 室內布置有變壓器（5 )、后通風機（6 )和接觸器柜（7 )、主變流柜（19 )，所述動力室內布置有 柴油機進氣裝置（9)、主發電機（10)、柴油機（11)，所述冷卻室內布置有閥類安裝架（12)、 空氣壓縮機（14)、冷卻裝置（15)、輔助變流柜（16)、干燥器（17)、前通風機（18)，其特征在 于：所述司機室和電氣室之間還設置有電池室，電池室內設置動力電池組（4)，該動力電池 組（4)包括控制蓄電池組、啟動蓄電池組和22組串聯在一起的動力電池單元模塊，每組動 力電池單元模塊由串并電芯組成，每組動力電池單元模塊的電壓為64V，所述動力電池組 (4)與主發電機（10)共同供電。2. 根據權利要求1所述的一種混合動力機車，其特征在于：所述各動力電池單元模塊 成三行兩列向上堆砌，共四層，各動力電池單元模塊之間采用螺栓、錐銷連接并相互之間留 有空隙本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種混合動力機車，整體分成上部的機車車體、車內設備以及下部的整體式燃油箱和轉向架（13），所述機車車體從前往后依次為冷卻室、動力室、電氣室、司機室和后機室，所述后機室內布置低壓電器柜（1），所述司機室內布置座椅（2）和雙向操縱臺（3），所述電氣室內布置有變壓器（5）、后通風機（6）和接觸器柜（7）、主變流柜（19），所述動力室內布置有柴油機進氣裝置（9）、主發電機（10）、柴油機（11），所述冷卻室內布置有閥類安裝架（12）、空氣壓縮機（14）、冷卻裝置（15）、輔助變流柜（16）、干燥器（17）、前通風機（18），其特征在于：所述司機室和電氣室之間還設置有電池室，電池室內設置動力電池組（4），該動力電池組（4）包括控制蓄電池組、啟動蓄電池組和22組串聯在一起的動力電池單元模塊，每組動力電池單元模塊由串并電芯組成，每組動力電池單元模塊的電壓為64V，所述動力電池組（4）與主發電機（10）共同供電。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孟玉發，何國福，王平華，陳傳彬，牟俊彥，張斌，計強，葉頂康，隆孝軍，
申請(專利權)人：南車資陽機車有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51