一種采用車載電源供電的高鐵列車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種采用車載電源供電的高鐵列車，包括車體，所述車體包括左右放置的側(cè)部車身、位于所述側(cè)部車身之間且上下間隔放置的第一底盤結(jié)構(gòu)與第二底盤結(jié)構(gòu)，所述第一底盤結(jié)構(gòu)與所述第二底盤結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有用于給所述高鐵列車供電的車載電源，所述車載電源的輸入接口與外部電源連接，所述車載電源的輸出接口與所述高鐵列車的用電裝置連接。其能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)存在的建設(shè)和運(yùn)營成本高問題，并能有效避免依賴架空高壓線滑行取電，提高可靠性與穩(wěn)定性。
【專利說明】一種采用車載電源供電的高鐵列車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及交通【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種采用車載電源供電的高鐵列車。

【背景技術(shù)】
[0002] 鐵路運(yùn)輸在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、民眾方便出行兩大方面起著不可替代的作用。
[0003] 當(dāng)前，我國高鐵發(fā)展迅速，運(yùn)營里程已達(dá)1.2萬公里，無論是規(guī)模還是技術(shù)已達(dá)到 世界領(lǐng)先水平。現(xiàn)有的高鐵列車一般是采用沿線架空高壓線為其供電，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng) 方式相比，電力驅(qū)動(dòng)具有無污染、載客量大、動(dòng)力/重量比大等優(yōu)點(diǎn)。因此，世界上大多數(shù) 高速列車都采用電力驅(qū)動(dòng)方式，即通過鐵路沿線的架空高壓線電網(wǎng)（我國都采用工頻單相 2. 5千伏電壓）對列車供電方式。為了通過架空高壓線電網(wǎng)獲取電能，在列車車頂安裝有沿 著高壓線滑動(dòng)獲取電能的受電弓。但由于高價(jià)建設(shè)成本和高額運(yùn)營費(fèi)用，整個(gè)系統(tǒng)常出現(xiàn) 虧損。此外，由于滑行接觸性的網(wǎng)絡(luò)供電方式影響可靠性、運(yùn)行中產(chǎn)生的諧波和負(fù)序電流對 整個(gè)供電系統(tǒng)的影響，常會(huì)使系統(tǒng)發(fā)生故障。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提出一種采用車載電源供電的高鐵列車，能夠有效解決上 述存在的建設(shè)和運(yùn)營成本高問題，并能有效避免依賴架空高壓線滑行取電，提高可靠性與 穩(wěn)定性。
[0005] 為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0006] -種采用車載電源供電的高鐵列車，包括車體，所述車體包括左右放置的側(cè)部車 身、位于所述側(cè)部車身之間且上下間隔放置的第一底盤結(jié)構(gòu)與第二底盤結(jié)構(gòu)，所述第一底 盤結(jié)構(gòu)與所述第二底盤結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有用于給所述高鐵列車供電的車載電源，所述車載電 源的輸入接口與外部電源連接，所述車載電源的輸出接口與所述高鐵列車的用電裝置連 接。
[0007] 其中，所述側(cè)部車身的下部對應(yīng)于所述車載電源處設(shè)有開口，所述側(cè)部車身的上 部開設(shè)有車窗，所述開口位于所述車窗的正下方；兩個(gè)所述側(cè)部車身之間設(shè)置有位于所述 第一底盤結(jié)構(gòu)的正上方的頂部車身。
[0008] 其中，所述車載電源包括車載電池、用于給所述車載電池充電的充電裝置、以及用 于控制所述充電裝置的電控裝置，所述電控裝置與所述充電裝置、所述車載電池連接，所述 車載電池充電時(shí)，所述充電裝置與外部電源連接；所述車載電池的一側(cè)與所述第一底盤結(jié) 構(gòu)扣合，所述車載電池的另一側(cè)與所述第二底盤結(jié)構(gòu)扣合。
[0009] 其中，所述車載電池的外形呈長方體，且所述車載電池的側(cè)部設(shè)置有扣位結(jié)構(gòu)，當(dāng) 兩個(gè)所述車載電池連接時(shí)，一個(gè)所述車載電池的第一側(cè)的所述扣位結(jié)構(gòu)與另一個(gè)所述車載 電池的第三側(cè)的所述扣位結(jié)構(gòu)扣合；所述第一底盤結(jié)構(gòu)的底部與所述第二底盤結(jié)構(gòu)的頂部 對稱設(shè)置有所述扣位結(jié)構(gòu)。
[0010] 其中，所述扣位結(jié)構(gòu)包括凸起、以及與所述凸起連接的凹槽，所述凸起與所述凹槽 間隔設(shè)置形成鋸齒形結(jié)構(gòu)。
[0011] 其中，所述凸起的頂端兩側(cè)面設(shè)置有限位凸起，所述凹槽的底端兩側(cè)面設(shè)置有限 位凹槽，兩個(gè)所述車載電池連接時(shí)，所述凸起伸入所述凹槽，所述限位凸起伸入所述限位凹 槽。
[0012] 其中，所述開口處連接有蓋板，所述蓋板的頂端與所述側(cè)部車身為鉸接，且所述蓋 板的底端與所述側(cè)部車身扣合。
[0013] 其中，所述開口處連接有可伸縮式的蓋板，所述蓋板的頂端與所述側(cè)部車身固定 連接，所述蓋板的底端插入所述開口處的底側(cè)。
[0014] 其中，所述車載電池為納米碳纖素電池或釔碳鋰動(dòng)力電池。
[0015] 其中，所述高鐵列車的每節(jié)車廂的每側(cè)設(shè)置有226塊所述車載電池，所述車載電 池的單體容量為3000Ah/3. 7V;所述車載電池的單體充電時(shí)間為4-5min。
[0016] 本實(shí)用新型的有益效果為：
[0017] 本實(shí)用新型的采用車載電源供電的高鐵列車，包括車體，所述車體包括左右放置 的側(cè)部車身、位于所述側(cè)部車身之間且上下間隔放置的第一底盤結(jié)構(gòu)與第二底盤結(jié)構(gòu)，所 述第一底盤結(jié)構(gòu)與所述第二底盤結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有用于給所述高鐵列車供電的車載電源，所 述車載電源的輸入接口與外部電源連接，所述車載電源的輸出接口與所述高鐵列車的用電 裝置連接；其通過車載電源給高鐵列車的用電裝置供電，進(jìn)而代替現(xiàn)有技術(shù)中的采用受電 弓與架空高壓線滑行供電的方式，能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)存在的建設(shè)和運(yùn)營成本高的問 題，并能有效避免依賴架空高壓線滑行取電，提高可靠性與穩(wěn)定性；另外，該高鐵列車采用 車載電源供電后，就可以移除原有的用于滑行供電用的設(shè)備，如在變壓器車上的牽引變壓 器、高壓設(shè)備，或動(dòng)車上的牽引變流器等，使得車內(nèi)連線簡單，避免外部連線，因而整體結(jié)構(gòu) 更加簡潔，進(jìn)而降低維護(hù)成本；該車載電源可以充電循環(huán)使用，因而其更加環(huán)保。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是本實(shí)用新型的采用車載電源供電的高鐵列車的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖2是圖1中的高鐵列車在A-A處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖3是圖1中的車載電池的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖4是圖3中的車載電池在B-B處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖5是圖1中的車載電池連接示意圖。
[0023] 圖6是圖5中的車載電池連接部位結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖中：100_車體；200-車載電池；
[0025] 101-車窗；102-側(cè)部車身；103-頂部車身；104-第一底盤結(jié)構(gòu)；105-第二底盤結(jié) 構(gòu)；106-蓋板；
[0026] 201-電池接口；202-凸起；203-凹槽；2021-限位凸起；2031-限位凹槽。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0028] 如圖1至6所示，一種采用車載電源供電的高鐵列車，包括車體100,車體100包括 左右放置的側(cè)部車身102、位于側(cè)部車身102之間且上下間隔放置的第一底盤結(jié)構(gòu)104與第 二底盤結(jié)構(gòu)105,第一底盤結(jié)構(gòu)104與第二底盤結(jié)構(gòu)105之間設(shè)置有用于給高鐵列車供電的 車載電源，車載電源的輸入接口與外部電源連接，車載電源的輸出接口與高鐵列車的用電 裝置連接。
[0029] 該高鐵列車通過車載電源給高鐵列車的用電裝置供電，進(jìn)而代替現(xiàn)有技術(shù)中的采 用受電弓與架空高壓線滑行供電的方式，能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)存在的建設(shè)和運(yùn)營成本高 的問題，并能有效避免依賴架空高壓線滑行取電，提高可靠性與穩(wěn)定性；另外，該高鐵列車 采用車載電源給高鐵列車完全供電后，就可以移除原有的用于滑行供電用的設(shè)備，如在變 壓器車上的牽引變壓器、高壓設(shè)備，或動(dòng)車上的牽引變流器等，使得車內(nèi)連線簡單，避免外 部連線，因而整體結(jié)構(gòu)更加簡潔；該車載電源可以充電循環(huán)使用，因而其更加環(huán)保。
[0030] 優(yōu)選的，側(cè)部車身102的下部對應(yīng)于車載電源處設(shè)有開口，側(cè)部車身102的上部 開設(shè)有車窗101，開口位于車窗的正下方；兩個(gè)側(cè)部車身102之間設(shè)置有位于第一底盤結(jié)構(gòu) 104的正上方的頂部車身103。車載電源設(shè)置在車窗下方，因而可以較好地滿足車體支撐強(qiáng) 度，使用更安全可靠。
[0031] 具體地，車載電源包括車載電池200、用于給車載電池200充電的充電裝置、以及 用于控制充電裝置的電控裝置，電控裝置與充電裝置、車載電池200連接，車載電池200充 電時(shí)，充電裝置與外部電源連接；具體地，在車載電池的頂部設(shè)置有電池接口 201。高鐵列 車的用電裝置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、車用照明、駕駛控制、列車生活設(shè)施等，也就是列車上的所有用 電的設(shè)施。
[0032] 在實(shí)際使用時(shí)，可以將車載電池200橫放在第一底盤結(jié)構(gòu)104與第二底盤結(jié)構(gòu)105 之間，使車載電池200的一側(cè)與第一底盤結(jié)構(gòu)104扣合，車載電池200的另一側(cè)與第二底盤 結(jié)構(gòu)105扣合。優(yōu)選的，在本實(shí)施例中，車載電池200的外形呈長方體，且車載電池200的 側(cè)部設(shè)置有扣位結(jié)構(gòu)；需要說明的是，該車載電池的側(cè)面分為依次連接的第一側(cè)、第二側(cè)、 第三側(cè)、第四側(cè)，其中，第一側(cè)與第三側(cè)相對，第二側(cè)與第四側(cè)相對，當(dāng)兩個(gè)車載電池200連 接時(shí)，一個(gè)車載電池200的第一側(cè)的扣位結(jié)構(gòu)與另一個(gè)車載電池200的第三側(cè)的扣位結(jié)構(gòu) 扣合；第一底盤結(jié)構(gòu)104的底部與第二底盤結(jié)構(gòu)105的頂部對稱設(shè)置有扣位結(jié)構(gòu)。具體地， 扣位結(jié)構(gòu)包括凸起202、以及與凸起202連接的凹槽203,凸起202與凹槽203間隔設(shè)置形 成鋸齒形結(jié)構(gòu)。凸起202的頂端兩側(cè)面設(shè)置有限位凸起2021，凹槽203的底端兩側(cè)面設(shè)置 有限位凹槽2031，兩個(gè)車載電池200連接時(shí)，凸起202伸入凹槽203,限位凸起2021伸入限 位凹槽2031。
[0033] 因此，利用扣位結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)相互之間的簡單扣合與固定，避免車體運(yùn)動(dòng)的過程 中晃動(dòng)，再利用限位凸起2021與限位凹槽2031之間的配合，使得相鄰的車載電池200固定 穩(wěn)定。
[0034] 作為一種優(yōu)選，開口處連接有蓋板106,蓋板106的頂端與側(cè)部車身102為鉸接，且 蓋板106的底端與側(cè)部車身扣合。使用時(shí)，將蓋板106的底端與側(cè)部車身打開，使其繞著頂 端翻轉(zhuǎn)，以使得車載電池外露進(jìn)行充電或者更換或者其他維護(hù)操作。
[0035] 作為另一種優(yōu)選，開口處連接有可伸縮式的蓋板106,蓋板106的頂端與側(cè)部車身 102固定連接，蓋板106的底端插入開口處的底側(cè)。使用時(shí)，將蓋板106向上收縮，使得車載 電池外露進(jìn)行充電或者更換或者其他維護(hù)操作，這種打開方式占用空間小，比較適合在車 站等空間較小的地方使用。
[0036] 優(yōu)選的，在本實(shí)施例中，車載電池200為納米碳纖素電池或釔碳鋰動(dòng)力電池。 高鐵列車的每節(jié)車廂的每側(cè)設(shè)置有226塊車載電池200,車載電池200的單體容量為 3000Ah/3. 7V;車載電池200的單體充電時(shí)間為4-5min。
[0037] 在選擇車載電池時(shí)，三個(gè)要素起很大作用：比能量大和制造成本較低（低于現(xiàn)在 鋰電池的價(jià)格）；使用壽命較長，即充放電次數(shù)在3000次以上（相當(dāng)于十年以上）；續(xù)航里 程較長（在500km以上）；充電時(shí)間較短（如4?5分鐘可充80%以上容量，20分鐘左右 可充滿）。
[0038] 實(shí)施例一
[0039] 車載電池為納米碳纖素電池。納米碳纖素電池簡稱CNT電池，采用2000?2800m3/ g的微孔納米材料，增大表面積，使電池容量為一般電池的7?10倍，這就為生產(chǎn)大容量、高 功率的電池提供了技術(shù)基礎(chǔ)。此外其極板的材料為納米碳，對環(huán)境幾乎無污染。
[0040]CNT電池主要技術(shù)參數(shù)：
[0041]質(zhì)量比能量：237Wh/kg;
[0042] 體積比功率：512Wh/L;
[0043] 充放電次數(shù)：可循環(huán)充電4000次以上；
[0044] 單體尺寸：950mmX350mmX35mm片狀可無連線疊片（3000Ah規(guī)格）約合0? 01m3;
[0045]重量：37kg(3000Ah);
[0046] 單體電壓：3.7V;
[0047] 充電時(shí)間：4?5分鐘可完成充電80%?90%，20分鐘可充滿；
[0048] 工作環(huán)境溫度：_25°C?+65°C〇
[0049] CNT電池與現(xiàn)有的主要應(yīng)用的其他電池的技術(shù)參數(shù)比較如下表所示：
[0050]

【權(quán)利要求】
1. 一種采用車載電源供電的高鐵列車，包括車體（100)，其特征在于，所述車體（100) 包括左右放置的側(cè)部車身（102)、位于所述側(cè)部車身（102)之間且上下間隔放置的第一底 盤結(jié)構(gòu)（104)與第二底盤結(jié)構(gòu)（105)，所述第一底盤結(jié)構(gòu)（104)與所述第二底盤結(jié)構(gòu)（105) 之間設(shè)置有用于給所述高鐵列車供電的車載電源，所述車載電源的輸入接口與外部電源連 接，所述車載電源的輸出接口與所述高鐵列車的用電裝置連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鐵列車，其特征在于，所述側(cè)部車身（102)的下部對應(yīng)于所 述車載電源處設(shè)有開口，所述側(cè)部車身（102)的上部開設(shè)有車窗（101)，所述開口位于所述 車窗的正下方；兩個(gè)所述側(cè)部車身（102)之間設(shè)置有位于所述第一底盤結(jié)構(gòu)（104)的正上 方的頂部車身（103)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鐵列車，其特征在于，所述車載電源包括車載電池（200)、 用于給所述車載電池（200)充電的充電裝置、W及用于控制所述充電裝置的電控裝置，所 述電控裝置與所述充電裝置、所述車載電池（200)連接，所述車載電池（200)充電時(shí)，所述 充電裝置與外部電源連接；所述車載電池（200)的一側(cè)與所述第一底盤結(jié)構(gòu)（104)扣合，所 述車載電池（200)的另一側(cè)與所述第二底盤結(jié)構(gòu)（105)扣合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高鐵列車，其特征在于，所述車載電池（200)的外形呈長方 體，且所述車載電池（200)的側(cè)部設(shè)置有扣位結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩個(gè)所述車載電池（200)連接時(shí)，一 個(gè)所述車載電池（200)的第一側(cè)的所述扣位結(jié)構(gòu)與另一個(gè)所述車載電池（200)的第=側(cè)的 所述扣位結(jié)構(gòu)扣合；所述第一底盤結(jié)構(gòu)（104)的底部與所述第二底盤結(jié)構(gòu)（105)的頂部對 稱設(shè)置有所述扣位結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高鐵列車，其特征在于，所述扣位結(jié)構(gòu)包括凸起（202)、W及 與所述凸起（202)連接的凹槽（203)，所述凸起（202)與所述凹槽（203)間隔設(shè)置形成銀齒 形結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高鐵列車，其特征在于，所述凸起（202)的頂端兩側(cè)面設(shè)置有 限位凸起（2021)，所述凹槽（203)的底端兩側(cè)面設(shè)置有限位凹槽（2031)，兩個(gè)所述車載電 池（200)連接時(shí)，所述凸起（202)伸入所述凹槽（203)，所述限位凸起（2021)伸入所述限位 凹槽（2031)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鐵列車，其特征在于，所述開口處連接有蓋板（106)，所述 蓋板（106)的頂端與所述側(cè)部車身（102)為較接，且所述蓋板（106)的底端與所述側(cè)部車 身（102)扣合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鐵列車，其特征在于，所述開口處連接有可伸縮式的蓋板 (106)，所述蓋板（106)的頂端與所述側(cè)部車身（102)固定連接，所述蓋板（106)的底端插 入所述開口處的底側(cè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的高鐵列車，其特征在于，所述車載電池（200)為納 米碳纖素電池或錠碳裡動(dòng)力電池。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的高鐵列車，其特征在于，所述高鐵列車的每節(jié)車廂的每側(cè)設(shè) 置有226塊所述車載電池（200)，所述車載電池（200)的單體容量為3000Ah/3. 7V ;所述車 載電池（200)的單體充電時(shí)間為4-5min。
【文檔編號】B60L11/18GK204222676SQ201420631740
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】王習(xí)然 申請人:王習(xí)然