一種混合動力機(jī)車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及機(jī)車技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種混合動力機(jī)車。
【背景技術(shù)】
[0002] 混合動力技術(shù)誕生于2001年，是由R.J.Corman集團(tuán)的子公司鐵路動力技術(shù)公司 (Rail化werTechnologies)通過對舊車進(jìn)行現(xiàn)代化改造過程中實現(xiàn)了該技術(shù)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(nèi)燃機(jī)車正式進(jìn)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(nèi)燃機(jī)車。另外，法國ALSTOM公 司也在進(jìn)行混合動力機(jī)車的研制并已生產(chǎn)出樣機(jī)；日本也推出了混合動力輕軌車。
[0004] 在國內(nèi)，2010年南車資陽機(jī)車有限公司研制了 850kW混合動力機(jī)車樣車并進(jìn)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。
[0005] 下表為國內(nèi)外混合動力機(jī)車性能及技術(shù)特點比較：


[0009]從上表可見，目前國內(nèi)、外混合動力機(jī)車主要集中為中小功率等級的調(diào)車機(jī)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(fā)干線貨運混合動力內(nèi)燃機(jī)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(xiàn)中得知，GE的大功率干線貨運混合動力機(jī)車蓄電池存在的問題主要是制動 能量回收后的運用技術(shù)。
[0010]2013年，南車資陽機(jī)車有限公司開始進(jìn)行"一種中間直流電壓1500V等級大功率 混合動力交流傳動內(nèi)燃機(jī)車"的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種混合動力機(jī)車。該混合動 力機(jī)車的功率為2000-2500kW，目前國內(nèi)外無同等功率等級的混合動力內(nèi)燃機(jī)車，機(jī)車技術(shù) 水平屬于國內(nèi)外領(lǐng)先水平。
[0012] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是運樣的：
[0013]一種混合動力機(jī)車，整體分成上部的機(jī)車車體、車內(nèi)設(shè)備W及下部的整體式燃油 箱和轉(zhuǎn)向架，所述機(jī)車車體從前往后依次為冷卻室、動力室、電氣室、司機(jī)室和后機(jī)室，所述 后機(jī)室內(nèi)布置低壓電器柜，所述司機(jī)室內(nèi)布置座椅和雙向操縱臺，所述電氣室內(nèi)布置有變 壓器、后通風(fēng)機(jī)和接觸器柜和主變流柜，所述動力室內(nèi)布置有柴油機(jī)進(jìn)氣裝置、主發(fā)電機(jī)、 柴油機(jī)，所述冷卻室內(nèi)布置有閥類安裝架、空氣壓縮機(jī)、冷卻裝置、輔助變流柜、干燥器、前 通風(fēng)機(jī)，所述司機(jī)室和電氣室之間還設(shè)置有電池室，電池室內(nèi)設(shè)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(lián)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(fā) 電機(jī)共同供電。
[0014] 作為優(yōu)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所占用面 積和空間小，且通風(fēng)冷卻效果好。
[0015]作為優(yōu)選，所述各動力電池單元模塊帶有冷卻筋。
[0016] 作為優(yōu)選，所述各動力電池單元模塊放置在全密封結(jié)構(gòu)內(nèi)，且串聯(lián)的回路上設(shè)置 至少=個烙斷器。設(shè)置烙斷器，可W保證高壓安全。
[0017] 作為優(yōu)選，所述電池室內(nèi)還設(shè)置空調(diào)。
[001引作為優(yōu)選，所述柴油機(jī)與主發(fā)電機(jī)連接，主發(fā)電機(jī)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(lián)若干牽引變流模塊，每個牽引變流模塊連接一臺牽引 電機(jī)，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(shè)置一個斬波電阻進(jìn)行過壓保護(hù)，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(yōu)選結(jié)構(gòu)之后，可W實現(xiàn)=種方式儲能：通過外接電 源充電，通過柴油機(jī)主發(fā)電機(jī)組充電，還可W利用各牽引變流器制動的能量充電。
[0019] 綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：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(jī)車，在國內(nèi)外都屬于領(lǐng)先水 平。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0021] 圖2是本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0022] 圖3是本發(fā)明中動力電池組用于供電的原理圖。
[0023] 圖中標(biāo)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(fēng)機(jī)，7為接觸器柜，8為總風(fēng)缸，9為柴油機(jī)進(jìn)氣裝置，10為主發(fā)電機(jī)，11為柴 油機(jī)，12為閥類安裝架，13為轉(zhuǎn)向架，14為空氣壓縮機(jī)，15為冷卻裝置，16為輔助變流柜，17 為干燥器，18為前通風(fēng)機(jī)，19為主變流柜。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。
[00幼 實施例：
[0026] 如圖1、2所示，一種混合動力機(jī)車，整體分成上部的機(jī)車車體、車內(nèi)設(shè)備W及下部 的整體式燃油箱和轉(zhuǎn)向架13,所述機(jī)車車體從前往后依次為冷卻室、動力室、電氣室、司機(jī) 室和后機(jī)室，所述后機(jī)室內(nèi)布置低壓電器柜1，所述司機(jī)室內(nèi)布置座椅2和雙向操縱臺3,所 述電氣室內(nèi)布置有變壓器5、后通風(fēng)機(jī)6和接觸器柜7和主變流柜19,所述動力室內(nèi)布置有 柴油機(jī)進(jìn)氣裝置9、主發(fā)電機(jī)10、柴油機(jī)11，所述冷卻室內(nèi)布置有閥類安裝架12、空氣壓縮 機(jī)14、冷卻裝置15、輔助變流柜16、干燥器17、前通風(fēng)機(jī)18,所述司機(jī)室和電氣室之間還設(shè) 置有電池室，電池室內(nèi)設(shè)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(lián)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(fā)電機(jī)10共同供電。
[0027] 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。
[0028] 所述各動力電池單元模塊帶有冷卻筋。
[0029] 所述各動力電池單元模塊放置在全密封結(jié)構(gòu)內(nèi)，且串聯(lián)的回路上設(shè)置至少=個烙 斷器。
[0030] 所述電池室內(nèi)還設(shè)置空調(diào)。
[0031] 如圖3所示，所述柴油機(jī)11與主發(fā)電機(jī)10連接，主發(fā)電機(jī)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(lián)若干牽引變流模塊，每個牽引變流模塊連 接一臺牽引電機(jī)，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(shè)置一個斬波電阻進(jìn)行過壓保護(hù)，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(quán)項】
1. 一種混合動力機(jī)車，整體分成上部的機(jī)車車體、車內(nèi)設(shè)備以及下部的整體式燃油箱 和轉(zhuǎn)向架（13)，所述機(jī)車車體從前往后依次為冷卻室、動力室、電氣室、司機(jī)室和后機(jī)室，所 述后機(jī)室內(nèi)布置低壓電器柜（1)，所述司機(jī)室內(nèi)布置座椅（2)和雙向操縱臺（3)，所述電氣 室內(nèi)布置有變壓器（5 )、后通風(fēng)機(jī)（6 )和接觸器柜（7 )、主變流柜（19 )，所述動力室內(nèi)布置有 柴油機(jī)進(jìn)氣裝置（9)、主發(fā)電機(jī)（10)、柴油機(jī)（11)，所述冷卻室內(nèi)布置有閥類安裝架（12)、 空氣壓縮機(jī)（14)、冷卻裝置（15)、輔助變流柜（16)、干燥器（17)、前通風(fēng)機(jī)（18)，其特征在 于：所述司機(jī)室和電氣室之間還設(shè)置有電池室，電池室內(nèi)設(shè)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(lián)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(fā)電機(jī)（10)共同供電。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動力機(jī)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。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種混合動力機(jī)車，其特征在于：所述各動力電池單元 模塊帶有冷卻筋。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種混合動力機(jī)車，其特征在于：所述各動力電池單元模塊 放置在全密封結(jié)構(gòu)內(nèi)，且串聯(lián)的回路上設(shè)置至少三個熔斷器。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動力機(jī)車，其特征在于：所述電池室內(nèi)還設(shè)置空調(diào)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動力機(jī)車，其特征在于：所述柴油機(jī)（10)與主發(fā)電 機(jī)（9)連接，主發(fā)電機(jī)（9)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(lián)若干牽引變流模塊，每個牽引變流模塊連接一臺牽引電機(jī)，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(shè)置一個斬波電阻進(jìn) 行過壓保護(hù)，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。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混合動力機(jī)車，整體分成上部的機(jī)車車體、車內(nèi)設(shè)備以及下部的整體式燃油箱和轉(zhuǎn)向架，所述機(jī)車車體從前往后依次為冷卻室、動力室、電氣室、司機(jī)室和后機(jī)室，所述司機(jī)室和電氣室之間還設(shè)置有電池室，電池室內(nèi)設(shè)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(lián)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(fā)電機(jī)共同供電。本發(fā)明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(jī)車，在國內(nèi)外都屬于領(lǐng)先水平。
【IPC分類】B61C7/04
【公開號】CN105197019
【申請?zhí)枴緾N201510654184
【發(fā)明人】孟玉發(fā), 何國福, 王平華, 陳傳彬, 牟俊彥, 張斌, 計強(qiáng), 葉頂康, 隆孝軍
【申請人】南車資陽機(jī)車有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月12日