[实用新型]一种新型机车多功能电源装置

说明书

本实用新型公开了适用于大功率交流电力机车的一种新型机车多功能电源装置。本电源装置，由双向DC电源模块（1）、钛酸锂电池组（2）、双向DC电源模块（3）、超级电容模组（4）、双向DC电源模块（5）、逆变电源模块（6）组成。本电源装置可以双向运行，可以为交流电力机车提供多种电压的交、直流电源。本电源装置从左至右运行时，可以为交流电力机车牵引电机发电回送提供激磁电力，还可以为交流电力机车在无接触网线路运行时提供电力；本电源装置从右至左运行时，可以为交流电力机车无火回送提供乘务人员所需的生活电力。本电源装置将可以提高交流电力机车在无接触网线路移车作业效率，也可以改善机车无火回送时司乘人员的生活条件。

技术领域

本实用新型属于铁路机车技术领域，涉及到交流电力机车在无接触网线路短距离缓慢行驶时供电、机车无火回送时司乘人员生活供电的车载式机车电源装置。

背景技术

机车日常整备和维修，可能需要登上车顶作业。为了保证登顶作业人员人身安全，在整备场和维修库房不允许架设高压接触网。交流电力机车，在整备场和维修库房的自身短距离行驶或移动就成为难题。

为了解决交流电力机车无接触网短距离行驶或移动问题，机车生产厂家和铁路行业技术人员提出了多种技术方案，制造了各种专用的机车牵车电源设备应用到实际生产作业中。这些牵车电源技术方案，还是存在有安全隐患、浪费人力、作业时间过长等不足。

HXN3和HXN5交流传动内燃机车，设置有车载式机车库内行驶供电装置。在不启动柴油发动机情况下，内燃机车由机车库内行驶供电装置给机车牵引电机供电，牵引机车在库房内慢速行驶。内燃机车这种清洁、安全和高效的库内移车技术方案，得到各机务段生产人员一致好评。

参照HXN3和HXN5交流传动内燃机车，研发适合交流电力机车库内短距离行驶和移动的供电装置，确保库内移车作业安全、高效和快捷完成，将具备良好发展前景。

为改善护送机车运输的司乘人员生活条件，需要研究开发机车无火回送供电装置。

铁路运营机车运行到规定的里程后要到机车厂大修，需要无火回送，按规定是要附挂在货物列车中运行到目的地，期间不允许升起受电弓获得电力。在我国北方的冬天，司机室内部温度一般在-10℃到-20℃之间，甚至达到-40℃；在我国南方的夏季，太阳的暴晒下，司机室内部温度一般在+45℃到+55℃之间。在这样的环境温度条件下，维修机车在跨局长时间运输过程中，机车上无法提供生活用电，护送机车运输的司乘人员生活条件十分艰苦，容易冻伤或中暑，甚至危害司乘人员的人身安全。

为了提高机车无火回送期间护送机车运输的司乘人员生活舒适度，保证司乘人员照明、通讯设备、烧水、做饭、取暖或空调用电，需要在机车上安装机车无火回送供电装置，提供直流110V、交流单相220V和三相380V电力。

交流电力机车执行标准化设计，安装设备的机械间空间有限，并且机车每个传动轴上的承重都有明确的技术要求。

为了改善交流电力机车无接触网短距离行驶或移动问题，为了解决机车无火回送时司乘人员的生活供电问题，可以分别开发出供电电源产品。但是，因为机车机械间安装空间有限和机车每根传动轴承重限值问题，两种供电电源产品很难同时安装在机车上。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型机车多功能电源装置，能够很好解决以上交流电力机车（单独车头）应用中存在的技术问题。

本实用新型的目的在于：设计一种新型机车多功能电源装置，内部电路从左至右或从右至左双向运行，既可以为交流电力机车无接触网短距离慢速行驶供电，也可以为交流电力机车无火回送供电。两种功能的供电电源共用一套系统，这样可以节省设备尺寸和重量，高效利用现有的交流电力机车机械间的安装空间。

尽可能优化双向运行直流电源模块的电路设计，选用高功率密度的电路拓扑和有利于电路空间布置的拓扑，做到直流电源模块体积小，重量轻。