[发明专利]轨道列车及其散热系统、散热方法

说明书

本发明公开了一种轨道列车及其散热系统、散热方法，通过液态导热介质在管道内的流动将吸收的发热设备的热量带至走行风散热装置内，利用列车高速运行时的走行风对存储有热量的液态导热介质进行散热，冷却后的液态导热介质再流回至取热装置内进行热量的收集，如此循环，实现发热设备的散热；通过温度传感器检测液态导热介质的温度，根据该温度控制走行风散热装置中散热模块的开启数量和/或走行风散热装置中液态导热介质的流量，使取热装置出口或入口内液态导热介质的温度在对应阈值范围内，实现发热量与散热量的平衡控制，显著提高了散热性能，具有节省能源、降低噪音和降低成本的突出性能，并且大大降低了散热装置的体积和重量。

技术领域

本发明属于轨道车辆通风冷却设计领域，尤其涉及一种轨道列车及其散热系统、散热方法。

背景技术

通风冷却系统是轨道车辆的重要组成部分，它的作用是对牵引系统(例如主变压器、主变流柜、牵引电机等)进行冷却，确保牵引系统安全运行。随着科技的快速发展，机车上变压器、变流器、牵引电机等电器的功率及功率密度不断增大，因而所需的散热冷却功率亦不断加大，若继续沿用传统的车载冷却塔，其散热量、体积、重量、噪声等都难以满足高品质机车的要求，因此如何解决机车不断增加的电器发热问题，是业界亟待解决的一个技术难点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨道列车及其散热系统、散热方法，以解决机车电器发热不断增加、对散热冷却要求越来越高的难题，实现高效、节能、环保的机车散热。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种轨道列车的散热系统，包括：

取热装置，用于收集发热设备的热量，并将所述热量存储于液态导热介质中；

设于所述取热装置出口或入口的温度传感器，所述温度传感器，用于检测所述取热装置出口或入口内液态导热介质的温度；

与所述取热装置连接的热传递装置，所述热传递装置，用于将存储有热量的液态导热介质传递给散热装置，以及将冷却后的液态导热介质传递给所述取热装置；

与所述热传递装置连接的走行风散热装置，所述走行风散热装置，用于利用走行风对流入的液态导热介质进行散热，实现液态导热介质的冷却；

调节装置，用于根据所述取热装置出口或入口内液态导热介质的温度控制所述走行风散热装置中散热模块的开启数量和/或所述走行风散热装置中液态导热介质的流量，使所述取热装置出口或入口内液态导热介质的温度在对应阈值范围内，实现发热量与散热量的平衡控制。

本发明中，液态导热介质吸收发热设备的热量，通过液态导热介质在管道内的流动将该热量带至走行风散热装置内，利用列车高速运行时的走行风对存储有热量的液态导热介质进行散热，得到冷却后的液态导热介质，冷却后的液态导热介质再流回至取热装置内进行热量的收集，如此循环，实现发热设备的散热；通过温度传感器检测液态导热介质的温度，当该温度高于对应阈值范围时，增加散热模块的开启数量和/或增大液态导热介质的流量，当该温度低于对应阈值范围时，减少散热模块的开启数量和/或减小液态导热介质的流量，使所有发热设备产生的热量与散热量达到平衡，使发热设备工作在一个合适的工作温度内；该系统在走行风散热装置风侧无需任何动力，在无需增加散热装置体积的情况下达到常规风机或冷却塔无法达到的散热效果，显著提高了散热性能，具有节省能源、降低噪音和降低成本的突出性能，并且大大降低了散热装置的体积和重量。该系统根据热平衡原理进行散热模块开启数量和液态导热介质流量的控制，为发热量与散热量的平衡提供了合理、高效地调节方式，使发热设备工作在一个合理的温度范围内，保证了列车的安全运行。

进一步地，所述走行风散热装置采用分布式结结构，所述走行风散热装置包括多条散热支路；每条所述散热支路均包括多个依次串接的散热模块；在每条所述散热支路的输入端设有输入阀门，在每条所述散热支路的输出端设有输出阀门；每条所述散热支路的输入端均与所述热传递装置的导热管道连接，每条所述散热支路的输出端均与所述热传递装置的回流管道连接。