[发明专利]储能器的冷却设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种在铁路机车车辆中冷却储能器的设备。

背景技术

在铁路机车车辆中可存在针对不同目的的储能器。尤其需要大功率储能器，以便在没有从外部输入能量的情况下至少能区段性地推动铁路机车车辆，例如城市有轨电车。当城市有轨电车应运行通过狭窄的道路或通过步行区时，希望在线路区段没有架空线或接触轨。

储能器、尤其这种为了运行城市有轨电车需要的大功率储能器，由于内部功率损失导致储能器发热。这种热损失导致缩短储能器的使用寿命。

已经有人建议，为了冷却储能器采用空气冷却或水冷。这种冷却对于电负荷和热负荷特别高的储能器有效性不够。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种在铁路机车车辆中冷却储能器的设备，这种设备能实施比迄今更加有效的冷却。

上述技术问题按照本发明是这样得以解决的，储能器与汽化器在热力学方面直接连接，以及，汽化器和冷凝器是致冷机的循环回路的组成部分。

采用致冷机带来的优点是，在储能器内形成的热量能迅速和可靠地散出。通过致冷机的循环过程，始终提供足够的冷却剂。因此，即使是电负荷和热负荷特别高的储能器也能可靠地被冷却。此外，还获得的优点是，能以比迄今小得多的间距安装多个储能器，并尽管如此仍存在良好的冷却可能性。一个附加的优点在于，这种致冷机低噪声工作，因此比例如冷却剂鼓风机产生更低的干扰性噪声。

例如作为压缩式致冷机的组成部分的汽化器，通过压气机与冷凝器连接，以及冷凝器通过节流器与汽化器连接。

按另一种例子，作为吸收式致冷机的组成部分的汽化器，通过压气机与冷凝器连接，以及冷凝器通过热压缩机与汽化器连接。

无论采用压缩式致冷机还是采用吸收式致冷机均获得的优点是，即便电负荷和热负荷特别高的储能器也能可靠地被冷却。

压缩式致冷机和吸收式致冷机都是已知的。在压缩式致冷机中冷凝的冷却剂只通过节流器压缩，然后供给汽化器，而吸收式致冷机采用热压缩机，它是一种溶解循环。在那里冷却剂首先溶解在液体中，此时散出热量。然后，溶解的冷却剂通过输入外部热量从溶液排出。冷却剂经此过程后比原先有更高的密度。

为了从热压缩机导出热能，将它例如与用于铁路机车车辆乘客车厢加热的加热循环在热力学方面连接。由此有利地利用产生的热量。

为了将热能供给热压缩机，将它例如与铁路机车车辆的废热管在热力学方面连接。也就是说，为了从溶液排出冷却剂，需要从外部输入热能。通过利用铁路机车车辆的废热管，所述热能有利地不需要单独产生。

储能器例如是电储能器，例如是超电容(UltraCap)或双层电容。

按另一种例子，储能器是电化学储能器，例如电池。这种电池可例如是镍镉电池。

例如多个储能器只与一个汽化器连接。因为仅一个致冷机的功率就足以将产生的热量从多个储能器排出，所以可以有利地在小的空间冷却多个储能器。

例如冷凝器与用于铁路机车车辆乘客车厢加热的加热循环在热力学方面连接。由此有利地利用在致冷机的冷凝器内产生的热量。

为了在铁路机车车辆中控制/调整冷却过程，例如存在一个控制单元。由此带来的优点是，冷却过程可以与需要相适应。

例如控制单元由多个部件组成，这些部件必要时可分布地安装在铁路机车车辆内。

要冷却的储能器可以处于铁路机车车辆的车辆端部内、在车辆内部不同位置、在车顶上或地板下。铁路机车车辆除城市有轨电车外也可以是城市铁路或长途列车。但储能器的冷却设备也可以使用于机车，例如调车机车中，或使用于装有橡胶轮胎在轨道上运行的车辆中。

采用本发明的设备获得的优点尤其是，甚至电负荷和热负荷特别高的储能器以及相应地一系列紧密并列的储能器，也能可靠和低噪声地被冷却。由此明显延长储能器的使用寿命。此设备尤其能良好地安置在没有从外部供电时应至少区段性行驶的有轨电车内。

附图说明

下面借助附图详细说明在铁路机车车辆中储能器冷却设备的实施例。其中：

图1表示有压缩式致冷机的设备；以及

图2表示有吸收式致冷机的设备。

具体实施方式

按照图1，可以处于铁路机车车辆中和可以是电池或电容器的储能器1，与压缩式致冷机3的汽化器2在热力学方面直接连接。在压缩式致冷机3中，汽化器2通过压气机4与冷凝器5连接，以及冷凝器5通过节流器6又与汽化器2连接，形成循环回路。汽化器2从储能器1提取热量，而冷凝器5将热量排入环境。冷却剂气态地从汽化器2流向冷凝器5，以及冷却剂液态地从冷凝器5流向汽化器2。