[实用新型]混合动力调车机车再生能量回收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种混合动力调车机车的控制装置，特别是一种混合动力调车机车的能源回收装置。

背景技术

混合动力调车机车在制动时，要消耗掉巨大的能量，同时在制动过程中存在巨大的能量未被回收利用。如图1所述，混合动力调车机车的空气制动包括自动制动和单独制动，自动制动阀控制均衡风缸压力、均衡风缸通过中继阀控制列车管压力（操作连接在列车管上的紧急制动阀可引发列车紧急制动），列车管通过分配阀控制到变向阀的作用管压力；单独制动阀控制到变向阀的单独作用管压力；变向阀从作用管、单独作用管中选择最高压力通过作用阀控制制动缸压力。无论是自动制动阀还是单独制动阀，都通过变向阀、作用阀控制制动缸压力。但是在这种制动的过程中，存在较大的惯性，并没有被利用。目前，国外的混合动力调车机车，在进行停车制动能量的回收时，由于考虑到动力蓄电池一旦充满或受最大充电电流限制使制动能力不足，一般采用的是增加电阻制动装置的方法，这种方法大大地增加了该能源回收装置的成本，不利于该能源回收装置的推广利用。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、性能可靠、制造成本低的混合动力调车机车再生能源回收装置。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的混合动力调车机车再生能量回收装置, 包括制动阀、均衡风缸、中继阀、紧急制动阀、分配阀、变向阀、作用阀和制动缸，其中制动阀包括自动制动阀和单独制动阀，所述自动制动阀与均衡风缸、中继阀依次连接，所述中继阀与紧急制动阀通过列车管连接到分配阀上，所述分配阀连接到变向阀上，变向阀与作用阀、制动缸依次连接，所述单独制动阀连接到变向阀上，其特征在于：它包括压力传感器、电磁阀和能量回收开关，所述电磁阀设置于单独制动阀与变向阀之间的单独作用管上，其中单独制动阀与电磁阀之间的单独作用管上设置有压力传感器，所述电磁阀的两端并联有能量回收开关。

在单独制动阀与变向阀之间的单独作用管道上设置电磁阀，电磁阀与单独制动阀之间的单独作用管上设置压力传感器，电磁阀与能量回收开关并联，所述电磁阀、压力传感器、能量回收开关均连接到机车微机上，主变流器传动控制单元是主变流器的一部分，机车微机通过通讯接口实现对主变流器的控制。混合动力调车机车进行停车制动时，牵引电动机转变为发电机，发出的电能通过主变流器整流为中间直流电压，在动力蓄电池组允许的情况下完成充电，通过机车微机进行控制，实现机车再生能量回收。当能量回收开关置于 “开”位，驾驶机车者操纵单独制动阀，实施空气制动时，由于电磁阀与单独制动阀之间的单独作用管上设置有压力传感器，所以当压力传感器检测到单独作用管中的空气压力大于30kPa时，将该信号传递至机车微机，机车微机判断机车在实施制动，并根据蓄电池剩余容量，判断是否满足再生制动的要求，若剩余容量满足再生制动要求，一方面机车微机控制电磁阀通电，从而切断单独制动阀与变向阀之间的空气流通，从而切断空气制动；另一方面由于空气压力传感器检测到的空气压力与机车制动力对应，机车微机就根据空气制动力F2计算出牵引电机制动电流，给主变流器传动控制单元发出能量回收指令和控制绝缘栅双极晶体管的通断脉冲占空比，由主变流器传动控制单元开始实施再生制动，并向蓄电池充电，但此时必须保证蓄电池充电电流小于或等于蓄电池允许的最大充电电流。此时主变流器传动控制单元根据牵引电机的制动电流，计算出产生的再生制动力F1传输给机车微机，机车微机把再生制动力F1与机车驾驶者希望施加的机车空气制动力F2的理论值比较。当1.1F2≥F1≥0.9F2时，机车继续进行再生制动，回收能量，直到F1＜0.9F2或1.1F2＜F1时，机车微机控制电磁阀断电，切断再生制动，开通空气制动管路，进行空气制动。

当能量回收开关置于 “0”位时，机车微机控制电磁阀断电，切除再生制动，机车不对机车制动能量进行回收。当司机对机车进行单独制动时，微机检测到此信号后，给主变流器传动控制单元发出封锁绝缘栅双极晶体管脉冲指令，关断主变流器绝缘栅双极晶体管，机车进行空气制动。为了保证机车制动的可靠性，当机车微机检测到压力传感器出现故障时，立即切断再生制动，机车进行正常的空气制动。当电磁阀出现故障时，即机车驾驶者操纵单独制动阀进行制动，但机车又没有制动力时，机车驾驶者应立即操纵自动制动阀，即操纵大闸进行制动。

本实用新型的混合动力调车机车再生能量回收装置，对机车大闸控制制动功能不做任何的改变，以保证机车制动的可靠性。本实用新型的混合动力调车机车再生能量回收装置，结构简单、性能可靠、制造成本低，适合推广应用。