[实用新型]铁路机车辅助发电机智能控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能控制器，尤其涉及一种铁路机车辅助发电机智能控制器。

背景技术

阀控铅蓄电池具有少维护、酸污染小、功率密度大、使用寿命长等特点，目前在铁路机车上也已经广泛采用。

虽然阀控铅蓄电池仍属于铅酸蓄电池体系，由于氧循环技术和贫液技术的采用，对充放电技术和设备的要求与富液铅蓄电池完全不同。

富液铅蓄电池，当充电电流等于或小于蓄电池可接受充电电流时，充电电流全部用于充电电化学反应。当充电电流大于蓄电池可接受充电电流时，超过蓄电池可接受充电电流的部分，将以电解水的形式被消耗掉。随充电过程的的进行，电化学反应电流逐渐减小，电解水的电流逐渐加大，当充电完全结束后，从充电设备输入的充电电流将全部用于电解水。电解水产生的大量氢气和氧气从加液口排除，蓄电池的充电电压基本稳定于蓄电池的电动势与水解过电位之和的值，不再继续升高。这种特使富液铅蓄电池在充电过程中具有极强的自动均衡特性和自动恒压特性，采用简单的横流充电方法即可进行充电。

与富液铅蓄电池不同，阀控铅蓄电池由于采用了氧循环技术和贫液技术，实现了蓄电池的密封，在充电过程中，当充电电流大于蓄电池可接受充电电流时，过剩的电流虽然同样以电解水的形式被消耗，但电解水产生的氧气和氢气又被复合成水而实现了氧循环，由此实现了蓄电池的密封。

阀控铅蓄电池的过充电电流的严格受制于氧循环效率。当充电电流大于蓄电池可接受充电电流和氧循环能力可接受最大允许电解水电流之和后，氧循环条件将被破坏，氧循环效率将急剧降低，蓄电池内部由于氧气和氢气的积聚压力将急剧升高，最终导致排气阀被开启，氢气和氧通过排气阀被排除体外，使电解液逐渐丧失而干枯。阀控铅蓄电池与普通富液蓄电池比，在充电过程中主要有以下不同特点：

阀控铅蓄电池虽然仍具有一定的自动均衡特性，但受氧复合能力的限制，与富液铅蓄电池比相对很小，在充电过程中使充电电流等于或小于蓄电池可接受充电电流，对防止蓄电池使用寿命缩短至关重要。

充电电压对氧循环效率影响很大。满足氧循环高效进行的充电电压值远低于铅蓄电池电动势与水解过电位之和，而且随温度的升高而降低。温度每升高1℃，蓄电池的充电电压应降低约0.002V左右。从充电特性曲线分类，普通富液铅蓄电池属于自动恒压型充电特性，阀控铅蓄电池则属于电压增量型充电特性曲线。为维持氧循正常进行，应根据蓄电池的实际工作温度及时调整充电电压。

充电电流大小对阀控铅蓄电池的使用寿命影响很大。随充电电流的增加，蓄电池的使用寿命大幅缩短。为防止蓄电池的使用寿命过度缩短，应适当限制充电电流。

密封镉镍蓄电池在部分有特殊要求的铁路机车上仍有应用。密封镉镍蓄电池同样是基于氧循环技术和贫液技术实现密封的。与阀控铅蓄电池一样，为了维持氧循环的正常进行，充电电流应小于或等于最大允许充电电流。与阀控铅蓄电池不同，从充电特形曲线分类，密封镉镍蓄电池的充电电压特性曲线属于负增量型充电特性曲线。随充电过程的进行，蓄电池的电压逐渐上什升，当充电结束后，若不能保证充电电流小于蓄电池可接受充电电流，蓄电池的温度会快速升高，蓄电池的充电电压会随温度的快速升高而迅速下降，形成“蓄电池温度升高→蓄电池电压下降→充电电流随之增加→蓄电池温度进一步升高”的恶性循环。如此相互影响，使充电电流迅速增大，温度迅速升高，最终发生热失控。

现有铁路机车辅助发电机充电控制电路是基于传统富液铅蓄电池和传统富液镉镍蓄电池设计的，已经不能适应阀控铅蓄电池和密封镉镍蓄电池对充电的基本要求。研制适应阀控铅蓄电池和密封镉镍蓄电池特点的新型控制器，是铁路机车技术发展的迫切需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：现有铁路机车辅助发电机充电控制电路是基于传统富液铅蓄电池和传统富液镉镍蓄电池设计的，已经不能适应阀控铅蓄电池和密封镉镍蓄电池对充电的基本要求，研制适应阀控铅蓄电池和密封镉镍蓄电池特点的新型控制器，是铁路机车技术发展的迫切需求，提供一种铁路机车辅助发电机智能控制器。