[发明专利]油电混合动力单轨吊机车及其动力输出控制方法

权利要求书

1.一种油电混合动力单轨吊机车，包括单轨吊机车主体，其特征在于：所述机车主体上设有防爆柴油机、防爆蓄电池组、电动机以及控制器，所述控制器根据传感器采集的信号，控制防爆柴油机通过发电机为电动机提供电源，驱动所述机车进行运动，或控制蓄电池组为电动机提供电源，驱动所述机车进行运动，或控制防爆柴油机通过发电机为电动机提供电源，同时控制发电机为蓄电池进行充电，驱动所述机车进行运动。

2.根据权利要求1所述的油电混合动力单轨吊机车，其特征在于：所述控制器包括传感器、A/D转换器、控制器、人机交换模块以及供电模块，所述传感器经A/D转换器与控制器的信号输入端连接，所述传感器用于采集巷道的坡度和机车负载信息，所述A/D转换器用于将传感器采集的模拟信号进行处理，输出控制器能够处理的数据信号；所述人机交换模块与控制器进行双向连接，用于向控制器输入数据或命令，并显示控制器输出的数据；所述供电模块为传感器、A/D转换器、控制器以及人机交换模块提供电源。

3.根据权利要求2所述的油电混合动力单轨吊机车，其特征在于：所述蓄电池组的输出端依次经电池容量传感器、蓄电池组主电路开关和电控箱与电动机电连接，所述控制器的输出端分别与蓄电池组主电路开关和电控箱内变频装置的控制信号输入端连接，控制器控制蓄电池组主电路开关的导通和关断以及电控箱内变频装置工作或不工作，所述蓄电池组的电源输出端与供电模块的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的油电混合动力单轨吊机车，其特征在于：所述单轨吊机车还包括连接在所述发电机输出端的整流装置，所述整流装置的输出端分为两路，其中一路依次经单向充电模块和单向充电模块控制开关与蓄电池组的充电端连接，所述控制器的输出端与单向充电模块控制开关的控制端连接， 所述控制器控制单向充电模块控制开关的导通和关断，第二路经防爆发电机主电路开关与电控箱内变频器的电源输入端连接，所述控制器的输出端与防爆发电机主电路开关的控制端连接，控制器控制防爆发电机主电路开关的导通和关断。

5.根据权利要求2所述的油电混合动力单轨吊机车，其特征在于：所述人机交换模块为触摸屏。

6.根据权利要求1所述的油电混合动力单轨吊机车，其特征在于：所述控制器使用PLC和DSP。

7.根据权利要求1所述的油电混合动力单轨吊机车，其特征在于：所述传感器为坡度传感器、负荷传感器以及电池容量传感器。

8.一种油电混合动力单轨吊机车的动力输出控制方法，其特征在于包括以下步骤：

传感器采集巷道的坡度、机车的负载信息以及防爆蓄电池组的电量，并将采集到的信息处理后传送给控制器进行处理，控制器根据传感器采集到的信息控制防爆柴油机和防爆蓄电池组在不同的工作模式下进行工作；

a、当控制器通过传感器采集到的信息判断得出机车在平巷或轻载状态下运行时，则控制器控制蓄电池组主电路开关导通，采用蓄电池组作为机车动力源，再通过变频调速装置将蓄电池组输出的直流电变为三相异步电动机可用的交流电为所述机车上的电动机提供驱动电流；

b、当控制器通过传感器采集到的信息判断得出机车在爬坡或重载状态运行时，则控制器发出信号启动防爆柴油机，然后接通防爆柴油主电路开关，接通柴油发电机供电电路后，控制器随即关闭蓄电池组的主电路开关，使单轨吊机车以柴油机作为动力源，柴油机带动发电机发电，再经整流装置将发电机的交流电变为直流电，再通过变频调速装置将整流后的直流电变为三相异步电动机可用的交流电，电动机组经减速箱带动驱动轮转动，使整个机车在爬坡或重载工况下往前行驶；

c、当控制器通过传感器采集到的信息判断得出机车在下坡运行时，控制器打开防爆发电机主电路开关和蓄电池组主电路开关，不采用柴油机也不采用蓄电池作为机车动力，控制器将发电机发出的电能储存至蓄电池组，将机车下坡的势能转化为电能储存到蓄电池组中；

d、当控制器通过传感器采集到的信息判断得出蓄电池电量不足时，发出信号启动柴油机，接通柴油发电机主电路，然后关闭蓄电池组主电路开关，使柴油机作为整车动力源，与此同时打开蓄电池组的单向充电模块控制开关，使柴油机发电机整流装置的部分电流经单向充电模块流入蓄电池组，实现机车运行中柴油发电机将多余电量给蓄电池组充电。