[发明专利]用于移动应用的发电设备

说明书

技术领域

本发明涉及发电设备领域，用于移动应用，特别是用于电动车辆。

背景技术

不仅具有蓄能器(例如蓄电池)而且具有直接供电系统(例如空中架线)的电动车辆有赖于蓄能器或者存在直接供电系统。为了减轻这种依赖性，提高灵活度或活动范围，可以使用具有内燃机的发电设备。针对自重较大的电动车辆(例如有轨机动车)而言，蓄能器(例如，借助于蓄电池)因功率需求量较高而并不实用。针对需要空中架线的车辆而言，在非电轨路段中行驶时(在例如铁路调车场的铁路区域内或者在利用绕行路段的公交服务区域内)，需借助发电设备来产生驱动车辆所需的电功率或者借用不依赖于电网的单独车辆来牵引车辆(在铁路区域内，例如柴油机车作为调车机车)。鉴于挂钩和脱钩牵引车(例如调车机车)耗费时间，这就需要文初所述的变型方案(借助于发电设备来发电)。具有电力驱动装置的车辆通常并不设计成柴油发动机的车辆，而是设计成纯电动车(例如电机车、无轨电车)，因此，无论可用的结构空间还是发电设备的额外重量(这种发电设备也不必配置成持续运行)都时常受到极大限制。

出于实际原因，可用的空间结构通常是长方形箱体，其中需放置发电设备的全部主要组件(柴油发动机、发电机、冷却系统)。在此情形下，应符合噪声发射和废气排放相关的规定，还应注意热边界条件(在功率较高且结构尺寸较小的情况下，冷却可能成为重大挑战)。根据应用，还有其他不可忽视的要求，诸如灭火系统和装配状况方面的特殊环境条件。总之，需致力于整个系统的高度复杂性与小型结构尺寸相结合。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种发电设备，用于移动应用，特别是用于高自重的电动车辆(例如有轨机动车)，这种发电设备能够在结构空间相对较小的情况下获得相对较高的输出电功率。上述目的通过权利要求1所述的发电设备得以达成。各种实施例及改进方案参阅从属权利要求的主题内容。

下面说明用于电动车辆的发电设备。根据本发明的实施例，所述发电设备包括：框架；固定于所述框架上的内燃机，该内燃机具有曲轴，其旋转轴在工作中大致在垂直方向上延伸；以及利用所述内燃机驱动的发电机，用于产生电流。

在某些实施例中，所述内燃机包括水冷式排气歧管。在某些实施例中，所述发电设备包括使内燃机与发电机互连的传动机构，其中，所述内燃机的所述曲轴的旋转轴与所述发电机的驱动轴平行，并且所述发电机被布置于所述内燃机旁。在其他实施例中，所述内燃机的所述曲轴与所述发电机的驱动轴在同轴上彼此相连。在某些实施例中，在所述曲轴的上水平面上布置有通风装置。

根据另一实施例，所述发电设备包括：框架；具有曲轴的内燃机，其旋转轴在工作中大致在水平方向上延伸；以及利用所述内燃机驱动的发电机，用于产生电流，其中，所述发电机被布置于所述内燃机之下，并且所述内燃机的所述曲轴的旋转轴与所述发电机的驱动轴平行。所述设备还包括变换成较高转速的传动机构，其使所述内燃机与所述发电机耦合。所述传动机构可以在同一侧上包括驱动端和从动端。

在某些实施例中，所述内燃机可以通过发电机壳体和/或传动机构壳体(和/或飞轮壳体)而与所述框架相连接。

根据又一实施例，所述发电设备包括：框架；具有曲轴的内燃机，其旋转轴在工作中大致在水平方向上延伸，其中，所述内燃机被布置成围绕与所述曲轴的旋转轴平行的水平轴倾斜；以及利用所述内燃机驱动的发电机，用于产生电流，其中，所述发电机被布置于所述内燃机之下，并且所述内燃机的所述曲轴的旋转轴与所述发电机的驱动轴平行。所述设备还包括变换成较高转速的传动机构，其使所述内燃机与所述发电机耦合。

在某些实施例中，所述内燃机可以相对于垂直方向倾斜60°至90°。

附图说明

下面根据附图中所示的示例对本发明加以详述。附图不一定是按比例绘制并且本发明不仅限于所图示的方面。确切而言，重点是呈现本发明的基本原理。在附图中：

图1示意性示出发电设备的可用结构空间(“箱体”)的两种变型方案。

图2示出根据图1的箱体中的系统组件装配的不同变型方案。

图3示出限定发电设备的可用结构空间(参见图1中的箱体A)的框架的示例。

图4示出类似于图2e的示例的内燃机的倾斜结构。

具体实施方式