[发明专利]一种车载光伏轴头冗余发电系统

说明书

本发明提供了一种车载光伏轴头冗余发电系统，包括：轴头发电机、太阳能光伏板、冗余供电控制器及蓄电池；轴头发电机的转轴与机车车轴连接，由机车车轴带动轴头发电机的转轴旋转发电；太阳能光伏板设置于机车车厢顶部，用于将太阳能转化为电能；冗余供电控制器的电机接口及光伏接口分别与轴头发电机、太阳能光伏板连接，并且冗余供电控制器的充电电路与蓄电池连接，用于控制轴头发电机、太阳能光伏板向蓄电池充电和/或为其他车载设备供电；蓄电池用于存储轴头发电机和太阳能光伏板发出的电能，并在冗余供电控制器的控制下为车载设备供电。本发明能够实现对车载设备24小时不间断供电，减轻列车内电气连接的复杂程度，提高列车运行的安全可靠性。

技术领域

本发明涉及快捷货运车载电器供电技术领域，尤其涉及一种车载光伏轴头冗余发电系统。

背景技术

国家提出运输模式转型，大力发展轨道交通运输，在原有货运机车的基础上，新型的快捷货运货车的研发迫在眉睫。为满足货运物流信息及车辆状态的监控，需要在 货车上加装定位、监控及通讯设备。

经过调研发现，现有货车平台货车车厢大部分没有独立的供电系统，当机车入库后，车厢内的供电中断，设备则停止工作。还有一部分车厢安装有单独的电池供电系 统，机车启动后，机车内电源向电池进行充电，入库后电池向用电设备进行供电，电 池频繁的深度充放电，导致电池的寿命大大缩短。在没有机车供电的情况下，如何实 现24小时不间断供电成为一个迫切需要解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种车载光伏轴头冗余发电系统，所述系统包括：轴头发电机、太阳能光伏板、冗余供电控制器及蓄电池；其中，所述轴头发电 机的转轴与机车车轴连接，由机车车轴带动轴头发电机的转轴旋转发电；所述太阳能 光伏板设置于机车车厢顶部，用于将太阳能转化为电能；所述冗余供电控制器的电机 接口与所述轴头发电机的输出端连接，所述冗余供电控制器的光伏接口与所述太阳能 光伏板的输出端连接，并且所述冗余供电控制器的充电电路与蓄电池连接，用于控制 所述轴头发电机、太阳能光伏板向蓄电池充电和/或为其他车载设备供电；

所述蓄电池用于存储所述轴头发电机和太阳能光伏板发出的电能，并在所述冗余供电控制器的控制下为车载设备供电。

在一实施例中，所述冗余供电控制器包括：控制电路、整流单元和BUCK-BOOST 电路；

所述控制电路用于对BUCK-BOOST电路进行稳压、限流控制，使BUCK-BOOST 电路向蓄电池进行三段式充电；

所述整流单元用于将所述轴头发电机发出的交流电整流滤波为直流电；所述BUCK-BOOST电路用于对太阳能光伏板和轴头发电机输出的电压进行升压或降压后 对蓄电池充电。

在一实施例中，所述冗余供电控制器还包括：检测电路，用于检测蓄电池电压及输出电流、轴头发电机输出电压及电机转速、太阳能光伏板输出电压。

在一实施例中，所述冗余控制器还包括显示器，用于显示所述检测电路检测到的所述蓄电池电压及输出电流、轴头发电机输出电压及电机转速、太阳能光伏板输出电 压。

在一实施例中，所述冗余供电控制器还包括人机交互单元，用于接收用户输入的信息。

在一实施例中，所述轴头发电机采用永磁发电机。

在一实施例中，所述太阳能光伏板采用单晶硅太阳能电池板。

在一实施例中，所述蓄电池采用铅酸电池。

在一实施例中，所述轴头发电机通过断路器与所述冗余供电控制器的电机接口连接。

在一实施例中，所述太阳能光伏板通过断路器与所述冗余供电控制器的光伏接口连接。

本发明实施例提供的光伏轴头冗余发电系统具有以下优点：