[发明专利]用于轨道闪光焊的供电方法

说明书

本申请提供用于轨道闪光焊的供电方法，其中，电源和储能模块耦合到第一逆变单元，第一逆变单元配置为：将电源和/或储能模块输出的电能转换为适于轨道闪光焊的形式并提供至焊接负载；该供电方法包括：在轨道闪光焊的焊接周期期间，至少基于焊接负载的功率需求，使储能模块在第一状态与第二状态之间切换；其中，在第一状态中，储能模块由电源进行充电；并且其中，在第二状态中，储能模块向第一逆变单元供电。本申请的供电方法适应于闪光焊的焊接负载周期性变化的动态需求，具有电能使用效率高、电能供给稳定、轨道线路现场焊接速度快、焊轨施工作业续航能力强、简单可靠、使用方便等优点。

技术领域

本申请涉及轨道焊接领域。更具体而言，本申请涉及一种用于轨道闪光焊的供电方法，其在电气效率和焊接性能方面提供改善的表现。

背景技术

轨道闪光焊常用于轨道交通的建设中。例如，闪光焊可用于焊接铺设轨道用的钢轨、铁轨等。

轨道闪光焊接施工时，完成一个接头的焊接过程被称为一个焊接周期。单个焊接周期主要分为闪光阶段、顶锻阶段和保压推瘤三个阶段。单个焊接周期典型地持续120s-140s。在闪光阶段期间，待焊接的工件会周期地或不定时地远离彼此，然后靠近彼此。在待焊接的工件远离彼此时，通过工件的电流具有相对较小的电流强度。此时，焊接所需要消耗的电功率相对较低。当待焊接的工件靠近彼此时，通过工件的电流具有相对较大的电流强度。此时，焊接所需要消耗的电功率相对较高。现有的轨道闪光焊接负载通常采用柴油发电机组作为电源，并且柴油发电机组的输出功率需要满足待焊接的工件靠近彼此时的功率需求。例如，柴油发动机组的功率可选择400KW或更大的功率。

CN111740459A公开了一种移动闪光焊轨机的供电装置，其使用超级电容为焊轨机供电，并且配置蓄电池为超级电容充电。蓄电池可通过外接电源进行充电。该专利在闪光焊的焊接周期期间，超级电容始终处于放电的工作状态；待一个焊接周期完成后，蓄电池为超级电容充电，为下一个焊接周期做准备。当蓄电池电量过低时就得被迫停工进行充电，典型的充电时间长达若干小时，例如4-8小时或更长。因此，此类供电方法持续工作时间短，电能使用效率低。

发明内容

本申请一个方面的目的在于提供一种用于轨道闪光焊的供电方法，其旨在至少提供改善的电能使用效率，以确保焊接期间电能供应的持续稳定。

一种用于轨道闪光焊的供电方法，其中，电源和储能模块耦合到第一逆变单元，第一逆变单元配置为：将电源和/或储能模块输出的电能转换为适于轨道闪光焊的形式并提供至焊接负载；

该供电方法包括：

在轨道闪光焊的焊接周期期间 ，至少基于焊接负载的功率需求，使储能模块在第一状态与第二状态之间切换；

其中，在第一状态中，储能模块由电源进行充电；并且

其中，在第二状态中，储能模块向第一逆变单元供电。

在上述供电方法中，可选地，还包括：

将焊接负载的功率需求与预先确定的功率需求阈值进行比较；

在焊接负载的功率需求小于或等于功率需求阈值时，使储能模块处于第一状态，并且电源向第一逆变单元供电；

在焊接负载的功率需求大于功率需求阈值时，使储能模块处于第二状态，并且电源向第一逆变单元供电。

在上述供电方法中，可选地，功率需求阈值是一个轨道闪光焊的焊接周期期间产生最大焊接电流所需的功率的第一预定百分比。

在上述供电方法中，可选地，进一步基于电源的输出功率，使储能模块在第一状态与第二状态之间切换。

在上述供电方法中，可选地，还包括：

将电源的输出功率与预先确定的输出功率阈值进行比较；

在电源的输出功率小于或等于输出功率阈值时，使储能模块处于第二状态，并且电源向第一逆变单元供电；