[发明专利]一种基于超级电容储能的纯电动调车机车

权利要求书

1.一种基于超级电容储能的纯电动调车机车，其特征在于，包括：调车机车本体和受电弓，所述调车机车本体设有超级电容储能系统，所述超级电容储能系统包括超级电容柜、超级电容管理系统、充电接触器、输出接触器和熔断器；

所述超级电容管理系统接收调车机车主控单元发出的充电指令和放电指令，所述充电指令用于控制所述充电接触器接通或断开，使所述受电弓与所述超级电容柜连接或断开；所述放电指令用于控制输出接触器接通和断开，使所述超级电容柜对外供电，所述熔断器用于超级电容柜输出给调车机车的电流超过预设电流值时进行过流保护；

所述超级电容柜用于为调车机车提供所需能量。

2.如权利要求1所述的一种基于超级电容储能的纯电动调车机车，其特征在于：

所述受电弓为双极受电弓，所述受电弓的正极连接变电所高压电源正极，用于给所述超级电容柜充电，所述双极受电弓的负极连接变电所高压电源负极，用于使调车机车的电流流回变电所。

3.如权利要求2所述的一种基于超级电容储能的纯电动调车机车，其特征在于：

所述调车机车两端还设有自动提销摘构装置；

所述自动提销摘构装置包括气缸、链环、气缸活塞杆、电控阀；

所述电控阀接收调车机车主控单元发出的摘钩指令，用于控制气缸活塞杆移动；

所述气缸连接调车机车的提销杆和气缸活塞杆，并通过链环与调车机车的提销链环连接。

4.如权利要求3所述的一种基于超级电容储能的纯电动调车机车，其特征在于：

所述自动提销摘钩装置还包括激光雷达；

所述激光雷达用于采集调车机车与货车之间的距离，并转化为第一电信号传输至调车机车主控单元，所述调车机车主控单元通过对比所述第一电信号与预设的光电值，进而判断调车机车与货车之间是否脱离。

5.如权利要求4所述的一种基于超级电容储能的纯电动调车机车，其特征在于：所述自动提销摘钩装置还包括接近开关，所述接近开关用于检测调车机车上的钩舌与钩体之间的距离，并转化为第二电信号传输至调车机车主控单元，所述调车机车主控单元通过对比所述第二电信号与预设的光电值，进而判断车钩是否在全开位。

6.如权利要求5所述的一种基于超级电容储能的纯电动调车机车，其特征在于：利用远程控制的方式控制气缸活塞杆移动，实现远程提销摘钩；

所述远程控制的方式具体为：调车机车主控单元通过无线传输的方式接收地面远程操作台发送的摘钩指令，并将摘钩指令发送至电控阀，所述电控阀接收调车机车主控单元发出的摘钩指令，用于控制气缸活塞杆移动，从而拉动提销杆实现摘钩。

7.如权利要求5所述的一种基于超级电容储能的纯电动调车机车，其特征在于：利用本地控制的方式控制气缸活塞杆移动，实现本地提销摘钩；

所述本地控制的方式具体为：所述调车机车司机室操作台上设置提钩按钮，所述提钩按钮用于向调车机车主控单元发送摘钩指令，调车机车主控单元将摘钩指令发送至电控阀，所述电控阀接收调车机车主控单元发出的摘钩指令，用于控制气缸活塞杆移动，从而拉动提销杆实现摘钩。

8.如权利要求1所述的一种基于超级电容储能的纯电动调车机车，其特征在于：所述超级电容管理系统还用于为所述超级电容柜实现自动充电；

调车机车主控单元与所述超级电容管理系统通过总线双向连接，接收超级电容管理系统发送的超级电容柜的电压V和电荷值SOC，当超级电容柜的电压V低于预设的最低电压V_min或超级电容柜的电荷值SOC低于预设的最低电荷值SOC_min时，主控单元发送充电指令给所述超级电容管理系统，所述超级电容管理系统控制所述充电接触器接通所述受电弓，使所述超级电容柜与所述受电弓连接；调车机车主控单元检测到所述超级电容柜与所述受电弓连接后，调车机车主控单元发送升弓指令给所述受电弓控制所述受电弓升起，并与变电所高压电源连接，对所述超级电容柜进行充电；当调车机车主控单元检测到超级电容柜的电荷值SOC高于预设的最高电荷值SOC_max时，调车机车主控单元发送降弓指令给所述受电弓控制所述受电弓降下，当调车机车主控单元检测到所述受电弓降下后，取消给所述超级电容管理系统发送的充电指令，所述超级电容管理系统控制所述充电接触器断开，完成充电。