电阻制动装置的制造方法制造方法及图纸

一种电阻制动装置及其制造方法、电车制动系统，该电阻制动装置包括串联的多个制动电阻，多个制动电阻分布于预设散热区域内，预设散热区域包括第一子散热区域和第二子散热区域，第一子散热区域位于靠近进风口的位置处，第二子散热区域位于靠近出风口的位置处，第一子散热区域中分布有第一制动电阻，第二子散热区域中分布有第二制动电阻，其中，第一制动电阻的阻值大于第二制动电阻的阻值。该电阻制动装置消除了制动电阻由于冷却不均匀和辐射受热的影响而造成的温度不均匀的现象，消除了局部过热的隐患，降低了制动电阻的故障率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，具体地说，涉及电阻制动装置及其制造方法、电车制动系统。
技术介绍
无轨电车是一种由架空接触网供电、电动机驱动，并以电制动和气制动结合的方式运行的道路公共交通工具，其能够不依赖固定轨道行驶。气制动需要消耗压缩空气控制闸瓦或是制动片来摩擦轮毂，因此气制动会额外消耗电力，并产生机械磨损。而电制动则可以解决气制动的缺点。电制动是通过电力电子器件和变流控制器进行制动的，其能够把电动机在制动工况时发电产生的能量通过电阻发热消耗掉，这种制动方式没有机械磨损和制动噪音。电制动的电功率由司机控制，司机可以依据脚踩制动踏板的深度来控制电制动力的大小。在没有配置车载储能系统的一般老式无轨电车以及配置柴油发电机作为辅助动力系统的无轨电车中，电制动完全依靠制动电阻来消耗制动能量。而在装备有车载储能系统(例如蓄电池或超级电容)的双源无轨电车中，一部分制动能量可以由储能系统回收。对于这类双源无轨电车，当储能系统的能量充满或者需要更大的电制动功率时，就需要制动电阻来消耗制动能量。电阻制动(即能耗制动)是无轨电车电制动最常用的一种方式，其主要依靠制动电阻把车辆刹车时产生的制动能量以发热的形式消耗。由于车辆制动功率较大，制动电阻发热严重，或散热条件不好，经常使制动电阻模块局部过热、烧断甚至烧蚀，从而造成制动电阻断路、短路的故障。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种电阻制动装置，所述装置包括串联的多个制动电阻，所述多个制动电阻分布于预设散热区域内，所述预设散热区域包括第一子散热区域和第二子散热区域，所述第一子散热区域位于靠近进风口的位置处，所述第二子散热区域位于靠近出风口的位置处，所述第一子散热区域中分布有第一制动电阻，所述第二子散热区域中分布有第二制动电阻，其中，所述第一制动电阻的阻值大于第二制动电阻的阻值。根据本专利技术的一个实施例，所述预设散热区域还包括第三子散热区域，所述第三子散热区域位于所述第一子散热区域与第二子散热区域之间，所述第三子散热区域中分布有第三制动电阻，其中，所述第三制动电阻的阻值小于第一制动电阻的阻值且大于第二制动电阻的阻值。根据本专利技术的一个实施例，所述预设散热区域还包括第四子散热区域，所述第四子散热区域位于所述第二子散热区域与第三子散热区域之间，所述第四子散热区域中分布有第四制动电阻，其中，所述第四制动电阻的阻值小于第二制动电阻的阻值。根据本专利技术的一个实施例，所述第四子散热区域被所述第二子散热区域和第三子散热区域包围，所述第四子散热区域的散热能力小于所述第二子散热区域和第三子散热区域的散热能力。根据本专利技术的一个实施例，所述第一制动电阻、第二制动电阻、第三制动电阻和第四制动电阻的阻值表示为：R2＝(1+k)R4R3＝(1+2k)R4R1＝(1+3k)R4其中，R1、R2、R3和R4分别表示第一制动电阻、第二制动电阻、第三制动电阻和第四制动电阻的阻值，k表示修正系数。根据本专利技术的一个实施例，分布在同一子散热区域中的制动电阻的阻值均相等。本专利技术还提供了一种电车制动系统，其特征在于，所述电车制动系统包括如上任一项所述的电阻制动装置。本专利技术还提供了一种电阻制动装置的制造方法，所述方法包括：对电阻制动装置中散热区域分布有等值制动电阻时的温度场分布进行模拟，得到温度场模拟结果；根据所述温度场模拟结果对所述散热区域进行划分，得到第一子散热区域和第二子散热区域，其中，所述第一子散热区域位于靠近所述电阻制动装置的进风口的位置处，所述第二子散热区域位于靠近出风口的位置处；将多个第一制动电阻配置在所述第一子散热区域中，将多个第二制动电阻配置在所述第二子散热区域中，其中，所述第一制动电阻的阻值大于第二制动电阻的阻值。根据本专利技术的一个实施例，对所述散热区域进行划分时，还得到第三子散热区域，并将多个第三制动电阻配置在所述第三子散热区域中，其中，所述第三子散热区域位于所述第一子散热区域与第二子散热区域之间，所述第三制动电阻的阻值小于第一制动电阻的阻值且大于第二制动电阻的阻值。根据本专利技术的一个实施例，对所述散热区域进行划分时，还得到第四子散热区域，并将多个第四制动电阻配置在所述第四子散热区域中，其中，所述第四子散热区域位于所述第二子散热区域与第三子散热区域之间，所述第四制动电阻的阻值小于第二制动电阻。根据本专利技术的一个实施例，所述第四子散热区域被所述第二子散热区域和第三子散热区域包围，在温度场模拟结果中，所述第四子散热区域的温度高于所述第二子散热区域和第三子散热区域的温度。根据本专利技术的一个实施例，所述第一制动电阻、第二制动电阻、第三制动电阻和第四制动电阻的阻值表示为：R2＝(1+k)R4R3＝(1+2k)R4R1＝(1+3k)R4其中，R1、R2、R3和R4分别表示第一制动电阻、第二制动电阻、第三制动电阻和第四制动电阻的阻值，k表示修正系数。本专利技术所提供的电阻制动装置及其制造方法消除了制动电阻由于冷却不均匀和辐射受热的影响而造成的温度不均匀的现象，消除了局部过热的隐患，降低了制动电阻的故障率。现有的电阻制动装置为了防止局部过热而需要降低制动电阻的实际功率，这也就影响了制动电阻的使用效率。而本专利技术所提供的方法及装置由于消除了温度不均匀的问题，因此也就可以充分利用电阻材料，提高了材料的利用率，这也有助于降低装置的成本。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：图1现有的电阻制动装置的结构示意图；图2是现有的电阻制动装置中制动电阻的分布图；图3是根据本专利技术一个实施例的电阻制动装置的制造流程图；图4是根据本专利技术一个实施例的电阻制动装置的结构示意图；图5是根据本专利技术另一个实施例的电阻制动装置的结构示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本专利技术实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本专利技术可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。制动电阻模块是无轨电车的不可或缺的标准部件，其性能和可靠性直接影响了电驱动系统甚至整车的性能。制动电阻模块是由多个高电阻率的金属电阻片、电阻带通过首尾焊接，金属电阻片或电阻带通常均匀分布地固定在绝缘支架上，，并利用通风带走热量以冷却电阻片或电阻带。图1示出了现有的电阻制动装置的结构示意图。如图1所示，现有的电阻制动装置由制动电阻带101和箱体102构成。制动电阻带101是由高电阻率的合金金属材料加工而成的均匀的带状结构。箱体102起到固定制动电阻带101的作用，同时，箱体102还能够起到导风和基本防护的作用。制动电阻带101通常是均匀分布地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻制动装置，其特征在于，所述装置包括串联的多个制动电阻，所述多个制动电阻分布于预设散热区域内，所述预设散热区域包括第一子散热区域和第二子散热区域，所述第一子散热区域位于靠近进风口的位置处，所述第二子散热区域位于靠近出风口的位置处，所述第一子散热区域中分布有第一制动电阻，所述第二子散热区域中分布有第二制动电阻，其中，所述第一制动电阻的阻值大于第二制动电阻的阻值。

【技术特征摘要】
1.一种电阻制动装置，其特征在于，所述装置包括串联的多个制动电阻，所述多个制动电阻分布于预设散热区域内，所述预设散热区域包括第一子散热区域和第二子散热区域，所述第一子散热区域位于靠近进风口的位置处，所述第二子散热区域位于靠近出风口的位置处，所述第一子散热区域中分布有第一制动电阻，所述第二子散热区域中分布有第二制动电阻，其中，所述第一制动电阻的阻值大于第二制动电阻的阻值。2.如权利要求1所述的电阻制动装置，其特征在于，所述预设散热区域还包括第三子散热区域，所述第三子散热区域位于所述第一子散热区域与第二子散热区域之间，所述第三子散热区域中分布有第三制动电阻，其中，所述第三制动电阻的阻值小于第一制动电阻的阻值且大于第二制动电阻的阻值。3.如权利要求2所述的电阻制动装置，其特征在于，所述预设散热区域还包括第四子散热区域，所述第四子散热区域位于所述第二子散热区域与第三子散热区域之间，所述第四子散热区域中分布有第四制动电阻，其中，所述第四制动电阻的阻值小于第二制动电阻的阻值。4.如权利要求3所述的电阻制动装置，其特征在于，所述第四子散热区域被所述第二子散热区域和第三子散热区域包围，所述第四子散热区域的散热能力小于所述第二子散热区域和第三子散热区域的散热能力。5.如权利要求4所述的电阻制动装置，其特征在于，所述第一制动电阻、第二制动电阻、第三制动电阻和第四制动电阻的阻值表示为：R2＝(1+k)R4R3＝(1+2k)R4R1＝(1+3k)R4其中，R1、R2、R3和R4分别表示第一制动电阻、第二制动电阻、第三制动电阻和第四制动电阻的阻值，k表示修正系数。6.如权利要求1～5中任一项所述的电阻制动装置，其特征在于，分布在同一子散热区域中的制动电阻的阻值均相等。7.一种电车制动系统，其特征在于，所述电车制动系统包括如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢斌，王征宇，朱田，王钱超，白玉良，郭建良，
申请(专利权)人：湖南南车时代电动汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43