一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源及其供电方法技术

本发明专利技术公开了一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源，包括功率相对较小的柴油发电机组1、功率相对较大的柴油发电机组2、牵引变流器和机车动力电池系统，两台柴油发电机组发出的交流电通过牵引变流器中的AC/DC变换模块整流并通过支撑电容滤波成直流电，支撑电容两极与机车动力电池系统的动力电池连接，机车微机根据司机控制器提供的信息控制柴油发电机组2的励磁驱动模块。本发明专利技术采用两台功率大小不等的柴油发电机组，功率较小的柴油发电机组1长时间额定功率工作，功率较大的柴油发电机组2只在机车动力电池系统发生故障、小运转牵引作业或大负载调车牵引作业时才起动，具有低排放高环保的特点。

A power source and power supply method for a low emission and high environmental friendly dual diesel generator set shunting locomotive

The invention discloses a shunting locomotive power double diesel generating set a low emission and high environmental protection, including the diesel generator power is relatively small, relatively large power 1 diesel generators, 2 locomotive traction converter and battery power system, AC generator set a two diesel traction rectifier converter through the AC/DC transform module supported by capacitor filter into DC power battery, support the capacitor and the locomotive battery power system with excitation control information of diesel generator locomotive driver controller according to the provided 2 driver module. The invention adopts a diesel generator set size two power range, small power diesel generator rated power of 1 for a long time, large power generating units of 2 diesel locomotive in battery power system malfunction, small or large load operation of the traction traction shunting operation started, has the characteristics of low emission and high environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源及其供电方法
本专利技术涉及一种双柴油发电机组调车机车动力，采用了两台柴油发电机组，具有低排放高环保的特点，属于轨道交通

技术介绍
现在国内外油—电混合动力调车机车均是由一台柴油发电机组和动力电池组成，如图1所示。无论该机车柴油发电机组与动力电池是轻度混合还是中度或重度混合，车载柴油发电机组的功率都相当大，要想达到低排放高环保是相当困难。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源及其供电方法。本专利技术采用的技术方案是这样的：一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源，包括柴油发电机组、牵引变流器和机车动力电池系统，所述柴油发电机组发出的交流电通过牵引变流器中的AC/DC变换模块整流并通过支撑电容滤波成直流电，支撑电容两极与机车动力电池系统的动力电池连接，所述柴油发电机组有两台，分别为功率相对较小的柴油发电机组1和功率相对较大的柴油发电机组2，柴油发电机组1的输出通过开关1控制，柴油发电机组2的输出通过开关2控制，机车微机根据司机控制器提供的信息控制柴油发电机组2的励磁驱动模块。调车机车输出的功率是机车微机根据司机控制器给定值和动力电池管理系统通过网络系统提供的信息，再通过网络系统给牵引变流器中的DUC控制器发出指令，由DCU控制器控制牵引变流器中的DC/AC电子开关把中间环节的直流电变换成交流电来驱动牵引电机，所述动力电池与支撑电容之间的电路上设置开关3。。功率较小的柴油发电机组1其功率在50kW至200kW范围，功率较大的柴油发电机组2其功率在300kW至2000kW范围。所述动力电池装车容量在100kW.h至2000kW.h。本专利技术还提供了一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源的供电方法，具体为：当动力电池能够单独给牵引负载提供动力时，开关1闭合，开关2断开，开关3闭合，柴油发电机组2关闭，柴油发电机组1长时间以额定功率工作，发出的交流电通过牵引变流器中的AC/DC变换模块和支撑电容整流滤波成直流电，然后给动力电池补充电量，动力电池输出的直流电由DC/AC电子开关转换成交流电后用于驱动牵引电机。本专利技术还提供了一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源的供电方法，具体为：当机车进行小运转牵引作业或大负载调车牵引作业且机车牵引负载功率大于柴油发电机组2时，开关1、开关2和开关3闭合，柴油发电机组1和柴油发电机组2都满功率工作，柴油发电机组1和2发出的交流电通过牵引变流器中的AC/DC变换模块和支撑电容整流滤波成直流电与动力电池电源混合，不足的部分功率由动力电池补充，然后又经DC/AC电子开关转换成交流电用于驱动牵引电机。本专利技术还提供了一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源的供电方法，具体为：当机车进行小运转牵引作业或大负载调车牵引作业且机车牵引负载功率小于柴油发电机组2时，开关1、开关2和开关3闭合，柴油发电机组1和柴油发电机组2都满功率工作，柴油发电机组1和2发出的交流电通过牵引变流器中的AC/DC变换模块和支撑电容整流滤波成直流电，其中一部分功率然后又经DC/AC电子开关转换成交流电用于驱动牵引电机，另外柴油发电机组2剩余的功率给动力电池补充电量。本专利技术还提供了一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源的供电方法，具体为：当机车动力电池系统发生故障时，开关1断开，开关2闭合，开关3断开，柴油发电机组1关闭，柴油发电机组2起动工作，机车微机根据司机控制器的给定值控制柴油发电机组2的励磁驱动模块从而控制柴油发电机组2的输出功率，柴油发电机组2发出的交流电通过牵引变流器中的AC/DC变换模块和支撑电容整流滤波成直流电，然后又经DC/AC电子开关转换成交流电用于驱动牵引电机，以保证机车可以继续作业。上述四种方法中，机车微机根据机车动力电池系统的动力电池管理系统提供的信息发出指令给DUC控制器，通过DUC控制器控制DC/AC电子开关。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、关键技术在于采用两台功率大小不等的柴油发电机组和动力电池结合，功率较小的柴油发电机组可长时间额定功率工作供电，功率较大的柴油发电机组只在机车小运转牵引作业或大负载调车牵引作业时才工作，具有低排放高环保的特点，这样的技术手段为首次采用；2、功率较小的柴油发电机组采用小功率、低排放、高环保的柴油机，机车在调车作业时，该柴油发电机组全天在额定功率工作为动力电池补充电量，同时提供机车辅助用电，具有排放低、噪音小的特点；机车在小负荷或中等负荷的情况下，都只通过动力电池提供动力；3、功率较大的柴油发电机组具有排放高、噪音大的特点，只有在机车动力电池系统发生故障、小运转牵引作业或大负载调车牵引作业时才起动工作，该柴油发动机组与动力电池混合提供动力以满足机车牵引需要。附图说明图1是现有国内外油电混合动力调车机车的动力系统。图2是本专利技术的动力系统。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。实施例：如图2所示，一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源，包括柴油发电机组、牵引变流器和机车动力电池系统，所述柴油发电机组发出的交流电通过牵引变流器中的AC/DC变换模块整流并通过支撑电容滤波成直流电，支撑电容两极与机车动力电池系统的动力电池连接，所述柴油发电机组有两台，分别为功率相对较小的柴油发电机组1和功率相对较大的柴油发电机组2，柴油发电机组1的输出通过开关1控制，柴油发电机组2的输出通过开关2控制，机车微机根据司机控制器提供的信息控制柴油发电机组2的励磁驱动模块。功率较小的柴油发电机组1其功率在50kW至200kW范围，功率较大的柴油发电机组2其功率在300kW至2000kW范围。所述动力电池装车容量在100kW.h至2000kW.h。所述动力电池与支撑电容之间的电路上设置开关3。本专利技术的工作方式为：1、当动力电池能够单独给牵引负载提供动力时，开关1闭合，开关2断开，开关3闭合，柴油发电机组2关闭，柴油发电机组1长时间以额定功率工作，发出的交流电通过牵引变流器中的AC/DC变换模块和支撑电容整流滤波成直流电，然后给动力电池补充电量，动力电池输出的直流电由DC/AC电子开关转换成交流电后用于驱动牵引电机。2、当机车进行小运转牵引作业或大负载调车牵引作业且机车牵引负载功率大于柴油发电机组2时，开关1、开关2和开关3闭合，柴油发电机组1和柴油发电机组2都满功率工作，柴油发电机组1和2发出的交流电通过牵引变流器中的AC/DC变换模块和支撑电容整流滤波成直流电与动力电池电源混合，不足的部分功率由动力电池补充，然后又经DC/AC电子开关转换成交流电用于驱动牵引电机。3、当机车进行小运转牵引作业或大负载调车牵引作业且机车牵引负载功率小于柴油发电机组2时，开关1、开关2和开关3闭合，柴油发电机组1和柴油发电机组2都满功率工作，柴油发电机组1和2发出的交流电通过牵引变流器中的AC/DC变换模块和支撑电容整流滤波成直流电，其中一部分功率然后又经DC/AC电子开关转换成交流电用于驱动牵引电机，另外柴油发电机组2剩余的功率给动力电池补充电量。4、当机车动力电池系统发生故障时，开关1断开，开关2闭合，开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源，包括柴油发电机组、牵引变流器和机车动力电池系统，所述柴油发电机组发出的交流电通过牵引变流器中的AC/DC变换模块整流并通过支撑电容滤波成直流电，支撑电容两极与机车动力电池系统的动力电池连接，其特征在于：所述柴油发电机组有两台，分别为功率相对较小的柴油发电机组1和功率相对较大的柴油发电机组2，柴油发电机组1的输出通过开关1控制，柴油发电机组2的输出通过开关2控制，机车微机根据司机控制器提供的信息控制柴油发电机组2的励磁驱动模块，所述动力电池与支撑电容之间的电路上设置开关3。

【技术特征摘要】
1.一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源，包括柴油发电机组、牵引变流器和机车动力电池系统，所述柴油发电机组发出的交流电通过牵引变流器中的AC/DC变换模块整流并通过支撑电容滤波成直流电，支撑电容两极与机车动力电池系统的动力电池连接，其特征在于：所述柴油发电机组有两台，分别为功率相对较小的柴油发电机组1和功率相对较大的柴油发电机组2，柴油发电机组1的输出通过开关1控制，柴油发电机组2的输出通过开关2控制，机车微机根据司机控制器提供的信息控制柴油发电机组2的励磁驱动模块，所述动力电池与支撑电容之间的电路上设置开关3。2.根据权利要求1所述的一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源，其特征在于：功率较小的柴油发电机组1其功率在50kW至200kW范围，功率较大的柴油发电机组2其功率在300kW至2000kW范围。3.根据权利要求1或2所述的一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源，其特征在于：所述动力电池装车容量在100kW.h至2000kW.h。4.权利要求1所述的一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源的供电方法，其特征在于：当动力电池能够单独给牵引负载提供动力时，开关1闭合，开关2断开，开关3闭合，柴油发电机组2关闭，柴油发电机组1长时间以额定功率工作，发出的交流电通过牵引变流器中的AC/DC变换模块和支撑电容整流滤波成直流电，然后给动力电池补充电量，动力电池输出的直流电由DC/AC电子开关转换成交流电后用于驱动牵引电机。5.权利要求1所述的一种低排放高环保的双柴油发电机组调车机车动力源的供电方法，其特征在于：当机车进行小运转牵引作业或大负载调车牵引作业且机车牵引负载功率大于柴油发...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟玉发，刘顺国，叶顶康，何国福，
申请(专利权)人：中车资阳机车有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51