一种混合动力机车车下集成单元用冷却系统技术方案

本发明专利技术公开了一种混合动力机车车下集成单元用冷却系统，包括高温水冷却循环系统、低温水冷却循环系统、风冷控制集成系统、除气补水子系统以及动力集成单元控制系统，风冷控制集成系统包括水散热器，水散热器内部设置有高温水流通道和低温水流通道；所述高温水冷却循环系统和风冷控制集成系统之间设置有高温水管路；所述低温水冷却循环系统和风冷控制集成系统之间设置有低温水管路。本发明专利技术混合动力机车车下集成单元用冷却系统满足混合动力机车车下集成单元的散热和控制要求，使得动力集成单元各部件在所有运行工况都保持在正常工作温度范围内。温度范围内。温度范围内。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力机车车下集成单元用冷却系统


[0001]本专利技术涉及混合动力机车换热系统，尤其涉及一种混合动力机车车下集成单元用冷却系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着社会对节能环保要求的提高，轨道交通领域产业方向也在调整，专利技术了以混合动力作为动力牵引的机车。在非电气化铁路上，混合动力为轨道交通车辆提供了一种节能环保的动力解决方案，将是未来一定时期内轨道交通牵引动力的主流模式。混合动力机车以柴油机和动力电池为动力，可实现混合动力牵引、柴油机牵引和纯动力电池牵引三种牵引模式，在城市内、隧道内等路况运行时可采用纯电动模式已满足排放要求；在重载、加速、长大坡道等工况时采用混合动力模式以满足大动力需求；在怠速、制动等运行工况时可对动力电池进行充电储能。
[0003]混合动力集成单元是混合动力机车实现油电混合驱动的关键部件，对于车下安装的混合动力集成单元，主要集成了柴油机、混动箱、电机(具有牵引和发电功能)、变流器、变速箱、冷却系统、电控系统、动力电池包(单独安装在车体上，具有供电和储能功能)等部件。混合动力集成单元工作时，柴油机、电机、变流器、变速箱等部件均会产生大量热量，使得混合动力机车的部件的工作温度升高，容易超过混合动力机车各部件的正常工作范围。

技术实现思路

[0004]本专利技术公开了一种混合动力机车车下集成单元用冷却系统，以满足混合动力机车车下集成单元的散热和控制要求，使得动力集成单元各部件在所有运行工况都保持在正常工作温度范围内。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0006]一种混合动力机车车下集成单元用冷却系统，包括高温水冷却循环系统、低温水冷却循环系统、风冷控制集成系统、除气补水子系统以及动力集成单元控制系统，所述风冷控制集成系统包括水散热器，所述水散热器内部设置有高温水流通道和低温水流通道，所述高温水流通道和低温水流通道上下并排设置；所述高温水冷却循环系统和风冷控制集成系统之间设置有高温水管路，高温水管路中的高温水在高温水流通道中进行热交换；所述低温水冷却循环系统和风冷控制集成系统之间设置有低温水管路，低温水管路中的低温水在低温水流通道中进行热交换。
[0007]进一步地，所述风冷控制集成系统还包括空空中冷器、冷却风机组，所述水散热器和空空中冷器左右并排设置，所述冷却风机组采用吸风式冷却方式，冷却风机组的出风口正对高温水冷却循环系统。
[0008]进一步地，所述低温水流通道的两侧分别连通有低温回水腔、低温出水腔和低温进水腔，低温出水腔、低温进水腔设置于低温水流通道的同侧，低温回水腔和低温出水腔分别位于水散热器长度方向的两侧。
[0009]进一步地，所述冷却风机组包括风扇电机和冷却风扇，所述风扇电机用于驱动冷却风扇转动；所述风扇电机的外部设置有螺旋水道。
[0010]进一步地，所述低温水冷却循环系统包括低温水泵、风扇控制子模块和变流控制子模块，风扇控制子模块和变流控制子模块以及低温水泵组成串联回路后再与水散热器串联，所述低温水管路的一端和低温水泵连通、另一端和水散热器连通。
[0011]进一步地，所述风扇控制子模块包括第一风扇电机、第二风扇电机、第一风扇控制器和第二风扇控制器，第一风扇电机和第二风扇电机组成串联支路后再分别与第一风扇控制器、第二风扇控制器并联。
[0012]进一步地，所述变流控制子模块包括第一电机、第二电机、第一变流器、第二变流器，第一电机和第二电机组成串联支路后再与第一变流器和第二变流器组成的串联支路进行并联。
[0013]进一步地，所述高温水冷却循环系统包括柴油机和油水热交换器以及外置水温控阀，所述外置水温控阀和水散热器中高温水流通道组成并联支路后，再通过高温水管路与高温水冷却循环系统连接组成串联回路。
[0014]进一步地，所述除气补水子系统包括膨胀水箱，所述膨胀水箱和高温水冷却循环系统之间设置有高温水冷却循环系统补水管和高温水冷却循环系统除气管；所述膨胀水箱和低温水冷却循环系统之间设置有低温水冷却循环系统补水管和风冷控制集成系统除气管。
[0015]本专利技术一种混合动力机车车下集成单元用冷却系统的有益效果：采用高温水冷却循环系统和低温水冷却循环系统相互结合形成双泵双循环水冷技术、高温水流通道和低温水流通道并列复合结构设计和智能控制等技术，集成度高、结构紧凑，可减少辅助功率消耗，降低噪音，满足机车对部件的小型化、轻量化的发展要求。
附图说明
[0016]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使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术公开的混合动力机车车下集成单元用冷却系统的整体结构布置示意图；
[0018]图2为本专利技术公开的混合动力机车车下集成单元用冷却系统的工作原理示意图；
[0019]图3为本专利技术公开的混合动力机车车下集成单元用冷却系统中风冷控制集成系统的结构示意图；
[0020]图4为本专利技术公开的混合动力机车车下集成单元用冷却系统中风扇电机、螺旋水道之间的连接关系结构示意图；
[0021]图5为本专利技术公开的混合动力机车车下集成单元用冷却系统中水散热器、第一风扇电机、第二风扇电机、空空中冷器之间的连接关系结构示意图；
[0022]图6为本专利技术公开的混合动力机车车下集成单元用冷却系统中水散热器的结构示意图；
[0023]图7为图6中的A部局部示意图；
[0024]图8为本专利技术公开的混合动力机车车下集成单元用冷却系统中风冷控制集成系统控制原理示意图。
[0025]图中：11、柴油机；111、柴油机高温水泵；112、柴油机控制单元；12、外置水温控阀；13、油水热交换器；14、高温水管路；21、低温水泵；22、风扇控制子模块；221、第一风扇电机；222、第二风扇电机；223、第一风扇控制器；224、第二风扇控制器；23、变流控制子模块；231、第一电机；232、第二电机；233、第一变流器；234、第二变流器；24、低温水管路；31、水散热器；311、分隔横板；3111、高温水流通道；3112、低温水流通道；3113、冷却空气流道；312、第一分隔板；3121、高温进水腔；3122、低温回水腔；313、第二分隔板；3131、高温出水腔；3132、低温出水腔；3133、低温进水腔；314、第三分隔板；32、空空中冷器；33、冷却风机组；331、风扇电机；332、冷却风扇；333、电机外壳；3331、进水口；3332、出水口；334、风筒；335、螺旋水道；34、冷却框架；35、增压空气管路；41、膨胀水箱；42、高温水冷却循环系统补水管；43、高温水冷却循环系统除气管；44、低温水冷却循环系统补水管；451、水散热器高温侧除气管；452、水散热器低温侧除气管；5、集成单元框架；6、动力集成单元控制箱；7、混动箱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力机车车下集成单元用冷却系统，其特征在于，包括高温水冷却循环系统、低温水冷却循环系统、风冷控制集成系统、除气补水子系统以及动力集成单元控制系统，所述风冷控制集成系统包括水散热器(31)，所述水散热器(31)内部设置有高温水流通道(3111)和低温水流通道(3112)，所述高温水流通道(3111)和低温水流通道(3112)上下并排设置；所述高温水冷却循环系统和风冷控制集成系统之间设置有高温水管路(14)，高温水管路(14)中的高温水在高温水流通道(3111)中进行热交换；所述低温水冷却循环系统和风冷控制集成系统之间设置有低温水管路(24)，低温水管路(24)中的低温水在低温水流通道(3112)中进行热交换。2.根据权利要求1所述的一种混合动力机车车下集成单元用冷却系统，其特征在于，所述风冷控制集成系统还包括空空中冷器(32)、冷却风机组(33)，所述水散热器(31)和空空中冷器(32)左右并排设置，所述冷却风机组(33)采用吸风式冷却方式，冷却风机组(33)的出风口正对高温水冷却循环系统。3.根据权利要求2所述的一种混合动力机车车下集成单元用冷却系统，其特征在于，所述低温水流通道(3112)的两侧分别连通有低温回水腔(3122)、低温出水腔(3132)和低温进水腔(3133)，低温出水腔(3132)、低温进水腔(3133)设置于低温水流通道(3112)的同侧，低温回水腔(3122)和低温出水腔(3132)分别位于水散热器(31)长度方向的两侧。4.根据权利要求2所述的一种混合动力机车车下集成单元用冷却系统，其特征在于，所述冷却风机组(33)包括风扇电机(331)和冷却风扇(332)，所述风扇电机(331)用于驱动冷却风扇(332)转动；所述风扇电机(331)的外部设置有螺旋水道(335)。5.根据权利要求2所述的一种混合动力机车车下集成单元用冷却系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周美旺，周美志，吕九龙，吕建刚，焦琦，王健，李杨，李晔楠，
申请(专利权)人：中车大连机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：