一种用于内燃机车的锂电池辅助电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种用于内燃机车的锂电池辅助电源装置，包括电池箱和设置在电池箱内部的控制电路，控制电路包括电池模组和高压控制电路，高压控制电路包括BCU电池管理系统、DCDC电源转换模块、电源开关K1和高压保护电路，电池模组一方面给发动机提供电源，且通过高压保护电路进行保护；另一路经DCDC电源转换模块转换后给BCU电池管理系统及电池模组的控制从板供电。电池箱采用模块化设计，采用即插即用式电气连接，带有高压保护装置，电池产品寿命长，结构模块化、标准化，安装方便快捷。安装方便快捷。安装方便快捷。

【技术实现步骤摘要】
一种用于内燃机车的锂电池辅助电源装置


[0001]本技术涉及空压机
，特别是涉及一种用于内燃机车的锂电池辅助电源装置。

技术介绍

[0002]辅助电源系统是电动车组、电力车组、城轨车辆、内燃机车等轨道机车车辆必不可少的重要组成部分。目前铁路上东风系列内燃机车的辅助电源均使用的是铅酸蓄电池或碱性蓄电池，该车型目前没有锂电池形式的辅助电源。铅酸蓄电池和碱性蓄电池寿命短且有重金属污染，因此，亟需提供一种用于内燃机车的环保且长寿命的锂电池辅助电源装置。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本技术提供一种用于内燃机车的锂电池辅助电源装置。
[0004]本技术解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种用于内燃机车的锂电池辅助电源装置，包括电池箱和设置在电池箱内部的控制电路，所述控制电路包括电池模组和高压控制电路，所述电池模组具有电池总正端和电池总负端，所述高压控制电路包括BCU电池管理系统、DCDC电源转换模块、电源开关K1和高压保护电路，所述内燃机车的发动机正负供电端分别通过线路连接至电池总正端和电池总负端，形成发动机供电回路；所述DCDC电源转换模块的正负输入端分别连接至电池总正端和电池总负端，所述DCDC电源转换模块的正负输出端分别连接至BCU电池管理系统的供电端和电池模组控制从板的供电端；将电池模组输出的高压转化为低压给低压电路提供电源，所述电源开关K1设置在靠近电池总正端的线路上，用于控制总电源的通断。高压保护电路作为辅助电源装置的电气保护部分，提高了其安全性。
[0005]作为优选，所述电池模组由多个单体锂电池串并联构成，且所述锂电池采用HpTO钛酸锂电池。此处，串并联指的是单体锂电池可以先并联组成电池块，然后，多个电池块再串联起来，或者是单体锂电池可以先串联组成电池块，然后，多个电池块再并联起来，根据需求进行选择。
[0006]具体的，所述高压保护电路包括主正接触器Q1、主负接触器Q3、预充电阻R1和预充接触器Q2，所述主正接触器Q1设置在发动机正供电端的线路上，且预充电阻R1和预充接触器Q2串接后并联在主正接触器Q1上，所述主负接触器Q3设置在发动机负供电端的线路上。主正接触器Q1、主负接触器Q3的作用是控制电路通断，预充电阻R1和预充接触器Q2的作用是辅助控制电路通断。
[0007]为了实现电池模组输出电流的监控，还包括电流霍尔传感器Hall，所述电流霍尔传感器Hall设置在靠近电池总负端的线路上，用于监控线路中的总电流大小。通过电流可以判断电池模块的电量情况，以及供电是否正常。
[0008]进一步，不同型号的机车可能需要的带载能力不尽相同，因此，所述电池箱采用模
块化结构，可以根据实际需求进行拼装，因此，电池箱可以由一个或多个电池箱模块组成，当电池箱模块为两个及以上时，所述电池箱模块依次串接，每个所述电池箱模块均包括框架、侧板、顶板和底板，所述底板设置在框架的底部，且底板的底部设有接地块，底板的上面沿周向设有电池安装座，电池安装座为多个，实现电池的稳定支撑和固定，所述侧板为前后两个，分别设置在框架的前后两侧，所述顶板设置在框架的顶部，且顶板的前后侧分别与前后侧板的上端连接。通过模块化的设计简化了结构，安装更加方便快捷。
[0009]进一步，当电池箱由多个模块构成时，需要保证相邻模块之间的连接稳定，因此，当所述电池箱模块为至少两个时，相邻电池箱模块之间设有X型斜撑架。X型斜撑架实现相邻两个电池箱模块的连接。
[0010]电池箱整体的重量比较大，人工搬运比较困难，因此，进一步，所述侧板上设有吊耳安装槽，所述吊耳安装槽内设有与侧板固定连接的吊耳，便于电池箱的吊装和搬运。
[0011]作为优选，所述顶板为梯形结构。
[0012]进一步，所述顶板上设有多个相互平行的导轨，所述导轨沿顶板长度方向排布。导轨的用途是便于电池模块的安装与拆除。
[0013]进一步，所述顶板的内侧还设有扎线杆。扎线杆的作用是便于线束的规范布线。
[0014]本技术的有益效果是：本技术提供的一种用于内燃机车的锂电池辅助电源装置，相比较目前广泛使用的铅酸或碱性蓄电池辅助电源有着明显的性能优势，主要体现在电池产品寿命长，结构模块化、标准化，采用即插即用式电气连接，带有高压保护装置。
附图说明
[0015]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。
[0016]图1是本技术高压控制电路的原理图。
[0017]图2是本技术电池箱的立体结构示意图（不含吊耳）。
[0018]图3是电池箱的主视结构示意图。
[0019]图4是电池箱的左视结构示意图。
[0020]图5是图4中A
‑
A的剖面结构示意图。
[0021]图6是图3中B
‑
B的剖面结构示意图。
[0022]图7是电池箱的俯视结构示意图。
[0023]图中：1、侧板，1.1、吊耳安装槽，2、顶板，3、底板，4、框架，5、X型斜撑架，6、电池安装座，8、接线盒，9、吊耳，10、吊耳安装板，11、导轨，12、挡板，13、扎线杆，14、加强板，15、支座。
具体实施方式
[0024]现在结合附图对本技术作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。
[0025]本技术的一种用于内燃机车的锂电池辅助电源装置，是一种可应用于DF7C/DF7G/DF4B/DF4C/DF4D/DF8/DF8B/DF11/DF11G/HXN5/HXN5B等系列内燃机车的辅助电源，该锂电池辅助电源装置包括电池箱和设置在电池箱内部的控制电路，下面分别进行详细说明。
[0026]如图1所示，控制电路包括电池模组和高压控制电路，其中，电池模组由多个单体锂电池串联构成，且所述锂电池采用HpTO钛酸锂电池，电池模组进一步优选采用HpTO 2.3V 14Ah钛酸锂电池组成。串联后电池模组具有电池总正端和电池总负端，所述高压控制电路包括BCU电池管理系统、DCDC电源转换模块、电源开关K1和高压保护电路，其中，电池总正端和电池总负端之间具有并联的两条支路，一条支路为内燃机车的发动机供电，形成发动机供电回路，另一条支路作为DCDC电源转换模块的输入，通过DCDC电源转换模块将高压电源转换为低压电源输出，为低压器件提供电源。电池总正端的干路上设有电源开关K1和保险fusel，其中，电源开关K1用于控制总电源的通断，保险fusel用于过电流保护，电池总负端的干路上设有电流霍尔传感器Hall，用于监控线路中的总电流大小。
[0027]具体的，本实施例中DCDC电源转换模块的输入输出端分别为正相输入端VIN+、负相输入端VIN
‑
、正相输出端VOUT+、负相输出端VOUT
‑
，正相输入端VIN+通过支路的线路经电源开关K1后连接至电池总正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于内燃机车的锂电池辅助电源装置，其特征在于：包括电池箱和设置在电池箱内部的控制电路，所述控制电路包括电池模组和高压控制电路，所述电池模组具有电池总正端和电池总负端，所述高压控制电路包括BCU电池管理系统、DCDC电源转换模块、电源开关K1和高压保护电路，所述内燃机车的发动机正负供电端分别通过线路连接至电池总正端和电池总负端，形成发动机供电回路；所述DCDC电源转换模块的正负输入端分别连接至电池总正端和电池总负端，所述DCDC电源转换模块的正负输出端分别连接至BCU电池管理系统的供电端和电池模组控制从板的供电端；所述电源开关K1设置在靠近电池总正端的线路上。2.如权利要求1所述的用于内燃机车的锂电池辅助电源装置，其特征在于：所述电池模组由多个单体锂电池串并联构成，且所述锂电池采用HpTO钛酸锂电池。3.如权利要求2所述的用于内燃机车的锂电池辅助电源装置，其特征在于：所述高压保护电路包括主正接触器Q1、主负接触器Q3、预充电阻R1和预充接触器Q2，所述主正接触器Q1设置在发动机正供电端的线路上，且预充电阻R1和预充接触器Q2串接后并联在主正接触器Q1上，所述主负接触器Q3设置在发动机负供电端的线路上。4.如权利要求1所述的用于内燃机车的锂电池辅助电源装置，其特征在于：还包括电流霍尔传...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨莹凤，陈文阁，
申请(专利权)人：常州科兴新能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：