本發(fā)明屬于鐵路機(jī)車，具體是一種鐵路機(jī)車應(yīng)急輔助電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)前鐵路機(jī)車的使用過程中，存在多種無動(dòng)力(無弓網(wǎng))運(yùn)行的情況。例如，在機(jī)車入庫時(shí)，為節(jié)約能源和降低成本，通常會(huì)斷開機(jī)車的弓網(wǎng)電源連接；在無動(dòng)力轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，機(jī)車需要脫離牽引網(wǎng)供電系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)輸；在天窗作業(yè)期間，為保障鐵路線路維修或檢查的安全性，通常也會(huì)斷開弓網(wǎng)電源。此外，部分極端天氣條件下，也可能因臨時(shí)性斷電導(dǎo)致機(jī)車無弓網(wǎng)運(yùn)行。這些場景導(dǎo)致機(jī)車缺乏持續(xù)的電力支持，嚴(yán)重影響了車載設(shè)備的正常運(yùn)作。

2、在上述無動(dòng)力運(yùn)行場景中，機(jī)車的制冷和取暖設(shè)備無法正常工作，直接影響到機(jī)車內(nèi)部的舒適性與設(shè)備維護(hù)。同時(shí)，在降弓后，牽引電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)由于失去電源而停止運(yùn)行，導(dǎo)致牽引電機(jī)及其他發(fā)熱部件的余熱無法及時(shí)散發(fā)。這不僅加劇了部件的熱負(fù)荷，還可能造成電機(jī)絕緣老化加速、電氣設(shè)備性能下降等問題，進(jìn)而縮短了設(shè)備壽命，降低了機(jī)車的運(yùn)用效率，甚至對(duì)機(jī)車運(yùn)行安全構(gòu)成潛在威脅。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種鐵路機(jī)車應(yīng)急輔助電源系統(tǒng)，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中提出的問題。

2、提供一種鐵路機(jī)車應(yīng)急輔助電源系統(tǒng)，包括充電機(jī)，所述充電機(jī)電性連接有鋰電池組，所述鋰電池組電性連接有電池監(jiān)控系統(tǒng)，所述電池監(jiān)控系統(tǒng)電性連接控制系統(tǒng)；

3、所述鋰電池組電性通過逆變器電性連接有接觸器電路組件，所述接觸器電路組件電性連接有空調(diào)負(fù)載組件，所述控制系統(tǒng)控制接觸器電路組件。

4、作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例：所述充電機(jī)還電性連接有機(jī)車電源以及機(jī)車蓄電箱，充電機(jī)作為dc/dc電源，可以將鋰電池組的直流電源進(jìn)行電壓變換，整個(gè)輔助電源系統(tǒng)既可以對(duì)外輸出供電，也可以為機(jī)車現(xiàn)有的蓄電池箱充電，當(dāng)機(jī)車主電源系統(tǒng)因故障或其他原因無法供電時(shí)，鋰電池組通過充電機(jī)為機(jī)車蓄電箱供電，確保機(jī)車在無動(dòng)力狀態(tài)下的備用供電功能。鋰電池組通過充電機(jī)為鉛酸蓄電池充電時(shí)，能實(shí)現(xiàn)能量的高效管理和分配，避免能源浪費(fèi)，并在機(jī)車不同工況下優(yōu)化電能的使用。在新型鋰電池組應(yīng)用的基礎(chǔ)上，通過充電機(jī)與鉛酸蓄電池箱的連接，保留并兼容傳統(tǒng)機(jī)車電源系統(tǒng)。

5、作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例：所述鋰電池組電性還連接有放電機(jī)，所述控制系統(tǒng)控制所述放電機(jī)對(duì)鋰電池組放電，控制系統(tǒng)控制放電機(jī)對(duì)鋰電池組放電，鋰電池組長期處于滿電狀態(tài)時(shí)，會(huì)因內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)減緩或副反應(yīng)積累而導(dǎo)致活性降低，出現(xiàn)容量衰減問題。通過放電機(jī)對(duì)鋰電池組進(jìn)行控制放電，可以激發(fā)電池內(nèi)部活性物質(zhì)，優(yōu)化電池的化學(xué)平衡。防止鋰電池組因長期滿電狀態(tài)造成的容量損失，在關(guān)鍵時(shí)刻(如機(jī)車主電源失效時(shí))，確保鋰電池組具備足夠的供電能力，有助于降低運(yùn)維成本、提高供電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，是保障鋰電池長期運(yùn)行的重要機(jī)制。

6、作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例：所述控制系統(tǒng)還電性連接有滅火系統(tǒng)，所述滅火系統(tǒng)并聯(lián)連接有鋰電池組，滅火系統(tǒng)能夠快速應(yīng)對(duì)鋰電池組潛在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，控制系統(tǒng)在觸發(fā)滅火系統(tǒng)的同時(shí)，還可以發(fā)出警報(bào)信號(hào)，提醒機(jī)車工作人員及時(shí)采取進(jìn)一步措施。保護(hù)機(jī)車駕駛員、乘客及地面工作人員的生命安全。鋰電池組并聯(lián)連接滅火系統(tǒng)，在出現(xiàn)緊急情況時(shí)，滅火系統(tǒng)能夠通過化學(xué)抑制劑(如惰性氣體、滅火泡沫等)或物理冷卻手段(如噴灑冷卻液)快速控制危險(xiǎn)。

7、作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例：還包括顯示屏，所述顯示屏電性連接在控制系統(tǒng)上，控制系統(tǒng)將采集到的鋰電池組、放電機(jī)、充電機(jī)、滅火系統(tǒng)等組件的運(yùn)行參數(shù)(如電壓、電流、溫度、故障狀態(tài)等)通過數(shù)據(jù)處理后，傳輸?shù)斤@示屏進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。顯示屏可以作為控制系統(tǒng)的交互界面，工作人員通過屏幕查看操作指令或提示，例如啟動(dòng)放電機(jī)、激活滅火系統(tǒng)、調(diào)整鋰電池充放電參數(shù)等。

8、作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例：還包括箱體，所述箱體設(shè)置在充電機(jī)外部，箱體能夠防止外部物理沖擊、墜落物或振動(dòng)對(duì)設(shè)備造成損壞，箱體采用不銹鋼材質(zhì)，保證硬度及機(jī)械強(qiáng)度，表面噴涂阻燃油漆，不易燃燒，有效延緩電池組起火后的時(shí)間，為救援提供充足時(shí)間。

9、作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例：所述電池監(jiān)控管理系統(tǒng)包括熱管理機(jī)組和電池管理系統(tǒng)，確保鋰電池組始終運(yùn)行在最佳溫度區(qū)間，有效避免極端溫度對(duì)電池性能和壽命的損害，具體過程如下，根據(jù)溫度信息判斷電池是否超出理想工作范圍(如15℃-45℃)。如果溫度超出范圍，則進(jìn)一步分析異常溫度的原因，例如外部環(huán)境、過充、過放或內(nèi)部電池?zé)崾Э亍?/p>

10、作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例：所述滅火系統(tǒng)包括煙感報(bào)警器以及溫度傳感器，所述煙感報(bào)警器以及溫度傳感器用于檢測鋰電池組的溫度以及起火狀態(tài)，煙感報(bào)警器以及溫度傳感器用于檢測鋰電池組的溫度以及起火狀態(tài)，溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測鋰電池組的溫度變化，通過與預(yù)設(shè)安全溫度閾值比較，判斷是否存在過熱或異常升溫的情況。當(dāng)鋰電池組溫度接近或超過安全閾值時(shí)，傳感器向控制系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，觸發(fā)降溫或其他保護(hù)措施；

11、煙感報(bào)警器通過檢測空氣中微小的煙霧顆粒，判斷是否存在燃燒或起火的征兆，其靈敏度高，能夠在火焰形成前檢測到初期煙霧。快速發(fā)現(xiàn)火災(zāi)在鋰電池組燃燒的早期階段(如出現(xiàn)冒煙但未見明火時(shí))，及時(shí)發(fā)出警報(bào)。并觸發(fā)滅火系統(tǒng)根據(jù)控制系統(tǒng)邏輯，煙感報(bào)警器可以直接啟動(dòng)滅火裝置(如噴灑滅火劑)，防止火勢進(jìn)一步蔓延。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

13、1、本發(fā)明提供的鐵路機(jī)車應(yīng)急輔助電源系統(tǒng)安裝在機(jī)車機(jī)械間內(nèi)，并聯(lián)在機(jī)車牽引變流器與用電設(shè)備之間，當(dāng)機(jī)車在無動(dòng)力情況，充電器提供電力給鋰電池組，能夠有效解決機(jī)車在無動(dòng)力情況下的用電問題；

14、2、鋰電池組通過電池監(jiān)控管理系統(tǒng)監(jiān)控鋰電池組的溫度、電壓等信息傳遞至控制系統(tǒng)，利用控制系統(tǒng)控制接觸器電路中各個(gè)接觸器開和關(guān)閉，進(jìn)而控制接觸器電路中連接的各個(gè)空調(diào)系統(tǒng)、暖風(fēng)系統(tǒng)、牽引電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)、牽引電機(jī)、等開和關(guān)閉，進(jìn)行延時(shí)停機(jī)，能夠有效散掉功率部件余熱，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高電機(jī)壽命。

技術(shù)特征：

1.一種鐵路機(jī)車應(yīng)急輔助電源系統(tǒng)，包括充電機(jī)，其特征在于，所述充電機(jī)電性連接有鋰電池組，所述鋰電池組電性連接有電池監(jiān)控系統(tǒng)，所述電池監(jiān)控系統(tǒng)電性連接控制系統(tǒng)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路機(jī)車應(yīng)急輔助電源系統(tǒng)，其特征在于，所述充電機(jī)還電性連接有機(jī)車電源以及機(jī)車蓄電箱。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鐵路機(jī)車應(yīng)急輔助電源系統(tǒng)，其特征在于，所述鋰電池組電性還連接有放電機(jī)，所述控制系統(tǒng)控制所述放電機(jī)對(duì)鋰電池組放電。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鐵路機(jī)車應(yīng)急輔助電源系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還電性連接有滅火系統(tǒng)，所述滅火系統(tǒng)并聯(lián)連接有鋰電池組。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鐵路機(jī)車應(yīng)急輔助電源系統(tǒng)，其特征在于，還包括顯示屏，所述顯示屏電性連接在控制系統(tǒng)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路機(jī)車應(yīng)急輔助電源系統(tǒng)，其特征在于，還包括箱體，所述箱體設(shè)置在充電機(jī)外部。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路機(jī)車應(yīng)急輔助電源系統(tǒng)，其特征在于，所述電池監(jiān)控管理系統(tǒng)包括熱管理機(jī)組和電池管理系統(tǒng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鐵路機(jī)車應(yīng)急輔助電源系統(tǒng)，其特征在于，所述滅火系統(tǒng)包括煙感報(bào)警器以及溫度傳感器，所述煙感報(bào)警器以及溫度傳感器用于檢測鋰電池組的溫度以及起火狀態(tài)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種鐵路機(jī)車應(yīng)急輔助電源系統(tǒng)，屬于鐵路機(jī)車技術(shù)領(lǐng)域，包括充電機(jī)，充電機(jī)電性連接有鋰電池組，鋰電池組電性連接有電池監(jiān)控系統(tǒng)，電池監(jiān)控系統(tǒng)電性連接控制系統(tǒng)，鋰電池組電性通過逆變器電性連接有接觸器電路組件，接觸器電路組件電性連接有空調(diào)負(fù)載組件，所述控制系統(tǒng)控制接觸器電路組件，能夠有效解決機(jī)車在無動(dòng)力情況下的用電問題，能夠控制空調(diào)系統(tǒng)、暖風(fēng)系統(tǒng)、牽引電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)、牽引電機(jī)、等開和關(guān)閉，進(jìn)行延時(shí)停機(jī)，能夠有效散掉功率部件余熱，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高電機(jī)壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：孔亮亮,趙日出,陳堯,李科,周盼
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南聯(lián)誠軌道裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/7