混合式电气机车制造技术

根据一个实施例，混合式电气机车包含：电动机；安装在车辆本体中用于驱动发电机的第一发动机和第二发动机；安装在车辆本体中的第三发动机，其具有比第一发动机和第二发动机小的排量，用于驱动发电机；安装在车辆本体中的至少一个电气装置；以及连接至第一发动机、第二发动机、第三发动机和电气装置的蓄电池。

【技术实现步骤摘要】

本文描述的实施例大体上涉及混合式电气机车，发动机、发电机和用于通过所发的电来驱动车辆的电动机安装在所述混合式电气机车中。
技术介绍
作为行驶在导轨上的轨道车辆，通过电动机驱动车轮的电气机车通常被使用。近年来，提出混合式电气机车或电气柴油机车，其具有安装在其中的发动机和发电机、使用来自发动机的输出而驱动发电机、并且向主电动机供给电力。作为混合式电气机车，已知具有安装在其中的一个大型发动机的电气机车，或具有安装在其中的多个发动机和发电机的电气机车。在具有一个大型发动机的混合式电气机车中，假设所发的电被储存在蓄电池中并且被使用，因为车辆通过使蓄电池放电而行驶，蓄电池必须在车辆停止或行驶时充电直到放电可以再次施行。当为了高牵引力或高速行驶需要高输出时，唯一安装的发动机持续满负荷运行以发出足够的行驶电力，所以蓄电池不能被充分充电。保持一直未充电和不可用的蓄电池相当于仅仅增大车辆重量的所谓死荷载，并且这是恶化机车根本上所具有的电力性能的因素。在具有中型发动机的混合式电气机车中，当中型发动机根据蓄电池的充电状态运行时，发动机必须连续运行在对于发动机而言在燃料消耗、尾气及其它而言方面不一定最佳的状态之中。一个发动机可以用于发电和充电。另一个发动机可以用于车辆的行驶。在这种情况下，如果需要充电，两个安装的中型发动机中的一个中型发动机仅用于充电。因此，车辆不能得到能够从来自各安装的发动机的输出所获得的性能。相反，当两个中型发动机用于行驶以保证行驶性能时，蓄电池不能在永久的基础上充电。另外，尽管使发动机各个运行在最佳状态中是希望的，但是为了通过任意发动机给蓄电池充电，大型发动机必须以高速转动来保证固定的充电电压，并且产生噪音或者恶化燃料消耗。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了 一种混合式电气机车，包括电动机；第一发动机和第二发动机，所述第一发动机和所述第二发动机安装在车辆本体内用于驱动发电机；第三发动机，所述第三发动机安装在车辆本体内，具有比第一发动机和第二发动机的排量更小的排量，用于驱动发电机；至少一个电气装置，所述电气装置安装在车辆本体中；以及连接至所述第一发动机、所述第二发动机、所述第三发动机和所述电气装置的蓄电池。根据一个优选实施方式，混合式电气机车另外包括主回路，所述主回路被构造成将由所述第一发动机、所述第二发动机以及所述第一发动机和所述第二发动机驱动的发电机所发的电力供给至所述电动机；副回路，所述副回路被构造成将由所述第三发动机和所述第三发动机驱动的发电机所发的电力供给至所述电气装置，并且所述副回路连接至所述主回路；以及连接至所述主回路和所述副回路的蓄电池，所述蓄电池被构造成储存由所述第一发动机、所述第二发动机、所述第三发动机和该三个发动机驱动的发电机所发的电力，并且被构造成将储存的电力供给至所述主回路和所述副回路。根据一个优选实施方式，混合式电气机车另外包括接触器，所述接触器设置在所述副回路和蓄电池一组与所述主回路之间，并且被构造成断开或闭合在所述副回路和蓄电池一组与所述主回路之间的连接；以及控制单元，所述控制单元被构造成根据电力至主电动机的供给状况以及电力在所述蓄电池中的储存状况来控制所述接触器的断开/闭合的操作。根据一个优选实施方式，混合式电气机车另外包括第二接触器，所述第二接触器设置在所述副回路与所述蓄电池之间，并且被构造成断开或闭合在所述副回路与所述蓄电池之间的连接，其中，所述控制单元被构造成根据电力至所述电动机的供给状况以及电力在所述蓄电池中的储存状况来控制所述第二接触器的断开/闭合的操作。根据一个优选实施方式，混合式电气机车另外包括第三接触器，所述第三接触器设置在所述主回路中由所述第一发动机驱动的发电机与由所述第二发动机驱动的发电机之间，并且被构造成断开或闭合在发电机与所述主电动机之间的连接，其中，所述控制单元被构造成根据电力至所述电动机的供给状况以及电力在蓄电池中的储存状况来控制所述第三接触器的断开/闭合的操作。根据一个优选实施方式，混合式电气机车另外包括电力变换装置，其安装在所述车辆本体中，连接至所述副回路，被构造成能够连接至另一车辆的电源，并且被构造成将电力供给至蓄电池。根据一个优选实施方式，所述第一发动机和所述第二发动机和发电机安装在所述车辆本体的地板上，所述第三发动机和由所述第三发动机驱动的发电机装设在所述车辆本体的地板下方。根据一个优选实施方式，所述第一发动机和所述第二发动机具有相同的排量。附图说明图1是示出根据第一实施例的混合式电气机车的侧视图；图2是示出混合式电气机车的内部构造的平面图；图3是示出混合式电气机车的回路构造的视图；图4是示出根据第二实施例的混合式电气机车的回路构造的视图；图5是示出根据第三实施例的混合式电气机车的回路构造的视图；图6是示出根据第四实施例的混合式电气机车的回路构造的视具体实施例方式大体上，根据一个实施例，混合式电气机车包括:电动机，其被构造成驱动车轮；第一发动机和第二发动机，所述第一发动机和第二发动机分别安装在车辆本体中并且被构造成驱动发电机，以及第三发动机，所述第三发动机安装在车辆本体中，具有比第一发动机和第二发动机更小的排量(容量)，并且被构造成驱动发电机；至少一个电气装置，其安装在车辆本体中；主回路，其被构造成将由第一发动机、第二发动机以及第一发动机和第二发动机驱动的发电机所发的电供给至电动机；副回路，其被构造成将由第三发动机和第三发动机驱动的发电机所发的电供给至电气装置，并且其连接至主回路；蓄电池，其连接至主回路和副回路，被构造成储存由第一发动机、第二发动机、第三发动机和该三个发动机驱动的发电机所发的电，并且被构造成将储存的电供给至主回路和副回路；接触器，其设置在副回路和蓄电池一组与主回路之间，并且被构造成断开或闭合在副回路和蓄电池一组与主回路之间的连接；以及控制单元，其被构造成根据主电动机的电力供给情况以及蓄电池中的电力储存情况来控制接触器的断开/闭合操作。以下，将参照附图描述根据各实施例的混合式电气机车。(第一实施例)图1以部分剖切机车车体的方式示出根据第一实施例的混合式电气机车的内部构造，图2通过除去车体的顶篷部分来示出在混合式电气机车的机械室中的装置布置。如图1和图2所示，混合式电气机车(以下称为电气机车)10包括一对两轴转向架16，每个所述两轴转向架具有设置至其的车轮14，以及包括车体17，所述车体通过弹簧支撑在转向架16上。每个转向架16与车体17相联结以围绕枢轴转动。例如，两个主电动机26a和26b(26c和26d)安装在每个转向架16上，并且它们靠近两个轴放置。主电动机26a和26b中的每个通过未表明的变速箱或联结结构连接至轴，并且将转向力传递至轴和车轮14。车轮14放置在导轨13上。当车轮14由主电动机26a至26d驱动时，电气机车10在导轨13上行驶。应注意的是，两轴转向架作为示例并且描述在电气机车10中，但是转向架并不限于此，并且可以采用具有任意其它构造比如三轴转向架。车体17包括基架18和车辆本体20，所述车辆本体安装在基架18上具有细长盒子状的形状。车辆本体20包括底板20a，所述底板铺设在基架18的整个表面上并且构成车体17的地板，包括一对侧壁20b，所述侧壁竖立在基架18上并且沿车体17的纵向方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合式电气机车，包括：电动机；第一发动机和第二发动机，所述第一发动机和所述第二发动机安装在车辆本体内用于驱动发电机；第三发动机，所述第三发动机安装在车辆本体内，具有比第一发动机和第二发动机的排量更小的排量，用于驱动发电机；至少一个电气装置，所述电气装置安装在车辆本体中；以及连接至所述第一发动机、所述第二发动机、所述第三发动机和所述电气装置的蓄电池。

【技术特征摘要】
2011.12.20 JP 2011-2783161.一种混合式电气机车，包括: 电动机； 第一发动机和第二发动机，所述第一发动机和所述第二发动机安装在车辆本体内用于驱动发电机； 第三发动机，所述第三发动机安装在车辆本体内，具有比第一发动机和第二发动机的排量更小的排量，用于驱动发电机； 至少一个电气装置，所述电气装置安装在车辆本体中；以及 连接至所述第一发动机、所述第二发动机、所述第三发动机和所述电气装置的蓄电池。2.根据权利要求1所述的混合式电气机车，其特征在于，另外包括:主回路，所述主回路被构造成将由所述第一发动机、所述第二发动机以及所述第一发动机和所述第二发动机驱动的发电机所发的电力供给至所述电动机； 副回路，所述副回路被构造成将由所述第三发动机和所述第三发动机驱动的发电机所发的电力供给至所述电气装置，并且所述副回路连接至所述主回路；以及 连接至所述主回路和所述副回路的蓄电池，所述蓄电池被构造成储存由所述第一发动机、所述第二发动机、所述第三发动机和该三个发动机驱动的发电机所发的电力，并且被构造成将储存的电力供给至所述主回路和所述副回路。3.根据权利要求1所述的混合式电气机车，其特征在于，另外包括:接触器，所述接触器设置在所述副回路和蓄电池一组与所述主回路之间，并且被构造成断开或闭合在所述副回路和蓄电池一组与所述主回路之间的连接；以及 控制单元，所述控制单元被构造`成根据电力至主电动机的供给状况以及电力在所述蓄电池中的储存状况来控制所述接触器的断开/闭合的操作。4.根据权利要求3所述的混合式电气机车，其特征在于，另外包括第二接触器，所述第二接触器设置在所述副回路与所述蓄电池之间，并且被构造成断开或闭合在所述副回路与所述蓄电池之间的连接，其中，所述控制单元被构造成根据电力至所述电动机的供给状况以及电力在所述蓄电池中的储存状况来控制所述第二接触器的断开/闭合的操作。5.根据权利要求4所述的混合式电气机车，其特征在于，另外包括第三接触器，所述第三接触器设置在所述主回路中由所述第一发动机驱动的发电机与由所述第二发动机驱动的发电机之间，并且被构造成断开或闭合在发电机与所述主电动机之间的连接，其中，所述控制单元被构造成根据电力至所述电动机的供给状况以及电力在蓄电池中的储存...

【专利技术属性】
技术研发人员：神田正彦，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：