[实用新型]短距离运行车辆的交流电传动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电传动车辆，具体为短距离运行车辆的交流电传动装置。

背景技术

现有的大型机动车辆，其动力装置大致分为三类：第一类：内燃机+机械传动装置，其以石油为能源，通过变速箱实现分级调速。该方式具有技术成熟、续航力强、功率可选范围大的特点，但污染高、排放大、燃油经济性差，难以满足节能和环保的需求。第二类：内燃机+电传动装置，其以内燃机带动发电机发电，再经过电池储能和电能转换环节，以牵引电动机驱动车轮运转，是一种日益成熟的电动汽车传动方式。该方式通过电池储能提供车辆启动和加速能量，使发动机功率可相对减小，但车辆的复杂性和造价较高，且仍存在发动机燃油排放和储能电池的二次污染问题。第三类：架线网+电传动装置，其是在车辆运行线路上架线、车辆通过受电弓取得电能，再通过直流或交流牵引电机实现车辆驱动。其具有能源清洁无排放、环保性好的优点，但架线电网的工程量大、线网交织，影响线路景观，使其应用受到很大限制。

动力装置是车辆的核心部件之一，它通过能量的转换实现车辆运行，其能量转换的方式、功率的大小、牵引及制动的特性、是否环保等要素是衡量车辆性能好坏和性价比高低的重要因素。在短距离、固定区域运行的机动车辆，如：港口牵引车、机场摆渡车等车上采用上述三类动力装置均不能实现既经济又环保的运行。

发明内容

本实用新型为了解决目前在短距离、固定区域运行的机动车辆运行成本大且不环保等问题，提供一种短距离运行车辆的交流电传动装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：短距离运行车辆的交流电传动装置，包括牵引逆变器、交流牵引电动机，它还包括双极移动式受电弓、车载充电机、超级电容，所述双极移动式受电弓的正负极与车载充电机输入端相连；所述车载充电机两输出端与超级电容相连；所述牵引逆变器两输入端与超级电容相连。

该短距离运行车辆的交流电传动装置采用超级电容为工作电源，使用时，在该装置运行区间建设充电站或局部架设充电电网，利用双极移动式受电弓和车载充电机为工作电源即超级电容充电，之后采用牵引逆变器将直流电逆变为三相交流电源，再通过交流牵引电动机的工作，为车辆提供动力。

本实用新型所述的短距离运行车辆的交流电传动装置，以超级电容作为动力电源，充电速度快，能够实现纯电运行，在使用过程中无污染物排放，也无电池的二次污染，环保性好，且能够实现能量再生制动，提高节能降耗指标。在油价日益攀升、环保压力日益增大的情况下，以超级电容为能源的动力装置在短距离、固定区域内运行，显著提升车辆的经济和环保指标。该装置适合在短距离、固定线路上运行的大型机动车，如港口牵引车、机场摆渡车上使用。

附图说明

图1为短距离运行车辆的交流电传动装置的结构示意图。

附图中：CDJ-车载充电机，Fc-超级电容，NBQ-牵引逆变器，M-交流牵引电动机，AP-双极移动式受电弓，R-制动电阻，Q-充电保护器，KM-直流断路器。

具体实施方式

现结合附图1对本实用新型的具体实施方式作进-步说明。

如图1所示，本实用新型所述的短距离运行车辆的交流电传动装置，包括牵引逆变器NBQ、交流牵引电动机M、双极移动式受电弓AP、车载充电机CDJ、超级电容Fc，所述双极移动式受电弓AP的正负极与车载充电机CDJ输入端相连；所述车载充电机CDJ两输出端与超级电容Fc相连；所述牵引逆变器NBQ两输入端与超级电容Fc相连。

该装置的工作流程是：双极移动式受电弓→车载充电机→超级电容→牵引逆变器→交流牵引电动机。具体使用时，在该装置运行区间建设充电站或局部架设充电电网，利用极移动式受电弓AP和车载充电机CDJ为工作电源即超级电容Fc充电，之后采用牵引逆变器NBQ将直流电逆变为三相交流电源，再通过牵引电动机M的工作，为车辆提供动力。

超级电容Fc兼具电容器和电池的双重特性，它由多节超级电容通过串、并联组成。它具有功率密度高(1～2.5kW/kg)；循环寿命长，可使用10万～50万次；充放电效率高，可大于95％；性能稳定免维护、工作温限宽(-40℃～+50℃)、无重金属二次污染等特点，可在短距离内(2～6公里)提供车辆运行所需能量，并在制动时，吸收电动机的制动电能。超级电容Fc配备有电压和温度检测装置，该检测装置具备一定的状态检测、故障诊断功能。超级电容Fc是一种新型、高效、可靠、环保的动力电源。

车载充电机CDJ为一输出电压和电流均可控制的DC/DC变换器，可将电网电能充入超级电容Fc，即实现恒压充电和恒流充电。