[发明专利]具有车载可再生能量装置的编组动力系统

说明书

技术领域

本公开一般涉及编组动力系统，并且更特别地涉及具有车载可再生能量装置的编组动力系统。

背景技术

编组(consist)包括一个或多个机车，并且在一些情况下包括耦接在一起以产生用于一连串铁路车辆的机动动力的补给车。机车各自包括一个或多个发动机，其燃烧燃料来产生机械动力。可以向每个机车的发动机供应：来自车载燃料罐的液体燃料(例如，柴油)，来自补给车的气体燃料(例如，天然气)，或者液体燃料和气体燃料的混合物。由燃烧过程产生的机械动力被引导通过发电机并且被用于产生电力。然后电力经由线路传送到机车的牵引电机，从而生成推进列车的转矩。

由于柴油和天然气的成本不断升高，机车的发动机的运行可能会较昂贵。因此，在一些应用中，可再生能源(例如风能和太阳能)可以用于补充发动机的动力。另外，发动机的运行会是非常嘈杂的并且在某些区域和/或在某些时间是不期望的。

一种解决上述问题的尝试被公开在于2011年2月15日授予Kumar的美国专利号7,886,669中(“’669专利”)。具体地，’669专利公开了一种具有柴油机的机车，所述柴油机生成沿着驱动轴传输到交流发电机的转矩。交流发电机利用该转矩生成供应到牵引电机的电力，牵引电机提供牵引动力来推进机车。操作包括散热器、鼓风机和风扇的通风装置以帮助控制机车组件的温度。每个通风装置耦接到电机，该电机将接收到的电力输入转换成通风装置的旋转运动。在待机模式期间，流过静止机车的周围空气(即，风)使通风装置的叶片旋转，并且与通风装置关联的电机可以将旋转能量转换成电能，该电能被供应以对用于向机车组件供电的电池充电。

尽管’669专利的系统可以利用风能来帮助向机车供电，但是其仍不太理想。特别地，’669专利的机车在机车处于待机模式(即，静止)时仅能获得有限量的能量。另外，’669专利的系统被限制于风能的使用。

本公开的编组动力系统解决了上面阐述的一个或多个问题和/或现有技术中的其它问题。

发明内容

在第一方面中，本公开涉及一种用于具有机车的编组的编组动力系统。编组动力系统可以包括：位于机车上的发动机，以及由发动机驱动以产生主要电力供应的发电机。编组动力系统还可以包括：风力涡轮机，其位于机车上并且配置成产生第一辅助电力供应；以及太阳能板，其位于机车上并且配置成产生第二辅助电力供应。编组动力系统还可以包括：牵引电机，其配置成接收主要电力供应以及第一和第二辅助电力供应以推进机车。编组动力系统还可以包括：传感器，其配置成产生指示编组的速度的信号；以及控制器，其与传感器、风力涡轮机和太阳能板通信。控制器可以配置成基于来自传感器的信号选择性地控制风力涡轮机和太阳能板中的至少一个。

在第二方面中，本公开涉及一种向具有机车的编组提供电力的方法。该方法可以包括：利用由位于机车上的发动机驱动的发电机产生主要电力供应。该方法还可以包括：利用位于机车上的风力涡轮机产生第一辅助电力供应，以及利用位于机车上的太阳能板产生第二辅助电力供应。该方法还可以包括：选择性地将主要电力供应以及第一和第二辅助电力供应引导至牵引电机以推进机车。该方法还可以包括：确定编组的速度，以及基于编组的速度选择性地控制风力涡轮机和太阳能板中的至少一个。

在第三方面中，本公开涉及一种用于具有机车的编组的编组动力系统。编组动力系统可以包括：位于机车上的发动机，以及由发动机驱动以产生主要电力供应的发电机。编组动力系统还可以包括：风力涡轮机，其位于机车上并且配置成产生第一辅助电力供应；以及太阳能板，其位于机车上并且配置成产生第二辅助电力供应。编组动力系统还可以包括：牵引电机，其配置成接收主要电力供应以及第一和第二辅助电力供应以推进机车。编组动力系统还可以包括：通风口，其位于机车的车身的至少一侧；以及控制器，其配置成响应于制动命令而选择性地控制通风口。

在第四方面中，本公开涉及一种向具有机车的编组提供电力的方法。该方法可以包括：利用由位于机车上的发动机驱动的发电机产生主要电力供应。该方法还可以包括：利用位于机车上的风力涡轮机产生第一辅助电力供应，以及利用位于机车上的太阳能板产生第二辅助电力供应。该方法还可以包括：选择性地将主要电力供应以及第一和第二辅助电力供应引导至牵引电机以推进机车。该方法还可以包括：接收指示编组正在制动的制动命令，以及基于制动命令而选择性地打开机车的车身的通风口。

附图说明

图1是示例性公开的编组的侧视示意图；

图2是图1的编组的顶视示意图；并且