CN105201722A - 一种内燃动车组的动力包启动电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内燃动车组的动力包启动电路，该电路由充电机、蓄电池、超级电容、限流电阻及启动电机搭建而成。蓄电池与超级电容并联，其中超级电容作主启动电源，直接与启动电机相连，为了降低蓄电池的容量、重量及采购成本，在蓄电池和超级电容之间串联一个限流电阻，使得在动力包启动时，蓄电池仅提供很少一部分电流。小容量中低倍率的蓄电池及超级电容重量轻、体积小，便于安装，方便使用。最后，由于蓄电池和超级电容与充电机并联，因此，当蓄电池馈电或故障时，由充电机给超级电容充电；当充电机故障时，由蓄电池给超级电容充电，以此能够提供电路的稳定性和可靠性。

Description

一种内燃动车组的动力包启动电路

技术领域

本发明涉及内燃动车组技术领域，特别是涉及一种内燃动车组的动力包启动电路。

背景技术

目前的多种型号的内燃动车组的动力包的启动仅由蓄电池供电，蓄电池输出直流电能以启动发电机，进而启动动力包。但是在使用过程中蓄电池供电遇到以下问题：

首先，动力包在启动时，启动的瞬间需要大电流放电和深度放电，这将极大损害蓄电池，降低了蓄电池的寿命；

其次，在低温或馈电状态下，蓄电池无法释放出大电流以供发电机启动，因此，必须给蓄电池预热；或者把馈电的蓄电池卸下，待充满电之后重新装上；或者直接更换备用蓄电池。

以上存在的问题，使得动力包启动电路的成本较高。

综上所述，如何降低动力包启动电路的成本是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种内燃动车组的动力包启动电路，用于降低动力包启动电路的成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种内燃动车组的动力包启动电路，包括充电机和与充电机连接的蓄电池，还包括：

与所述蓄电池并联的超级电容；

设置在所述蓄电池和所述超级电容之间的限流电阻，所述限流电阻的一端与所述蓄电池连接，所述限流电阻的另一端与所述超级电容连接；

与所述超级电容并联的启动电机；

其中，所述启动电机具有接触器，用于启停所述启动电机。

优选地，所述充电机的正极与所述蓄电池的正极连接；

所述充电机的负极与所述蓄电池的负极连接；

所述蓄电池的正极还与所述限流电阻的一端连接，所述限流电阻的另一端与所述超级电容的正极连接；

所述蓄电池的负极还与所述超级电容的负极连接；

所述超级电容的正极还与所述启动电机的接触器连接；

所述超级电容的负极还与所述启动电机的负极连接；

其中，所述接触器设置在所述启动电机的正极。

优选地，所述充电机的正极与所述蓄电池的正极连接；

所述充电机的负极与所述蓄电池的负极连接；

所述蓄电池的正极还与所述超级电容的正极连接；

所述蓄电池的负极还与所述限流电阻的一端连接，所述限流电阻的另一端与所述超级电容的负极连接；

所述超级电容的正极还与所述启动电机的接触器连接；

所述超级电容的负极还与所述启动电机的负极连接；

其中，所述接触器设置在所述启动电机的正极。

优选地，所述充电机的输入电压为三相交流电400V；输出电压为直流24V；输出功率为10kW。

优选地，所述蓄电池采用镍铬碱性蓄电池；容量为70Ah；额定电压为直流24V。

优选地，所述超级电容的容量为750F；额定电压为直流30V。

优选地，所述限流电阻的阻值为140毫欧；功率为1kW。

本发明所提供的内燃动车组的动力包启动电路，通过在蓄电池两端并联一个超级电容，以及在蓄电池和超级电容之间串联一个限流电阻，使得在动力包启动时，超级电容能够为启动电机提供大部分电流，而由于限流电阻的作用，蓄电池为启动电机提供的电流较小。因此，本发明中的蓄电池可以采用较小容量的低倍率蓄电池，实现了降低成本的目的。此外，小容量中低倍率的蓄电池及超级电容重量轻、体积小，便于安装，方便使用。最后，由于蓄电池和超级电容与充电机并联，因此，当蓄电池馈电或故障时，由充电机给超级电容充电；当充电机故障时，由蓄电池给超级电容充电，以此能够提供电路的稳定性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种实施例对应的内燃动车组的动力包启动电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明的核心是提供一种内燃动车组的动力包启动电路。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

一种内燃动车组的动力包启动电路，包括充电机和与充电机连接的蓄电池，还包括：

与蓄电池并联的超级电容；

设置在蓄电池和超级电容之间的限流电阻，限流电阻的一端与蓄电池连接，限流电阻的另一端与超级电容连接；

与超级电容并联的启动电机；

其中，启动电机具有接触器，用于启停启动电机。

在具体实施中，充电机与蓄电池连接，蓄电池与超级电容并联，且超级电容与启动电机并联。其中，在蓄电池和超级电容之间设置有限流电阻，即限流电阻的一端与蓄电池连接，另一端与超级电容连接。由于超级电容的内阻远低于蓄电池的内阻。当启动动力包时，超级电容提供动力包所需的大部分电流，由于电阻的限流作用，因此蓄电池在动力包启动过程中仅提供小部分电流。当动力包启动后，充电机被激活，给蓄电池和超级电容充电。基于蓄电池可以提供较小的电流就足以使动力包启动，因此，相对于现有技术中的蓄电池而言，本发明中的动力包启动电路可以采用较小容量的低倍率蓄电池。相对于较大容量的蓄电池，较小容量的低倍率蓄电池具有重量轻、所需安装空间小的优点。另外，由于超级电容在启动动力包时承担绝大部分电流，且超级电容与蓄电池并连接，即超级电容和蓄电池与充电机输出端并联，因此，当蓄电池馈电或故障时，由充电机给超级电容充电；当充电机故障时，由蓄电池给超级电容充电，以此能够提供电路的稳定性和可靠性。

本实施例提供的内燃动车组的动力包启动电路，通过在蓄电池两端并联一个超级电容，以及在蓄电池和超级电容之间串联一个限流电阻，使得在动力包启动时，超级电容能够为启动电机提供大部分电流，而由于限流电阻的作用，蓄电池为启动电机提供的电流较小。因此，本发明中的蓄电池可以采用较小容量的低倍率蓄电池，实现了降低成本的目的。此外，小容量中低倍率的蓄电池及超级电容重量轻、体积小，便于安装，方便使用。最后，由于蓄电池和超级电容与充电机并联，因此，当蓄电池馈电或故障时，由充电机给超级电容充电；当充电机故障时，由蓄电池给超级电容充电，以此能够提供电路的稳定性和可靠性。

图1为本发明提供的一种实施例对应的内燃动车组的动力包启动电路的电路图。如图1所示，充电机1的正极与蓄电池2的正极连接；

充电机1的负极与蓄电池2的负极连接；

蓄电池2的正极还与限流电阻R的一端连接，限流电阻R的另一端与超级电容3的正极连接；

蓄电池2的负极还与超级电容3的负极连接；

超级电容3的正极还与启动电机4的接触器K连接；

超级电容3的负极还与启动电机4的负极连接；

其中，接触器K设置在启动电机4的正极。

图1为上述实施例中的一种具体的应用场景。由于超级电容3的内阻远低于蓄电池2的内阻。当启动动力包时，超级电容3提供动力包所需的大部分电流，由于电阻R的限流作用，因此蓄电池2在动力包启动过程中仅提供小部分电流。当动力包启动后，充电机1被激活，给蓄电池2和超级电容3充电。

在图1中，电阻R设置在蓄电池2的正极和超级电容3的正极之间，与其对应的，电阻R也可以设置在蓄电池2的负极和超级电容3的负极之间。

因此，优选的上述实施例所对应的另一种结构具体为：

充电机的正极与蓄电池的正极连接；

充电机的负极与蓄电池的负极连接；

蓄电池的正极还与超级电容的正极连接；

蓄电池的负极还与限流电阻的一端连接，限流电阻的另一端与超级电容的负极连接；

超级电容的正极还与启动电机的接触器连接；

超级电容的负极还与启动电机的负极连接；

其中，接触器设置在启动电机的正极。

由于本领域技术人员能够清楚本实施例的电路结构，因此，为了说明书的简洁，这里不再给出具体的图示和描述。

其中，在上述实施例的基础上，充电机的输入电压为三相交流电400V；输出电压为直流24V；输出功率为10kW。

其中，蓄电池采用镍铬碱性蓄电池；容量为70Ah；额定电压为直流24V。

其中，超级电容的容量为750F；额定电压为直流30V。

需要说明的是蓄电池、超级电容和充电机这三个部件的参数选取，主要是考虑动力包的输出电压、负载功率、启动电机的功率、启动电流，动力包启动时间等因素。因此，在具体实施中，需要根据不同的情况选取不同的参数。上述参数只是一种具体的应用场景。

其中，限流电阻的阻值为140毫欧；功率为1kW。

需要说明的是，限流电阻的选取需要考虑超级电容充电特性、蓄电池的放电特性及动力包的启动模式，因此，选取的原则是使以上三个要素之间达到平衡。本实施例中选取限流电阻的阻值和功率只是一种具体的应用场景，并不代表只能是这一种情况。

以上对本发明所提供的内燃动车组的动力包启动电路进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种内燃动车组的动力包启动电路，包括充电机和与充电机连接的蓄电池，其特征在于，还包括：

与所述蓄电池并联的超级电容；

设置在所述蓄电池和所述超级电容之间的限流电阻，所述限流电阻的一端与所述蓄电池连接，所述限流电阻的另一端与所述超级电容连接；

与所述超级电容并联的启动电机；

其中，所述启动电机具有接触器，用于启停所述启动电机。

2.根据权利要求1所述的内燃动车组的动力包启动电路，其特征在于，所述充电机的正极与所述蓄电池的正极连接；

所述充电机的负极与所述蓄电池的负极连接；

所述蓄电池的正极还与所述限流电阻的一端连接，所述限流电阻的另一端与所述超级电容的正极连接；

所述蓄电池的负极还与所述超级电容的负极连接；

所述超级电容的正极还与所述启动电机的接触器连接；

所述超级电容的负极还与所述启动电机的负极连接；

其中，所述接触器设置在所述启动电机的正极。

3.根据权利要求1所述的内燃动车组的动力包启动电路，其特征在于，所述充电机的正极与所述蓄电池的正极连接；

所述充电机的负极与所述蓄电池的负极连接；

所述蓄电池的正极还与所述超级电容的正极连接；

所述蓄电池的负极还与所述限流电阻的一端连接，所述限流电阻的另一端与所述超级电容的负极连接；

所述超级电容的正极还与所述启动电机的接触器连接；

所述超级电容的负极还与所述启动电机的负极连接；

其中，所述接触器设置在所述启动电机的正极。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的内燃动车组的动力包启动电路，其特征在于，所述充电机的输入电压为三相交流电400V；输出电压为直流24V；输出功率为10kW。

5.根据权利要求4所述的内燃动车组的动力包启动电路，其特征在于，所述蓄电池采用镍铬碱性蓄电池；容量为70Ah；额定电压为直流24V。

6.根据权利要求5所述的内燃动车组的动力包启动电路，其特征在于，所述超级电容的容量为750F；额定电压为直流30V。

7.根据权利要求6所述的内燃动车组的动力包启动电路，其特征在于，所述限流电阻的阻值为140毫欧；功率为1kW。