CN102064666B - 轨道列车的动能发电及应用系统 - Google Patents

Abstract

一种具有动能发电功能的轨道列车，包括电池组，发电机，电动机和配电器，它的工作方式是，列车在下坡时通过设置在车轴上的传动轮带动发电机发电，发出的电经过配电器调控后输入电网，列车在上坡时通过电池组为电动机供电，推动列车前进，这样就可以把牵引机车在上坡时需要增加的功率减去，因此就可以通过，降低牵引机车功率的方法，在平时节省大量的能源。

Description

轨道列车的动能发电及应用系统

技术领域

本发明涉及一种轨道列车，特别是一种具有大规模发电能力和车厢自走功能的轨道列车。

背景技术

能源短缺是一个世界性的难题，而开发可再生能源是人类的必然选择，可是传统的，风能，水能，太阳能，发电技术受天气和降水的影响较大，无法提供稳定的供电，而本发明就是要改变上述传统的发电方式，从根本上解决存在的问题。

我们知道根据物理学的原理一列1万吨的列车放在10度以上坡度路面时，不用任何动力就会在(坡度+重量+速度)的综合作用下自走，并且产生巨大的动能，而且是坡度越大产生的动能越大，如果是在这种坡度路面的特定条件下再给它加上一定的推力，获得的动能就会成倍的增加，这就是利用火车发电能够大量节能的理论基础，因此如果我们利用列车在下坡时，由(坡度+重量+速度)的综合作用下产生的动能，再增加一定的牵引力，然后利用它们共同作用下产生的动能，带动发电机发电，发出的电用输电线送入电网，这样就使列车成了一个高效节能的流动发电厂。而列车在上坡时可以利用电动机带动在车轴上设置的传动轮为列车增加牵引力，这样就可以把牵引机车在上坡时需要增加的功率减去，因此可以用降低牵引机车功率的方法，在平时节省大量能源。

由于我国东西部之间有超过5000米以上的巨大落差，随着铁路建设的不断发展，铁路坡度路面的路程会越来越多，这将会成为火车发电的一个巨大的能量源，同时利用火车发电还不用建设电厂，可以节省大量的土地也可以减少对环境和水资源的污染。因此这一发明能为社会开发出一种可再生能源的新领域，同时它还能保证提供有计划的稳定供电。

发明内容

火车发电时可以利用内燃机车作为动力，然后把发出的电全部输入电网为城市和农村供电。也可以用电力机车为动力，把发出的电全部输入电网作为全线路，牵引机车的电源，多余的电通过调制后可为城市和农村供电。

实现发明的技术方案是，现在一节车厢上有4个车轴，首先在3个车轴的中心线上，每个车轴都设置1个传动轮，用它带动大功率发电机，(由于挂带的都是大功率发电机，发电时会产生非常大的阻力，如果传动轮的位置偏离车轴中心线时，将会出现单侧刹车现象，偏离车轴中心线的距离越大，对轨道的损害越大，轻者挤压轨道变形，重者导致列车出轨，)

剩下的一个车轴在靠近中心线的位置，设置2个传动轮，一个带动小功率发电机，一个带动小功率电动机(由于设置的2个传动轮都紧靠车轴中心线，同时发电机和电动机的容量又较小所以能把影响降到最低，在挂带车厢时还可以通过把前后车厢的电动机和发电机的位置互换，这样就能把影响相互抵消)

小发电机通过配电器为电池组充电，多余的电能通过配电器送入电网，电池组是为电动机供电的一路电源，通过它为电动机供电，带动车厢实现自走功能，这样车厢在车站编组时就不需要机车的牵引可以实现自动编组。列车在上坡时可以通过电池组供电，也可以通过配电器由电网供电，使电动机工作为列车增加牵引力，这样我们就可以通过用降低牵引机车功率的方法在平时节省大量能源。

每节车厢上都设有安全输电线和快速离合接头，可以把列车全部车厢的输电线快速连接在一起，用它把发电机发出的电能送入电网，这样整个列车就成为一个流动发电厂，发出的电能通过输电线路送入电网后，可以做为全线所有机车的供电源，多余的电能还可以通过输电，配电线路为城市和农村供电。为了增加火车发电的安全性还要在要在车厢的底部增加磁动力刹车装置，根据需要可以采用(电磁刹车，也可采用通过变换磁极产生磁力的刹车)

附图说明

图1是火车发电的整体结构示意图

图2是在车轴上设2个传动轮的示意图

图3是在车轴上设1个传动轮的示意图

图4是车厢和电池组的示意图

图5是配电器的示意图

下面结合实施例对本发明做进一步说明

参见图1，机车1可以用内燃机车牵引发电，发出的电经过电网3为城市和农村供电。机车1也可以用电力机车牵引发电，发出的电经过电网3首先为全线路的所有电力机车供电，多余的电可以为城乡供电。同时要增加磁动力刹车装置，刹车装置4安装在车厢底部，它要根据具体情况，按照能达到刹车要求，又要降低成本的综合考虑，在不同的线路上可以灵活选择电磁刹车，或者通过改变磁极产生磁力，和使磁力消失的刹车装置

参见图2，图3，图4，图5，由于一节车厢上有4个车轴，要首先在其中一个车轴6上，紧靠车轴中心线的位置，设置2个传动轮7和8，用传动轮7带动小容量发电机，发出的电经过配电器12为电池组10充电。电池组在通过配电器的14和16为电动机和车上用电设备提供电源，小容量发电机还可以通过配电器12为电网3供电。用传动轮8带动小容量电动机，电动机要有电池组和电网供电的2路电源，这样通过电池组供电能使电动机带动车厢实现自走，就能在车站车厢编组时就不用机车牵引实现自动编组。列车在上坡时可以通过电池组供电，也可以通过电网供电，使电动机工作，推动车厢增加列车的牵引力，这样就可以把牵引机车在上坡时需要增加的功率减去，就能够通过降低牵引机车功率的方法，实现节能。

同时剩下的三个车轴，要在车轴中心线上都设置1个传动轮9，用它带动大功率发电机(由于大功率发电机发电时会产生非常大的阻力，如果传动轮偏离车轴中心线时，将会出现单侧刹车现象而且偏离越多对轨道的破坏越大，轻者挤压轨道变形，重者造成列车脱轨，所以传动轮必须要设在车轴的中心线上)大功率发电机发出的电经过配电器上的13和15输入电网3.

由于每节车厢有4个车轴，其中3个车轴上都各自设置1个传动轮9，各带动一台大功率发电机，剩下的一个车轴上设置两个传动轮7和8，传动轮7带动小功率发电机，传动轮8带动小功率电动机。一列重载列车有时要挂带100节以上的车厢，因此每节车厢上都要设置安全输电线输送发出的电，前后车厢上都要设置快速离合安全接头，用它把列车全部车厢的输电线路都连接在一起经过配电器调制后送入电网3.

每一节车厢2上有，车轮11，5，车轴6，传动轮7，8，9，电池组10，(是由大量单个电池组成)，配电器12，除去上面所述的各项功能外，，列车在下坡时，可以让牵引机车停止工作，让电池组供电，用一部分电动机工作推动列车前进，这样可以实现节能，同时如果把列车全部车厢的电池组10，都连接到一起在通过配电器12的调控后，就可以成为牵引机车的工作电源。

Claims (1)

1.一种轨道列车的动能发电系统，包括列车车厢和机车其特征在于；

(1)在车厢底部增加磁动力刹车装置，该磁动力刹车装置要根据具体情况，按照能达到刹车要求，又要降低成本的综合考虑，在不同线路上灵活选择电磁刹车，或者通过改变磁极产生磁力，或者使磁力消失；

(2)在一节车厢上设有四个车轴，首先在其中一个车轴上，紧靠中心线的位置，设置两个传动轮，其中一个传动轮和小功率发电机连接，另一个传动轮和小功率电动机连接；

(3)剩下的三个车轴，都在车轴的中心线上，每个车轴设置一个传动轮，用它和大功率发电机连接；

(4)该电动机能够根据工作的不同，有时用电池组供电，有时用电网供电；

(5)大容量电池组用小功率发电机充电，电池组通过配电器为该电动机和用电设备提供电源，同时把列车电池组全部连接在一起后能够作为牵引机车的供电电源；

其中，每节车厢上都要设有安全输电线和发电机线路连接，线路上要设有安全快速离合接头，用它把前后车厢的输电线路连接在一起，列车所有车厢挂带的发电机，发出的电经过配电器调制后输入电网。 

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