铁路工程机械车直流供电装置及铁路工程机械车的制作方法

本发明涉及供电技术，尤其涉及一种铁路工程机械车直流供电装置及铁路工程机械车。

背景技术：

铁路运输与人们的生活息息相关，给生产和生活带来了极大的便利，促进了经济的发展。为了保障铁路交通安全高效进行，在铁路行业中，运行着大量的铁路工程机械车，用于对铁路设备进行建设、维修、保养等。

为了便于进行作业控制，铁路工程机械车通常都配置了进行作业控制的微机和用于相关信息显示的显示屏，适用于铁路工程机械车的微机和显示屏价格较为昂贵。微机、显示屏和其他的用电设备都由同一蓄电池组进行供电。

对于采用内燃动力模式的铁路工程机械车，其启动电机与微机和显示屏采用同一蓄电池组进行供电。在内燃动力模式铁路工程机械车发动机启动的过程中，启动电机会产生巨大的冲击电流，此时，就会对由同一蓄电池组供电的用于车辆作业控制的微机、显示屏等设备产生严重干扰。例如，可能会造成微机、显示屏因电压不稳定而发生死机、黒屏，甚至烧屏的情况，严重时甚至会影响行车安全。综上所述，需要一种能够为内燃动力模式的铁路工程机械车提供安全工作电压的供电装置。

技术实现要素：

本发明提供一种铁路工程机械车直流供电装置及铁路工程机械车，以解决现有技术中铁路工程机械车中微机、显示屏等因电压不稳定而发生的死机、黑屏和烧屏等问题。

第一方面，本发明提供一种铁路工程机械车直流供电装置，包括：

第一蓄电池组和第二蓄电池组；

第一蓄电池组分别与第一用电设备组中的设备电连接，用于向第一用电设备组供电，第一用电设备组至少包括：控制设备和显示设备；

第二蓄电池组分别与第二用电设备组中的设备电连接，用于向第二用电设备组供电，第二用电设备组至少包括：启动电机。

进一步的，在一种可能的实现方式中，上述铁路工程机械车直流供电装置还包括开关单元，开关单元分别与第一蓄电池组和第二蓄电池组电连接，用于根据启动电机的工作情况控制第一蓄电池组和第二蓄电池组进行供电。

进一步的，在一种可能的实现方式中，开关单元具体用于：

当启动电机不工作时，控制第一蓄电池组和第二蓄电池组并联，共同向第一用电设备组和第二用电设备组中的用电设备供电；

当启动电机工作时，控制第一蓄电池组和第二蓄电池组断开连接，第一蓄电池组向第一用电设备组供电，第二蓄电池组向第二用电设备组供电。

进一步的，在一种可能的实现方式中，开关单元包括：

直流接触器，直流接触器与启动电机串联，直流接触器的触点的两端分别连接第一蓄电池组的正极和第二蓄电池组的正极，第一蓄电池组的负极与第二蓄电池组的负极连接。

进一步的，在一种可能的实现方式中，第一蓄电池组的容量小于第二蓄电池组的容量。

进一步的，在一种可能的实现方式中，还包括第一开关，第一开关的一端与开关单元电连接，另一端与第一蓄电池组连接。

进一步的，在一种可能的实现方式中，还包括第二开关，第二开关的一端与开关单元电连接，另一端与第二蓄电池组连接。

进一步的，在一种可能的实现方式中，第二用电设备组还包括：照明设备。

进一步的，在一种可能的实现方式中，第一用电设备组中的用电设备和第二用电设备组中的用电设备并联。

第二方面，本发明提供一种铁路工程机械车，其特征在于，包括第一用电设备组、第二用电设备组和上述任一项的供电装置，第一用电设备组至少包括控制设备和显示设备，第二用电设备组至少包括启动电机，供电装置用于向第一用电设备组和第二用电设备组供电。

本发明铁路工程机械车直流供电装置及铁路工程机械车，通过第一蓄电池组向对于工作电压的稳定性要求较高的第一用电设备组进行供电，通过第二蓄电池组向包括启动电机的第二用电设备组进行供电，避免了启动电机工作时产生的巨大冲击电流对于第一用电设备组中的用电设备的影响。本实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置能够向第一用电设备组中的用电设备提供稳定的工作电压，保障其正常工作，进而保障行车安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明背景技术提供的铁路工程机械车直流供电装置的结构示意图；

图2为本发明铁路工程机械车直流供电装置一实施例的结构示意图；

图3为本发明铁路工程机械车直流供电装置另一实施例的结构示意图；

图4为本发明铁路工程机械车一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的是本发明一部分，而不是全部的。基于本发明中的，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他，都属于本发明保护的范围。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方法结合在一个或多个实施例中。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本申请中的“第一”和“第二”只起标识作用，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

铁路工程机械车在铁路行业中发挥着举足轻重的作用，其为铁路运输的正常运行提供了有力的保障。为了便于进行作业控制，铁路工程机械车通常都配置了进行作业控制的微机和用于相关信息显示的显示屏。铁路工程机械车上还有其他一些用电设备，如照明设备，启动设备等，这些设备都需要供电装置对其进行供电才能正常工作。

图1为本发明背景技术提供的铁路工程机械车直流供电装置的结构示意图。如图1所示，现有技术中，通过同一蓄电池组同时向微机、显示屏、启动电机及其它用电设备，如照明灯，进行供电。对于采用内燃动力模式的铁路工程机械车，在车辆启动时，启动电机工作的瞬间，会产生巨大的冲击电流，进而对由同一蓄电池组供电的用于车辆作业控制的微机、显示屏等设备产生严重干扰。由于微机、显示屏等设备工作时需要稳定的工作电压，因此经常由于启动电机工作产生的巨大冲击电流而导致发生死机、黑屏，甚至烧屏等情况。适用于铁路工程机械车的微机和显示屏价格通常较为昂贵,频繁的烧屏现象导致成本的大幅提高，死机、黑屏等现象严重影响了作业控制，导致不安全因素的产生，严重时可影响行车安全。

图2为本发明铁路工程机械车直流供电装置一实施例的结构示意图。如图2所示，本实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置2包括：

第一蓄电池组20和第二蓄电池组21。

其中，第一蓄电池组20分别与第一用电设备组22中的设备电连接，用于向第一用电设备组22供电。第一用电设备组22可以包括那些对于工作电压的稳定性要求较高的用电设备，第一用电设备组22至少可以包括控制设备221和显示设备222。铁路工程机械车上的车载控制设备用于进行作业控制，典型的控制设备如微机、操作平台等；铁路工程机械车上的车载显示设备用于进行相关信息的显示，典型的显示设备如显示屏、指示信号灯等。

相应的，第二蓄电池组21分别与第二用电设备组23中的设备电连接，用于向第二用电设备组23供电，第二用电设备组23至少可以包括启动电机231。采用内燃动力模式的铁路工程机械车是通过结构紧凑、操作简单且便于维护的直流启动电机进行启动的。直流启动电机是由直流串激电动机、操纵机构和离合机构所组成，专门用于启动发动机，需要强大的转矩，因此其工作时通过的电流很大，会导致为其供电的蓄电池组电压不稳定。第二用电设备组23还可以包括那些对于工作电压的稳定性要求不高的用电设备，例如，照明设备、娱乐设备、牵引设备等。

本实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置，包括第一蓄电池组和第二蓄电池组，通过第一蓄电池组向对于工作电压的稳定性要求较高的第一用电设备组进行供电，通过第二蓄电池组向包括启动电机的第二用电设备组进行供电，避免了启动电机工作时产生的巨大冲击电流对于第一用电设备组中的用电设备的影响。本实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置能够向第一用电设备组中的用电设备提供稳定的工作电压，保障其正常工作，进而保障行车安全。

在上述实施例的基础上，为了提高第一蓄电池组和第二蓄电池组的利用率，本实施例在上述实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置的基础上，进行了进一步的改进。

对于采用内燃动力模式的铁路工程机械车，启动电机只在发动机启动的瞬间工作，待发动机启动后，启动电机便停止工作。启动电机工作的时间会由于发动机性能的不同而有所不同，但是通常启动电机工作的时间都很短，大约10秒左右。

上述实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置通过第一蓄电池组和第二蓄电池组分别向第一用电设备组和第二用电设备组进行供电，因此，对于第一蓄电池组和第二蓄电池组的容量有较高的要求。为了提高第一蓄电池组和第二蓄电池组的利用率，降低对其容量的要求，本实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置还包括开关单元，开关单元分别与第一蓄电池组和第二蓄电池组电连接，用于根据启动电机的工作情况控制第一蓄电池组和第二蓄电池组进行供电。

具体的，当启动电机不工作时，开关单元控制第一蓄电池组和第二蓄电池组并联，共同向第一用电设备组中的用电设备和第二用电设备组中的用电设备供电，此时，第一用电设备组中的用电设备与第二用电设备组中的用电设备并联；当启动电机工作时，开关单元控制第一蓄电池组和第二蓄电池组断开连接，第一蓄电池组向第一用电设备组供电，第二蓄电池组向第二用电设备组供电。

本实施例对于开关单元的具体实现方式不做限制，能够实现上述根据启动电机的工作情况控制第一蓄电池组和第二蓄电池组的供电情况的设备，均可以作为本实施例中的开关单元。

本实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置包括第一蓄电池组、第二蓄电池组和开关单元。通过开关单元的控制作用，实现了在启动电机工作时，第一蓄电池组和第二蓄电池组分别向第一用电设备组和第二用电设备组进行供电；在启动电机不工作时，第一蓄电池组和第二蓄电池组并联，共同向第一用电设备组和第二用电设备组进行供电。通过第一蓄电池组和第二蓄电池组的并网供电，提高了第一蓄电池组和第二蓄电池组的利用率，降低了对第一蓄电池组和第二蓄电池组容量的要求，从而降低了直流供电装置的成本。综上所述，本实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置不仅能够向第一用电设备组中的用电设备提供稳定的工作电压，保障其正常工作，而且制造成本较低，适于推广应用。

在上述实施例的基础上，下面通过一个具体的实施例对其中的开关单元进行详细的说明。

图3为本发明铁路工程机械车直流供电装置另一实施例的结构示意图。本实施提供的铁路工程机械车直流供电装置中的开关单元包括直流接触器。如图3所示，本实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置3包括：第一蓄电池组30、第二蓄电池组31和直流接触器34。

其中，第一蓄电池组30分别与第一用电设备组32中的设备电连接。第一用电设备组32可以包括那些对于工作电压的稳定性要求较高的用电设备，第一用电设备组32至少可以包括控制设备321和显示设备322。第二蓄电池组31分别与第二用电设备组33中的设备电连接，第二用电设备组33至少可以包括启动电机331。直流接触器34与启动电机331串联，直流接触器34的触点的两端可以分别连接第一蓄电池组30的正极和第二蓄电池组31的正极，第一蓄电池组30的负极与第二蓄电池组31的负极连接，或者，直流接触器34的触点的两端可以分别连接第一蓄电池组30的正极和第二蓄电池组31的负极，第一蓄电池组30的正极与第二蓄电池组31的正极连接。

接触器是一种利用线圈中流过的电流产生磁场，使触点断开与闭合，对负载进行控制的电路器件。具体的，当接触器线圈通电后，线圈中的电流会产生磁场，产生的磁场使静铁芯产生电磁吸力吸引动铁芯，并带动接触器触点动作，常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的；当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触点复原，常开触点断开，常闭触点闭合。接触器可以实现快速的接通和切断电路的功能。根据线圈中流过的电流是交流电还是直流电，接触器可以分为交流接触器和直流接触器两大类。本实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置提供的是直流电，因此，本实施例中采用直流接触器。

当启动电机331工作时，启动电机331所在电路中有电流流过，与启动电机331串联的直流接触器34的线圈中有电流流过，直流接触器34线圈中的电流会产生磁场，产生的电磁吸力使得分别与第一蓄电池组30和第二蓄电池组31连接的直流接触器34的常闭触点断开，达到第一蓄电池组30和第二蓄电池组断开连接的目的，从而避免了启动电机331工作产生的巨大冲击电流对于第一用电设备组32中的用电设备产生影响。

当启动电机331不工作时，启动电机331所在电路中没有电流流过，与启动电机331串联的直流接触器34的线圈中也没有电流流过，不产生电磁吸力，分别与第一蓄电池组30和第二蓄电池组31连接的直流接触器34的常闭触点闭合，实现了第一蓄电池组30和第二蓄电池组31并联，共同向第一用电设备组32和第二用电设备组33进行供电。

本实施例对于直流接触器的具体型号不做具体限定，能够适应启动电机331的工作电流的直流接触器均可以用于本实施例。直流接触器结构简单、可靠性高且价格较低，因此，可以通过直流接触器低成本的实现开关单元的相应功能。

由于启动电机331工作时会产生巨大的冲击电流，因此向其供电的第二蓄电池组31的容量需要设置的较大，以满足其工作需要。在一种可能的实现方式中，可以设置第一蓄电池组30的容量小于第二蓄电池组31的容量。第一蓄电池组30和第二蓄电池组31的容量之和略高于第一用电设备组32和第二用电设备组33工作时需要的总容量。

本实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置包括第一蓄电池组、第二蓄电池组和直流接触器。通过直流接触器的控制作用，实现了在启动电机工作时，第一蓄电池组和第二蓄电池组分别向第一用电设备组和第二用电设备组进行供电；在启动电机不工作时，第一蓄电池组和第二蓄电池组并联，共同向第一用电设备组和第二用电设备组进行供电。通过第一蓄电池组和第二蓄电池组的并网供电，提高了第一蓄电池组和第二蓄电池组的利用率，降低了对第一蓄电池组和第二蓄电池组容量的要求，从而降低了直流供电装置的成本。综上所述，本实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置不仅能够向第一用电设备组中的用电设备提供稳定的工作电压，保障其正常工作，而且成本较低，适于推广应用。

在上述实施例中，第一用电设备组和第二用电设备组中的用电设备可以由其自身配置的开关对其工作状态进行控制，这个开关可以是用电设备上的按钮、触摸键、传感器等。

为了便于对供电装置进行相关检修与维护工作，在上述实施例的基础上，本实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置增加了相应的开关对其进行控制。具体的，可以增加一个第一开关，用于对第一蓄电池组进行控制，第一开关的一端与开关单元电连接，另一端与第一蓄电池组连接。进一步的，可以增加一个第二开关，第二开关的一端与开关单元电连接，另一端与第二蓄电池组连接。第一开关和第二开关可以与蓄电池组的正极连接，也可以与蓄电池组的负极连接，第一开关和第二开关分别与其控制的蓄电池组串联。第一开关和第二开关具体可以采用刀闸开关。

通常情况下，第一开关和第二开关处于常闭状态，即当供电装置向用电设备进行供电时，第一开关和第二开关闭合。只有在进行检修，或者需要进行相关维护工作时，需要中断供电时，才会打开第一开关和/或第二开关，使第一蓄电池组和/第二蓄电池组所在电路处于断路状态。

本实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置通过第一开关和第二开关分别对第一蓄电池组和第二蓄电池组的供电情况进行控制，为检修与维护工作提供了便利，并且提高了安全性。

图4为本发明铁路工程机械车一实施例的结构示意图。如图4所示，本实施例提供的铁路工程机械车40包括：第一用电设备组401、第二用电设备组403和直流供电装置402。

其中，第一用电设备组401至少包括控制设备和显示设备，第二用电设备组403至少包括启动电机，直流供电装置402用于向第一用电设备组401和第二用电设备组403供电，直流供电装置402能够向第一用电设备组401中的用电设备提供稳定的工作电压。

本实施例中的直流供电装置402可以采用上述实施例中任一实施例提供的铁路工程机械车直流供电装置，具体实现方式参照上述实施例，此处不再赘述。

本实施例提供的铁路工程机械车，通过能够向第一用电设备组中的用电设备提供稳定的工作电压的直流供电装置，对第一用电设备组中的用电设备正常工作提供了保障，进而提高了铁路工程机械车的安全性。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各技术方案的范围。