一种内燃机车储能维护蓄电池的控制系统及控制方法与流程

本发明涉及冶金运输，尤其涉及一种内燃机车储能维护蓄电池的控制系统及控制方法。

背景技术：

1、传统的直流传动内燃机车采用直流启动发电机进行柴油机启动、蓄电池充电，蓄电池组由48节2v电池串联组成，由启动发动机发电并通过电压调整器向蓄电池组充电。考虑内燃机车使用频率以及建设蓄电池组充电间成本和安全环保等因素，预备或封存的机车本机蓄电池组和备用蓄电池组无法及时得到充电维护，蓄电池组空闲状态时间过长会导致容量减少、使用寿命缩短甚至提前报废，给冶金运输部门造成一定的经济损失和资源浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种内燃机车储能维护蓄电池的控制系统及控制方法，生产作业过程中，利用内燃机车启动后，柴油机始终带动启动发电机运转发电的原理，对生产运行过程中发电机所发出的能源进一步利用，以增加储能单元的方式对外接充电蓄电池组进行充电维护，从而延长备用蓄电池组的使用寿命。

2、为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

3、一种内燃机车储能维护蓄电池的控制系统，包括内燃机车、隔离配重平板车、启动发电机、柴油机，内燃机车和隔离配重平板车通过车钩连接，内燃机车上设置有司机室、启动发电机、柴油机，启动发电机与柴油机连接，司机室内设置有电气柜，电压调整器设置在电气柜内，还包括本机蓄电池组、电压调整器、蓄电池充电箱，本机蓄电池组与电压调整器通过端口连接，电压调整器与启动发电机通过端口连接，电压调整器通过动力连接器与蓄电池充电箱连接，蓄电池充电箱设置在隔离配重平板车上，蓄电池充电箱内设置有外接充电蓄电池组。

4、本机蓄电池组与断路器q2的输入端连接，断路器q2的输出端分别与启动发电机的电枢绕组、电压调整器、断路器q1的输入端连接，电压调整器通过接触器kml的常开主触点与启动发电机的并励绕组连接，断路器q2的输出端与启动发电机的电枢绕组之间连接有接触器kmg的常开主触点，断路器q1的输出端通过动力连接器与外接充电蓄电池组连接。

5、还包括充放电指示装置，充放电指示装置包括电压表v和电流表a，断路器q2的输出端连接有电压表v，断路器q2的输出端和电压调整器之间设置有电流表。

6、蓄电池充电箱为若干个，若干个蓄电池充电箱之间串联连接，每个蓄电池充电箱内的外接充电蓄电池组包括四个蓄电池组，四个蓄电池组之间串联连接，每个蓄电池组包括四个电池，四个电池之间串联连接，本机蓄电池组和外接充电蓄电池组结构相同。

7、还包括数字量输入模块、数字量输出模块、开关电源、控制回路，开关电源的输入端与交流电源连接，开关电源的输出端用于提供工作电源，数字量输出模块通过端口与继电器k1的线圈和继电器k2的线圈连接，控制回路包括并联连接的支路a和支路b，支路a包括串联连接的接触器kmg的线圈和继电器k1的常开触点，支路b包括串联连接的接触器kml的线圈和继电器k2的常开触点，数字量输入模块通过端口与接触器kmg的常开辅助触点和接触器kml的常开辅助触点连接。

8、数字量输入模块和数字量输出模块通过端口连接。

9、一种内燃机车储能维护蓄电池控制方法，具体包括以下内容：

10、1)在机车操纵台上按下柴油机启动按钮后，接触器kmg得电，接触器kmg的主触点闭合，启动发电机的电枢绕组带着柴油机启动；

11、2)柴油机驱动启动发电机的电枢绕组运转后，在机车操纵台上闭合辅助发电开关，接触器kml得电，接触器kml的主触点闭合，同时接触器kmg断电，电压调节器驱动启动发电机的并励绕组运行；

12、3)当启动发电机的并励绕组的电压超出本机蓄电池组的电压后，由启动发电机的并励绕组向蓄电池充电箱充电。

13、本机蓄电池组的电压的计算公式为：

14、本机蓄电池组的电压＝蓄电池节数*每节蓄电池的电压容量。

15、启动发电机的并励绕组的电压由电压调节器提供。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、1.将四十八节蓄电池分三个蓄电池充电箱放置在隔离配重平板车上，减少单节蓄电池间接线柱拆接频次、便于天车吊装，安装简单、便捷；

18、2.利用动力连接器将内燃机车上的电压调整器与隔离配重平板车上放置的外接充电蓄电池组通过电缆连接，接线方便，减少作业人员接线数量；

19、3.启动发电机的励磁电流变为自身提供时，经电压调整器向蓄电池充电箱充电，防止因备用电池组闲置时间过长造成的寿命缩短，容量降低，减少布置蓄电池组充电间所需的设备、场所的投入，充分利用内燃机车在生产运行过程中发电机持续发出的电能；

20、4.由作业人员通过操作断路器q1实现外接充电蓄电池组充电，通过电压表v和电流表a监测充电状态，操作简单直观。

技术特征：

1.一种内燃机车储能维护蓄电池的控制系统，包括内燃机车、隔离配重平板车、启动发电机、柴油机，内燃机车和隔离配重平板车通过车钩连接，内燃机车上设置有司机室、启动发电机、柴油机，启动发电机与柴油机连接，司机室内设置有电气柜，电压调整器设置在电气柜内，其特征在于，还包括本机蓄电池组、电压调整器、蓄电池充电箱，本机蓄电池组与电压调整器通过端口连接，电压调整器与启动发电机通过端口连接，电压调整器通过动力连接器与蓄电池充电箱连接，蓄电池充电箱设置在隔离配重平板车上，蓄电池充电箱内设置有外接充电蓄电池组。

2.根据权利要求1所述的一种内燃机车储能维护蓄电池的控制系统，其特征在于，所述的本机蓄电池组与断路器q2的输入端连接，断路器q2的输出端分别与启动发电机的电枢绕组、电压调整器、断路器q1的输入端连接，电压调整器通过接触器kml的常开主触点与启动发电机的并励绕组连接，断路器q2的输出端与启动发电机的电枢绕组之间连接有接触器kmg的常开主触点，断路器q1的输出端通过动力连接器与所述的外接充电蓄电池组连接。

3.根据权利要求2所述的一种内燃机车储能维护蓄电池的控制系统，其特征在于，还包括充放电指示装置，充放电指示装置包括电压表v和电流表a，所述的断路器q2的输出端连接有电压表v，断路器q2的输出端和电压调整器之间设置有电流表。

4.根据权利要求1所述的一种内燃机车储能维护蓄电池的控制系统，其特征在于，所述的蓄电池充电箱为若干个，若干个蓄电池充电箱之间串联连接，每个蓄电池充电箱内的外接充电蓄电池组包括四个蓄电池组，四个蓄电池组之间串联连接，每个蓄电池组包括四个电池，四个电池之间串联连接，所述的本机蓄电池组和外接充电蓄电池组结构相同。

5.根据权利要求1所述的一种内燃机车储能维护蓄电池的控制系统，其特征在于，还包括数字量输入模块、数字量输出模块、开关电源、控制回路，开关电源的输入端与交流电源连接，开关电源的输出端用于提供工作电源，数字量输出模块通过端口与继电器k1的线圈和继电器k2的线圈连接，控制回路包括并联连接的支路a和支路b，支路a包括串联连接的接触器kmg的线圈和继电器k1的常开触点，支路b包括串联连接的接触器kml的线圈和继电器k2的常开触点，数字量输入模块通过端口与接触器kmg的常开辅助触点和接触器kml的常开辅助触点连接。

6.根据权利要求5所述的一种内燃机车储能维护蓄电池的控制系统，其特征在于，所述的数字量输入模块和数字量输出模块通过端口连接。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的控制系统用于一种内燃机车储能维护蓄电池控制方法，其特征在于，具体包括以下内容：

8.根据权利要求7所述的一种内燃机车储能维护蓄电池的控制方法，其特征在于，所述的本机蓄电池组的电压的计算公式为：

9.根据权利要求7所述的一种内燃机车储能维护蓄电池的控制方法，其特征在于，所述的启动发电机的并励绕组的电压由电压调节器提供。

技术总结
本发明涉及一种内燃机车储能维护蓄电池的控制系统，包括本机蓄电池组、电压调整器、蓄电池充电箱，本机蓄电池组与电压调整器通过端口连接，电压调整器与启动发电机通过端口连接，电压调整器通过动力连接器与蓄电池充电箱连接，蓄电池充电箱设置在隔离配重平板车上，蓄电池充电箱内设置有外接充电蓄电池组。本发明的优点是：利用动力连接器将内燃机车上的电压调整器与隔离配重平板车上放置的外接充电蓄电池组通过电缆连接；启动发电机的励磁电流变为自身提供时，经电压调整器向蓄电池充电箱充电，防止因备用电池组闲置时间过长造成的寿命缩短，容量降低，减少布置蓄电池组充电间所需的设备、场所的投入。

技术研发人员：王忠伟,韩闯,李德星,万钧
受保护的技术使用者：本溪北营钢铁（集团）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15