一种利用自负载能量回收的动力电池充电系统及方法

技术领域

本发明属于机车电池充电技术领域，并且更具体地，涉及一种利用自负载能量回收的动力电池充电系统及方法。

背景技术

在机车运用地，通常厂矿企业的常用机车为内燃机车，随着新能源机车的发展，目前的机车配属情况是内燃机车和采用动力电池为动力的新能源机车，内燃机车在进行修程维修或者故障修后都要进行自负载试验来检验机车功率发挥是否正常。由于在做自负载试验时，内燃机车是处于静止状态，所以柴油机所发出来的能量要消耗掉，目前的通用做法是利用水做电阻(将该项试验简称为水阻试验)，将能量消耗掉。

如图1所示，M代表内燃机车，内燃机车通过导线(根据功率不同导线线径不同，一般为120平方导线)连接至水阻箱。水阻箱的主要作用是将内燃机车在静态下的自负载能量转化为热能消耗掉。

然而，上述现有技术的缺点是内燃机车自负载试验时的能量被浪费掉，从精益思想的理论上来讲，属于浪费。

因此，现有技术有待改进。

发明内容

本发明的目的在于搭建一套在内燃机车进行自负载试验时将原来浪费掉的能量进行回收再利用的系统和方法，从而减少浪费，提高企业经营业绩，降低企业经营成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明的一方面，提供一种利用自负载能量回收的动力电池充电系统，包括：

内燃机车，该内燃机车进行自负载试验并释放自负载能量；

储能装置，该储能装置存储内燃机车释放的自负载能量；

新能源机车，该新能源机车内设置有整流模块和动力电池，整流模块分别与储能装置和动力电池连接，整流模块接收来自储能装置的自负载能量并将自负载能量传递给动力电池进行充电。

在本发明的一个实施例中，内燃机车在进行修程维修或者故障维修后进行自负载试验。

在本发明的一个实施例中，储能装置是采用大容量的锂电或者电容形式的存储电能的装置。

在本发明的一个实施例中，储能装置的内部具有多个储能单元，每个储能单元具有同时存储电能和释放电能的功能。

在本发明的一个实施例中，每个储能单元储存满电能之后就脱离储能环节并进入到释放预备阶段。

在本发明的一个实施例中，整流模块根据动力电池的充电电压进行电压调整以给新能源机车的动力电池进行充电。

根据本发明的另一方面，提供一种利用自负载能量回收的动力电池充电方法，包括以下步骤：

将内燃机车进行自负载试验并释放自负载能量；

将自负载能量输送至储能装置进行储存；

将储能装置储存的自负载能量输送至新能源机车的整流模块并传递至新能源机车的动力电池进行充电。

在本发明的一个实施例中，储能装置是采用大容量的锂电或者电容形式的存储电能的装置。

在本发明的一个实施例中，储能装置的内部具有多个储能单元，每个储能单元储存满电能之后就脱离储能环节并进入到释放预备阶段，并且当外部由需给动力电池进行充电的新能源机车接入时，储存满电能的储能单元进入到释放模式。

在本发明的一个实施例中，整流模块根据动力电池的充电电压进行电压调整以给新能源机车的动力电池进行充电。

通过采用上述技术方案，本发明相比于现有技术具有如下优点：

本发明可以将内燃机车自负载时浪费掉的能量进行回收再利用，减少能源浪费。

附图说明

图1示出了现有技术中将内燃机车自负载试验时的能量进行水阻试验的系统结构示意图；

图2示出了本发明提供的利用自负载能量回收的动力电池充电系统的结构示意图。

具体实施方式

应当理解，在示例性实施例中所示的本发明的实施例仅是说明性的。虽然在本发明中仅对少数实施例进行了详细描述，但本领域技术人员很容易领会在未实质脱离本发明主题的教导情况下，多种修改是可行的。相应地，所有这样的修改都应当被包括在本发明的范围内。在不脱离本发明的主旨的情况下，可以对以下示例性实施例的设计、操作条件和参数等做出其他的替换、修改、变化和删减。

如图2所示，本发明提供了一种利用自负载能量回收的动力电池充电系统，包括：内燃机车，该内燃机车进行自负载试验并释放自负载能量；储能装置，该储能装置存储内燃机车释放的自负载能量；新能源机车，该新能源机车内设置有整流模块和动力电池，整流模块分别与储能装置和动力电池连接，整流模块接收来自储能装置的自负载能量并将自负载能量传递给动力电池进行充电。

通过本发明的上述技术方案，本发明可以将内燃机车自负载时浪费掉的能量进行回收再利用，减少能源浪费。

其中：

在上述系统中，内燃机车在进行修程维修或者故障维修后进行自负载试验。

在上述系统中，储能装置是采用大容量的锂电或者电容形式的存储电能的装置；储能装置的内部具有多个储能单元，每个储能单元具有同时存储电能和释放电能的功能；每个储能单元储存满电能之后就脱离储能环节并进入到释放预备阶段。

在上述系统中，整流模块根据动力电池的充电电压进行电压调整以给新能源机车的动力电池进行充电。

此外，本发明还提供一种利用自负载能量回收的动力电池充电方法，包括以下步骤：

将内燃机车进行自负载试验并释放自负载能量；

将自负载能量输送至储能装置进行储存；

将储能装置储存的自负载能量输送至新能源机车的整流模块并传递至新能源机车的动力电池进行充电。

其中：

在上述方法中，储能装置是采用大容量的锂电或者电容形式的存储电能的装置。

在上述方法中，储能装置的内部具有多个储能单元，每个储能单元储存满电能之后就脱离储能环节并进入到释放预备阶段，并且当外部由需给动力电池进行充电的新能源机车接入时，储存满电能的储能单元进入到释放模式。

在上述方法中，整流模块根据动力电池的充电电压进行电压调整以给新能源机车的动力电池进行充电。

具体地，在本发明的实施例中，再次参照图2所示，图2示出了本发明实施例中提供的利用自负载能量回收的动力电池充电系统的结构示意图。在该图2中，M代表内燃机车，储能装置为可以存储电能的装置，一般采用大容量的锂电或者电容，同时其内部分成多个储能单元，每个储能单元具有同时存储电能和释放电能的功能，新能源机车是可以使用动力电池为能量源的机车，其内部的牵引系统带有整流模块，可以调节出满足动力电池充电的电压。

在上述结构的充电系统运行时，内燃机车进行自负载试验，将电能输送至储能装置，储能装置内部是由多个储能单元组成，每个储能单元储存满电能之后就脱离储能环节，进入到释放预备阶段，当外部由需给动力电池进行充电的机车(图2中的新能源机车)接入时，储存满电能的储能单元进入到释放模式，将电能传输给新能源机车内部的整流模块，整流模块根据动力电池的充电电压进行电压调整，进而给新能源机车的动力电池进行充电。

由此可见，本发明可以将内燃机车自负载时浪费掉的能量进行回收再利用，例如给新能源机车的动力电池进行充电，进而减少能源浪费。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。