專利名稱：礦用超級電容電機車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種礦用電機車，具體的說是涉及一種礦用超級電容電機車。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有礦用架線式電機車適用于礦井的進風(全風壓通風)主要運輸巷道，做 為集結(jié)車輛、運輸煤、矸石、材料、設(shè)備、人員之用，廣泛應(yīng)用于水平或近水平巷道，是礦井的 主要輔助運輸設(shè)備。但架線式電機車存在用電安全隱患、電機車架空線產(chǎn)生大量雜散電流、 架線成本高、維護工作量大等問題，而蓄電池電機車存在充電時間長、蓄電池使用壽命短等 問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型就是鑒于上述的問題而提出的，以提供一種新型的電機車為目的，該 種電機車以架線式礦用電機車為原型車，以超級電容為動力源，適應(yīng)短距離、大載重的工作 條件，實現(xiàn)安全、無排放、節(jié)能、低噪聲。以超級電容為動力源的電傳動牽引車，在安全性、環(huán) 保性、長壽命和經(jīng)濟性方面優(yōu)勢明顯，值得重點開發(fā)并推廣應(yīng)用。為了達到上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案超級電容電機車包括車體框架，司機室，行走部件，制動裝置，控制系統(tǒng)及監(jiān)控儀 表，照明和報警燈等，其特征在于還包括超級電容電源裝置，裝置在車體框架中，分別與牽 引電動機和控制器、充電器、監(jiān)控儀表連接。超級電容電源裝置是由多組混合型超級電容器組成，每組電容器正極片為氫氧化 鎳或者二氧化鉛為活性物質(zhì)，負極片為多空碳材料，隔膜為聚丙烯微孔膜、聚乙烯微孔膜， 電解液采用強堿性水溶液氫氧化鉀、氫氧化鈉或強酸性水溶液。超級電容電源裝置還包含 超級電容管理和均衡系統(tǒng)，監(jiān)控儀表通過CAN總線顯示監(jiān)控整車、電容數(shù)據(jù)和狀況。驅(qū)動控 制系統(tǒng)可實現(xiàn)再生回饋電氣制動，車輛的動能可轉(zhuǎn)化為直流電能對超級電容充電。

本實用新型的技術(shù)方案和優(yōu)點將結(jié)合附圖進行詳細的說明，附圖中車體框架1，司機室2，走行部件3制動裝置4，超級電容電源裝置5，牽引電動機， 控制器6，充電器7，照明和報警燈8，主令開關(guān)9，監(jiān)控儀表10。圖1是本實用新型的示意圖。圖2是圖1的俯視圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖詳細的說明本實用新型的技術(shù)方案的實施方式。如圖1、2中，超級電容電機車包括車體框架1、司機室2、走行部件3、制動裝置 4(含撒砂裝置)，超級電容電源裝置5、牽引電動機和控制器6、充電器7、照明和報警燈8、主令開關(guān)9、監(jiān)控儀表10，超級電容電源裝置5裝在車體框架1中，超級電容電源裝置5做 為動力源與牽引電機及驅(qū)動器6連接；超級電容電源裝置5分別與充電器7和監(jiān)控儀表10 聯(lián)接。司機在司機室中操縱開關(guān)9，控制器驅(qū)動牽引電機6旋轉(zhuǎn)，牽引電機輸出軸帶動走行 部件3。超級電容電源裝置5為若干組超級電容器單體串聯(lián)成的混合型超級電容器組，每 組超級電容器單體的正極片采用氫氧化鎳或二氧化鉛為活性物質(zhì)，負極片由高比表面積、 多孔碳材料(如活性炭、炭氣凝膠、碳納米管等)組成，隔膜采用聚丙烯微孔膜、聚乙烯微孔 膜或玻璃纖維膜，電解液采用強堿性水溶液KOH、NaOH或強酸性水溶液H2S04。這種類型的 超級電容器具有很高的比能量15-20Wh/Kg，較高的功率密度> 1000W/Kg，循環(huán)壽命在沖放 10000-50000 次之間，超級電容電源5包含超級電容管理和均衡系統(tǒng)。采用開關(guān)電阻法均衡，平衡電流 0. 5 0. 65A，各單體平衡電壓不大于設(shè)定值的0. 02V ；每個回路平衡工作時，LED指示工作 狀態(tài)。驅(qū)動系統(tǒng)可以為交流變頻系統(tǒng)，也可為直流斬波系統(tǒng)?？梢詫崿F(xiàn)再生回饋電氣制 動，車輛的動能轉(zhuǎn)化為直流電能對超級電容充電，具有良好的節(jié)能效果。充電器充電電流為100-250A。監(jiān)控儀表通過CAN總線顯示有關(guān)數(shù)據(jù)和狀況，包括電源電壓、機車速度及保護等。以上實施方式僅是本技術(shù)方案優(yōu)選的實施方式，當然本技術(shù)方案還有其他的實施 方式，本申請文件不再一一列舉，本發(fā)明權(quán)利要求所限定的具體實施方式
及其衍生方案，均 落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求超級電容電機車，包括驅(qū)動系統(tǒng)、車體框架、司機室、行走部件、制動裝置、電源及電氣控制系統(tǒng)，其特征在于還包括超級電容電源裝置，裝置在車體框架中，分別與牽引電動機和控制器、監(jiān)控儀表連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級電容電機車，其特征在于超級電容電源裝置是由多組混 合型超級電容器組成，每組電容器正極片為氫氧化鎳或者二氧化鉛為活性物質(zhì)，負極片為 多空碳材料，隔膜為聚丙烯微孔膜、聚乙烯微孔膜，電解液采用強堿性水溶液氫氧化鉀、氫 氧化鈉或強酸性水溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超級電容電機車，其特征在于超級電容電源裝置還包含 超級電容管理和均衡系統(tǒng)，監(jiān)控儀表通過CAN總線顯示電源電壓、機車速度及保護。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超級電容電機車，其特征在于驅(qū)動系統(tǒng)可以為交流變頻 系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型公開了一種超級電容電機車，包括車體框架、司機室、行走部、制動裝置、電源及電氣控制系統(tǒng)、保護等，其特征在于還包括超級電容電源裝置，裝置在車體框架中，分別與牽引電動機和控制器、監(jiān)控儀表連接，該種電機車以架線式礦用電機車為原型車，以超級電容為動力源，適應(yīng)短距離、大載重的工作條件，實現(xiàn)安全可靠性、無排放、節(jié)能、低噪聲。以超級電容為動力源的電傳動牽引車，在安全性、環(huán)保性、長壽命和經(jīng)濟性方面優(yōu)勢明顯，值得重點開發(fā)并推廣應(yīng)用。
文檔編號B61C3/00GK201646721SQ20092023967
公開日2010年11月24日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者華黎, 孔青, 梁全順, 翟明華, 賈堂剛, 趙醫(yī)民, 龔正大 申請人:肥城礦業(yè)集團有限責任公司;上海奧威科技開發(fā)有限公司