铁路货运车辆的双系统供电装置研究与设计

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1、分类号：Ｕ２２３．５＋１９学校代号：１０１５０ＵＤＣ：：２０１６３１２５：密级公开学号义！交遥乂＃全日制专业硕士学位论文铁路货运车辆的双系统供电装置研究与设计ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆＤｏｕｂｌｅＳｙｓｔｅｍＰｏｗｅｒＳｕｌＤｅｖｉｃｅｆｏｒＲａｉｌｗａＦｒｅｉｇｈｔＷａｇｏｎｓｐｐｙｙ学生姓名：路成强校内导师及职称：曾洁教授企业导师及职称：孙德尧高级工程师工程领域：控制工程研究方向：轨道

2、交通自动化控制论文类型：应用研宄类申请学位：工程硕士论文答辩日期：２０１８年６月１０日学位授予单位：大连交通大学大连交通大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得大连交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在。与我论文中作

3、了明确的说明并表示谢意。’法律效力本人完全意识到本声明的，申请学位论文与资料若有不实之处一，由本人承担切相关责任。学位论文作者签名：曰期：年｛月＜曰大连交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解大连交通大学有关保护知识产权及保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属大连交通大学，本人保证毕业离校后，发表或使用论文工作成果时署名单位仍然为大连交通大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允

4、许论文被查阅和借阅。本人授权大连交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行信息服务、缩，也可以采用影印印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）＾：学位论文作者签名：导师签名〇Ｚ曰曰期年曰期：２０年月Ａ／月汐曰Ｍ摘要随着我国经济的快速增长和科技创新能力的提升，铁路货运车辆逐步向重载、快捷、安全、智能及信息化方向转型升级

5、，。为解决铁路货运车辆日益突出的运行安全问题以及未来实施货运列车信息化管理的要求，釆用智能监控设备对货运车辆实时监测与控制。是大势所趋然而铁路货运车辆与客运列车运用维护体制不同，货车车厢基本未安装供电装置，而且车厢在运输中频繁拆挂、重新编组，导致铁路货运车辆缺乏监控，适用于铁路货车的供电技术一直是当前亟待解决的问题。因此，本文提出了关于铁路货运车辆供电装置的总体设计方案。首先本文对国内外铁路货车供电装置的相关技术发展现状进行分析和总结，对现有铁路货车及客运列车的供电方式展开

6、论证，对各种系统的工作原理、组成架构和功能分析等方面进行详细描述，确定。综合对比各种供电方案了车轴轴端供电和风力供电的双系统模式，再结合蓄电池储能系统实现可持续供电。然后规划双系统供电装置总体设计方案，重点对车轴供电与风力供电两种模式展开方案设计，先详细描述了轴端发电机的改进方案和新型设计方法，再分析风能采集发电装置中风力机的设计架构和最大风能利用率、最佳功率曲线，然后对锂离子电池储能系统、供电装置控制系统架构与程序流程图进行分析，采３２Ｆ１０３单片。此外针对双系统供电装置的硬

7、件电路展开设计用ＳＴＭ机作为主控制器，详细设计了整流电路、Ｂｕｃｋ电路、稳压电路、逆变电路、检测电路、耗能负载控制电路的结构图以及供电装置提供电能的等效电路图。最后对风力供电装置机械系统和整体系统建立Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真模型，设置相应模拟数值进行仿真测试，利用制作的车轴供电实物模型和风力供电实物模型进行实验分析，得到在不同转速、不同风速状况下供电装置输出的电能质量。仿真与实验结果表明，双系统供电装置总体方案设计合理，达到了预期的设计目标。该装置可以相互独立地为铁路货车智能监

8、控设备提供稳定电能，极大地提高了铁路货车的运行安全性能，促进了我国铁路货运的持续健康发展，在铁路供电领域具有非常广阔的应用前景。ｍｕｎｋ关键词：铁路货车ｌｉ；车轴供电；风力供电；储能系统；Ｓｉ仿真］ＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔ’ＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｇｒｏｗｔｈｏｆＣｈｉｎａｓｅｃｏｎｏｍｙａｎｄｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｎｏｖａｔｉ