（二十三）内燃机车新能源改造技术

1.技术适用范围

适用于工矿行业调运轨道机车电气化改造。

2.技术原理及工艺

将内燃机车改造为新能源轨道机车，自主研发整车控制器，通过采集各部件信号，控制各控制器动作，实现机车安全稳定运行。主驱动器采用直接转矩控制低转速高转矩变频调速技术，将蓄电池直流电通过大功率绝缘栅双极型晶体管元件逆变为频率可调的三相交流电。采用同轴永磁电机驱动，并配有水冷装置，提升机车运载能力。机车整体布置如图所示。

机车整体布置图

3.技术功能特性及指标

（1）利用磷酸铁锂电池作为动力源，电池容量为640千瓦时；

（2）将蓄电池的直流电通过大功率IGBT元件逆变为频率可调的三相交流电，驱动220千瓦同轴永磁电机作为机车动力。

4.应用案例

（1）项目基本情况：

技术提供单位为南京金瀚环保科技有限公司，应用单位为南京钢铁股份有限公司。改造前牵引机车采用内燃机驱动，主要耗能种类为柴油，牵引重量1500吨，单位里程柴油消耗6.24升，每年消耗柴油113880升。

（2）主要技术改造内容：

拆除内燃机车柴油机、液力传动箱、车轴齿轮箱、风泵、电气系统等，安装电动机车系统（含同轴电机转向架、动力蓄电池、变频驱动柜、配电柜、整车控制器、无线遥控器、自动灭火系统等）。2023年2月实施节能改造，实施周期4个月。

（3）节能降碳效果及投资回收期：

改造完成后，年耗电136875千瓦时，实现节能量98.67吨标准煤/年，二氧化碳减排量262.5吨/年。投资额为410万元，投资回收期为5年。