齐洪峰，吴 健，张 弛，季 巧

（1 中车工业研究院有限公司，北京 100070；2 北京交通大学 国家能源主动配电网技术研发中心，北京 100044）

调车机车是专门用于列车牵出、推峰、编组等调车作业的机车［1］，具有频繁启动及停车的特点。调车机车负荷变化频率高，运行工况不稳定，柴油机满负荷工作时间平均只有10%左右，约50%的的时间处于空载或惰转运行状态［2］，这使得柴油机装车功率远大于各工况下的平均运行功率，导致大功率柴油机配置的浪费。此外，载重的频繁变化使得内燃机车对燃油的利用效率低，导致能源浪费和环境污染等问题。

为了改善传统内燃调车机车的运行性能和经济效益，柴电混合动力调车机车应运而生。柴电混合动力指的是柴油发电机组与蓄电池系统共同作为动力源，为机车提供能量。鉴于我国现保有的内燃机车中，东风（简称DF）内燃机车为主力车型，文中将参照其运行工况对柴电混合动力调车机车动力系统进行合理配置，实现绿色、环保、节能、降噪的目的。

1 柴电混合动力调车机车工作原理

1.1 柴电混合动力调车机车的系统结构

柴电混合动力调车机车的电传动系统主要由柴油发电机组、车载动力电池组、整流器、双向DC/DC变换器、牵引逆变器、辅助变流器、机械驱动装置等组成。其系统结构如图1所示。

图1 柴电混合动力调车机车系统结构图

牵引工况下，柴油发电机组将燃油的热能转换为机械能并带动发电机，发电机再将机械能转换为电能，经由整流器向中间直流环节供电；……