当铁道货车运行速度提高时,应当安装电子防滑器来保障行车安全。欲使用电子防滑器,必须为其提供适宜电源。而如何在货车上安装电能生成或存储装置一直是亟待解决的主要问题。当货车运行时,其周围存在丰富的风能资源,以风力发电的形式可解决快速货车的供电问题,称为风力供电装置。风力供电装置由机械系统和电气系统组成,其中电气系统至关重要,决定着电能的输出形式与品质。在分析了风力供电装置电气系统的工作原理的基础上,对其进行了软硬件设计,且完成了实物制作。电气系统主要包括电力变换电路和控制系统。电力变换电路由硬件电路实现,可将发电机输出的不稳定的三相交流电转换为电压恒定的直流电,供电子防滑器直接使用及为铅酸蓄电池充电。控制系统以PIC16F887单片机为核心,主要控制铅酸蓄电池的三阶段充电过程及保护电气系统。在实验室环境下搭建了发电机的转速控制试验平台,将发电机与电气系统连接,对不同输入电压下电气系统的工作性能进行了试验研究。最后,在Simulink仿真平台建立了包括机械系统在内的风力供电装置的仿真模型。以梯形波永磁电动机取代风力机,控制发电机的输入转矩,从而对不同输入功率下电气系统的工作性能进行了仿真研究。试验结果和仿真结果表明,当输入电压和输入功率变化时,风力供电装置电气系统皆可正常工作,输出的直流电符合工作电压为24VDC的电子防滑器的供电要求。