本發(fā)明屬于全自動(dòng)化產(chǎn)品領(lǐng)域，涉及一種接觸網(wǎng)-柴油機(jī)內(nèi)電雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)能量管理控制方法。

背景技術(shù)：

1、

2、現(xiàn)有接觸網(wǎng)-柴油機(jī)內(nèi)電雙源動(dòng)車(chē)組動(dòng)力車(chē)，采用內(nèi)電分置式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，電力動(dòng)力車(chē)和內(nèi)燃動(dòng)力車(chē)分別配置在動(dòng)車(chē)組的兩端，不存在兩個(gè)動(dòng)力源混合為主回路供電情況。乘務(wù)員可以在hmi選擇內(nèi)燃模式或電力模式分別激活對(duì)應(yīng)的內(nèi)燃動(dòng)力車(chē)或電力動(dòng)力車(chē)發(fā)揮牽引功率，實(shí)現(xiàn)內(nèi)電雙源互控。

3、現(xiàn)有技術(shù)方案僅實(shí)現(xiàn)電力動(dòng)力車(chē)和內(nèi)燃動(dòng)力車(chē)單獨(dú)控制，無(wú)混合供電功能，主要適用于在有接觸網(wǎng)時(shí)采用電力動(dòng)力車(chē)、無(wú)接觸網(wǎng)時(shí)使用內(nèi)燃動(dòng)力車(chē)、過(guò)分相時(shí)混合動(dòng)力車(chē)等工況，且需要乘務(wù)員手動(dòng)設(shè)置，在動(dòng)力車(chē)部分變流器故障導(dǎo)致?tīng)恳β什粔驎r(shí)，不能自動(dòng)補(bǔ)充不足動(dòng)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種接觸網(wǎng)-柴油機(jī)內(nèi)電雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)能量管理控制方法，包括以下步驟：

2、判斷雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)的工作工況；

3、在接觸網(wǎng)供電工況下，根據(jù)四象限工作狀態(tài)、機(jī)車(chē)是否過(guò)分相，分別基于不同的控制策略對(duì)接觸網(wǎng)和柴油機(jī)兩大動(dòng)力源的動(dòng)力進(jìn)行分配，在優(yōu)先使用接觸網(wǎng)電源的原則下，動(dòng)態(tài)分配柴油機(jī)供電功率，實(shí)現(xiàn)牽引系統(tǒng)牽引功率穩(wěn)定輸出。

4、進(jìn)一步地：所述判斷雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)的工作工況的過(guò)程如下：

5、首先判斷機(jī)車(chē)是否接觸網(wǎng)供電，當(dāng)機(jī)車(chē)不是接觸網(wǎng)供電時(shí)，屬于純柴油機(jī)工況；

6、當(dāng)機(jī)車(chē)是接觸網(wǎng)供電時(shí)，判斷機(jī)車(chē)是否四象限全部故障，當(dāng)機(jī)車(chē)四象限全部故障時(shí)，屬于純柴油機(jī)工況，

7、當(dāng)機(jī)車(chē)四象限不是全部故障時(shí)，屬于混動(dòng)工況；

8、當(dāng)機(jī)車(chē)四象限不全部故障時(shí)，判斷是否存在過(guò)分相提示，當(dāng)存在過(guò)分相提示，屬于混動(dòng)工況；

9、當(dāng)不存在過(guò)分相提示，屬于接觸網(wǎng)供電模式。

10、進(jìn)一步地：所述純柴油機(jī)工況下，柴油機(jī)根據(jù)級(jí)位特性控制母線電壓及牽引電機(jī)功率。

11、進(jìn)一步地：所述混動(dòng)工況，需要判斷柴油機(jī)是否滿功率，當(dāng)柴油機(jī)滿功率時(shí)，牽引逆變器控制母線電壓穩(wěn)定在第三閾值電壓v3；

12、當(dāng)柴油機(jī)不屬于滿功率工況時(shí)，主發(fā)勵(lì)磁控制母線電壓穩(wěn)定在第二閾值電壓v2。

13、進(jìn)一步地：所述接觸網(wǎng)供電模式下，四象限控制母線電壓穩(wěn)定在第一閾值電壓v1，柴油機(jī)待機(jī)。

14、進(jìn)一步地：第三閾值電壓v3<第二閾值電壓v2<第一閾值電壓v1。

15、進(jìn)一步地：所述四象限控制母線電壓穩(wěn)定在第一閾值電壓v1，柴油機(jī)待機(jī)的工作過(guò)程如下：

16、四象限工作，柴油機(jī)待機(jī)時(shí)，判斷四象限功率p是否大于四象限限值功率p限；

17、當(dāng)四象限輸出功率p<四象限限值功率p限時(shí)，柴油機(jī)待機(jī)；

18、當(dāng)四象限輸出功率p＞四象限限值功率p限時(shí)，四象限功率閉環(huán)穩(wěn)定輸出限值功率p限；主發(fā)勵(lì)磁控制母線電壓v穩(wěn)定在第二閾值電壓v2，此時(shí)在判斷柴油機(jī)是否滿功率；

19、當(dāng)柴油機(jī)滿功率運(yùn)行時(shí)，牽引逆變器降功率，控制母線電壓v穩(wěn)定在在第三閾值電壓v3；

20、當(dāng)柴油機(jī)不屬于滿功率工況時(shí)，主發(fā)勵(lì)磁控制母線電壓穩(wěn)定在第二閾值電壓v2，此時(shí)再判斷四象限功率p是否小于p限且母線電壓v是否滿足，v2<v<v1；

21、當(dāng)四象限輸出功率p<p限且母線電壓v滿足，v2<v<v1時(shí)，四象限控制退出功率閉環(huán)，進(jìn)入母線電壓閉環(huán)控制，柴油機(jī)待機(jī)模式；

22、當(dāng)四象限輸出功率p≥p限或母線電壓v不滿足，v2<v<v1時(shí)，四象限功率閉環(huán)穩(wěn)定輸出功率p限；主發(fā)勵(lì)磁控制母線電壓v穩(wěn)定在第二閾值電壓v2，此時(shí)在判斷柴油機(jī)是否滿功率。

23、一種接觸網(wǎng)-柴油機(jī)內(nèi)電雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)能量管理控制裝置，包括：

24、判斷模塊：判斷雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)的工作工況；

25、控制策略模塊：在接觸網(wǎng)供電工況下、四象限故障工況、過(guò)分相提示工況，分別基于不同的控制策略對(duì)接觸網(wǎng)供電和柴油機(jī)兩大動(dòng)力源的動(dòng)力進(jìn)行分配，在優(yōu)先使用接觸網(wǎng)電源的原則下，動(dòng)態(tài)分配柴油機(jī)供電功率，實(shí)現(xiàn)牽引系統(tǒng)牽引功率穩(wěn)定輸出。

26、一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)程序模塊，所述程序模塊在處理器中運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)如任一項(xiàng)所述的方法。

27、本發(fā)明提供的一種接觸網(wǎng)-柴油機(jī)內(nèi)電雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)能量管理控制方法，本發(fā)明針對(duì)內(nèi)燃、電力混合供電時(shí)能量管理方法發(fā)明了一種能量管理牽引控制器，該控制方法可以實(shí)現(xiàn)純電、純柴、內(nèi)電混合各種工況下的能量管理，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)用工況下能量無(wú)縫切換，確保整車(chē)功率輸出穩(wěn)定。具有以下優(yōu)點(diǎn)：

28、本發(fā)明主要解決在接觸網(wǎng)供電和柴油機(jī)混合供電時(shí)，控制兩個(gè)動(dòng)力源的動(dòng)力分配，在優(yōu)先使用接觸網(wǎng)電源的原則下，動(dòng)態(tài)分配柴油機(jī)供電功率，確保在接觸網(wǎng)供電時(shí)由于部分變流器故障引起的接觸網(wǎng)的功率減少由柴油機(jī)動(dòng)力補(bǔ)上，保證牽引系統(tǒng)牽引功率的穩(wěn)定。

29、本發(fā)明方案能量管理控制方法，可以實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)電源和柴發(fā)機(jī)組電源在各種應(yīng)用場(chǎng)景下的自適應(yīng)匹配工作，保證機(jī)車(chē)牽引功率輸出。

30、接觸網(wǎng)供電時(shí)，在四象限整流器故障情況下，接觸網(wǎng)和柴發(fā)機(jī)組混合供電時(shí)能量管理辦法，怎么實(shí)現(xiàn)兩種不同能量的無(wú)縫匹配，確保機(jī)車(chē)牽引功率穩(wěn)定輸出。

技術(shù)特征：

1.一種接觸網(wǎng)-柴油機(jī)內(nèi)電雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)能量管理控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接觸網(wǎng)-柴油機(jī)內(nèi)電雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)能量管理控制方法，其特征在于：所述判斷雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)的工作工況的過(guò)程如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種接觸網(wǎng)-柴油機(jī)內(nèi)電雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)能量管理控制方法，其特征在于：所述純柴油機(jī)工況下，根據(jù)純柴工況級(jí)位特性，控制母線電壓及牽引電機(jī)功率。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種接觸網(wǎng)-柴油機(jī)內(nèi)電雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)能量管理控制方法，其特征在于：所述混動(dòng)工況，需要判斷柴油機(jī)是否滿功率，當(dāng)柴油機(jī)滿功率時(shí)，牽引逆變器控制母線電壓穩(wěn)定在第三閾值電壓v3；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種接觸網(wǎng)-柴油機(jī)內(nèi)電雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)能量管理控制方法，其特征在于：所述接觸網(wǎng)供電模式下，四象限控制母線電壓穩(wěn)定在第一閾值電壓v1，柴油機(jī)待機(jī)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種接觸網(wǎng)-柴油機(jī)內(nèi)電雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)能量管理控制方法，其特征在于：第三閾值電壓v3<第二閾值電壓v2<第一閾值電壓v1。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種接觸網(wǎng)-柴油機(jī)內(nèi)電雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)能量管理控制方法，其特征在于：所述四象限控制母線電壓穩(wěn)定在第一閾值電壓v1，柴油機(jī)待機(jī)的工作過(guò)程如下：

8.一種接觸網(wǎng)-柴油機(jī)內(nèi)電雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)能量管理控制裝置，其特征在于：包括：

9.一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)程序模塊，其特征在于，所述程序模塊在處理器中運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明一種接觸網(wǎng)?柴油機(jī)內(nèi)電雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)能量管理控制方法，包括以下步驟：判斷雙源混合動(dòng)力機(jī)車(chē)的工作工況；在接觸網(wǎng)供電工況下、四象限故障工況、過(guò)分相提示工況，分別基于不同的控制策略對(duì)接觸網(wǎng)供電和柴油機(jī)兩大動(dòng)力源的動(dòng)力進(jìn)行分配，在優(yōu)先使用接觸網(wǎng)電源的原則下，動(dòng)態(tài)分配柴油機(jī)供電功率，實(shí)現(xiàn)牽引系統(tǒng)牽引功率穩(wěn)定輸出。本申請(qǐng)可以實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)電源和柴發(fā)機(jī)組電源在各種應(yīng)用場(chǎng)景下的自適應(yīng)匹配工作，保證機(jī)車(chē)牽引功率輸出。

技術(shù)研發(fā)人員：吳志友,單寶鈺,張廣遠(yuǎn),曲強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中車(chē)大連電力牽引研發(fā)中心有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23