本發(fā)明屬于全自動化產(chǎn)品領域，涉及一種接觸網(wǎng)-柴油機內(nèi)電雙源混合動力機車能量管理控制方法。

背景技術：

1、

2、現(xiàn)有接觸網(wǎng)-柴油機內(nèi)電雙源動車組動力車，采用內(nèi)電分置式設計結(jié)構，電力動力車和內(nèi)燃動力車分別配置在動車組的兩端，不存在兩個動力源混合為主回路供電情況。乘務員可以在hmi選擇內(nèi)燃模式或電力模式分別激活對應的內(nèi)燃動力車或電力動力車發(fā)揮牽引功率，實現(xiàn)內(nèi)電雙源互控。

3、現(xiàn)有技術方案僅實現(xiàn)電力動力車和內(nèi)燃動力車單獨控制，無混合供電功能，主要適用于在有接觸網(wǎng)時采用電力動力車、無接觸網(wǎng)時使用內(nèi)燃動力車、過分相時混合動力車等工況，且需要乘務員手動設置，在動力車部分變流器故障導致牽引功率不夠時，不能自動補充不足動力。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種接觸網(wǎng)-柴油機內(nèi)電雙源混合動力機車能量管理控制方法，包括以下步驟：

2、判斷雙源混合動力機車的工作工況；

3、在接觸網(wǎng)供電工況下，根據(jù)四象限工作狀態(tài)、機車是否過分相，分別基于不同的控制策略對接觸網(wǎng)和柴油機兩大動力源的動力進行分配，在優(yōu)先使用接觸網(wǎng)電源的原則下，動態(tài)分配柴油機供電功率，實現(xiàn)牽引系統(tǒng)牽引功率穩(wěn)定輸出。

4、進一步地：所述判斷雙源混合動力機車的工作工況的過程如下：

5、首先判斷機車是否接觸網(wǎng)供電，當機車不是接觸網(wǎng)供電時，屬于純柴油機工況；

6、當機車是接觸網(wǎng)供電時，判斷機車是否四象限全部故障，當機車四象限全部故障時，屬于純柴油機工況，

7、當機車四象限不是全部故障時，屬于混動工況；

8、當機車四象限不全部故障時，判斷是否存在過分相提示，當存在過分相提示，屬于混動工況；

9、當不存在過分相提示，屬于接觸網(wǎng)供電模式。

10、進一步地：所述純柴油機工況下，柴油機根據(jù)級位特性控制母線電壓及牽引電機功率。

11、進一步地：所述混動工況，需要判斷柴油機是否滿功率，當柴油機滿功率時，牽引逆變器控制母線電壓穩(wěn)定在第三閾值電壓v3；

12、當柴油機不屬于滿功率工況時，主發(fā)勵磁控制母線電壓穩(wěn)定在第二閾值電壓v2。

13、進一步地：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，柴油機待機。

14、進一步地：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，柴油機待機的工作過程如下：

16、四象限工作，柴油機待機時，判斷四象限功率p是否大于四象限限值功率p限；

17、當四象限輸出功率p<四象限限值功率p限時，柴油機待機；

18、當四象限輸出功率p＞四象限限值功率p限時，四象限功率閉環(huán)穩(wěn)定輸出限值功率p限；主發(fā)勵磁控制母線電壓v穩(wěn)定在第二閾值電壓v2，此時在判斷柴油機是否滿功率；

19、當柴油機滿功率運行時，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、當柴油機不屬于滿功率工況時，主發(fā)勵磁控制母線電壓穩(wěn)定在第二閾值電壓v2，此時再判斷四象限功率p是否小于p限且母線電壓v是否滿足，v2<v<v1；

21、當四象限輸出功率p<p限且母線電壓v滿足，v2<v<v1時，四象限控制退出功率閉環(huán)，進入母線電壓閉環(huán)控制，柴油機待機模式；

22、當四象限輸出功率p≥p限或母線電壓v不滿足，v2<v<v1時，四象限功率閉環(huán)穩(wěn)定輸出功率p限；主發(fā)勵磁控制母線電壓v穩(wěn)定在第二閾值電壓v2，此時在判斷柴油機是否滿功率。

23、一種接觸網(wǎng)-柴油機內(nèi)電雙源混合動力機車能量管理控制裝置，包括：

24、判斷模塊：判斷雙源混合動力機車的工作工況；

25、控制策略模塊：在接觸網(wǎng)供電工況下、四象限故障工況、過分相提示工況，分別基于不同的控制策略對接觸網(wǎng)供電和柴油機兩大動力源的動力進行分配，在優(yōu)先使用接觸網(wǎng)電源的原則下，動態(tài)分配柴油機供電功率，實現(xiàn)牽引系統(tǒng)牽引功率穩(wěn)定輸出。

26、一種可讀存儲介質(zhì)，存儲程序模塊，所述程序模塊在處理器中運行可實現(xiàn)如任一項所述的方法。

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

28、本發(fā)明主要解決在接觸網(wǎng)供電和柴油機混合供電時，控制兩個動力源的動力分配，在優(yōu)先使用接觸網(wǎng)電源的原則下，動態(tài)分配柴油機供電功率，確保在接觸網(wǎng)供電時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動力補上，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，可以實現(xiàn)接觸網(wǎng)電源和柴發(fā)機組電源在各種應用場景下的自適應匹配工作，保證機車牽引功率輸出。

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

技術特征：

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

2.根據(jù)權利要求1所述的一種接觸網(wǎng)-柴油機內(nèi)電雙源混合動力機車能量管理控制方法，其特征在于：所述判斷雙源混合動力機車的工作工況的過程如下：

3.根據(jù)權利要求2所述的一種接觸網(wǎng)-柴油機內(nèi)電雙源混合動力機車能量管理控制方法，其特征在于：所述純柴油機工況下，根據(jù)純柴工況級位特性，控制母線電壓及牽引電機功率。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種接觸網(wǎng)-柴油機內(nèi)電雙源混合動力機車能量管理控制方法，其特征在于：所述混動工況，需要判斷柴油機是否滿功率，當柴油機滿功率時，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)權利要求2所述的一種接觸網(wǎng)-柴油機內(nèi)電雙源混合動力機車能量管理控制方法，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，柴油機待機。

6.根據(jù)權利要求2所述的一種接觸網(wǎng)-柴油機內(nèi)電雙源混合動力機車能量管理控制方法，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)權利要求5所述的一種接觸網(wǎng)-柴油機內(nèi)電雙源混合動力機車能量管理控制方法，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，柴油機待機的工作過程如下：

8.一種接觸網(wǎng)-柴油機內(nèi)電雙源混合動力機車能量管理控制裝置，其特征在于：包括：

9.一種可讀存儲介質(zhì)，存儲程序模塊，其特征在于，所述程序模塊在處理器中運行可實現(xiàn)如權利要求1-7任一項所述的方法。

技術總結(jié)
本發(fā)明一種接觸網(wǎng)?柴油機內(nèi)電雙源混合動力機車能量管理控制方法，包括以下步驟：判斷雙源混合動力機車的工作工況；在接觸網(wǎng)供電工況下、四象限故障工況、過分相提示工況，分別基于不同的控制策略對接觸網(wǎng)供電和柴油機兩大動力源的動力進行分配，在優(yōu)先使用接觸網(wǎng)電源的原則下，動態(tài)分配柴油機供電功率，實現(xiàn)牽引系統(tǒng)牽引功率穩(wěn)定輸出。本申請可以實現(xiàn)接觸網(wǎng)電源和柴發(fā)機組電源在各種應用場景下的自適應匹配工作，保證機車牽引功率輸出。

技術研發(fā)人員：吳志友,單寶鈺,張廣遠,曲強
受保護的技術使用者：中車大連電力牽引研發(fā)中心有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/23