[发明专利]高铁动车组的制动系统

权利要求书

1.一种高铁动车组的制动系统，其特征在于：包括制动控制器、复合电制动控制执行装置和空气制动控制执行装置，

制动控制器，设于各个动车，接收司机发出的制动级位指令、天气信息、列车的载荷信息和速度信息，进行制动力的计算和分配；具体为：根据预先存贮的减速度-速度曲线以及黏着系数-速度曲线，计算所需的制动力和最大黏着力，并确保计算制动力小于最大黏着力，按照电制动优先的原则分配电制动力，只有在电制动力不足时才把剩余的计算制动力分配给空气制动，按照70%比例配比把空气制动力分配给拖车和动车的制动装置；

复合电制动控制执行装置，对制动方式包括再生制动和能耗制动进行选择和控制，通过具有制动功能的变流装置和电动机产生电制动力；复合电制动控制执行装置，包括制动控制单元、具有再生制动和能耗制动功能的变流装置、电机及其传动装置，制动控制单元接收列车速度信号和制动控制器输出的电制动力计算值，列车速度高于45km/h时启用电机的再生制动，并控制电机的电流输出相应制动力的转矩；列车速度低于45km/h时启用电机能耗制动，并控制电机的电流在切换前后制动转矩保持不变；随着列车速度的进一步降低，电机能耗制动转矩线性下降，由制动控制器控制空气制动控制执行装置产生的空气制动力增大，使电机能耗制动产生的制动力和空气制动力的总和保持不变；当列车速度变为零时，电机能耗制动自动切除，由空气制动使列车在具体的位置停车，复合电制动控制执行装置设于动车的转向架上；

空气制动控制执行装置，分别设于动车和拖车上，包括电控的气动装置和基础制动装置。

2.如权利要求1所述的高铁动车组的制动系统，其特征在于：空气制动控制执行装置中，基础制动装置包括气动夹钳、闸片和制动盘，根据制动控制器发出的空气制动力指令，在气动装置中产生压力空气驱动基础制动装置的气动夹钳动作，安装于气动夹钳上的闸片与制动盘摩擦产生制动力。

3.如权利要求1所述的高铁动车组的制动系统，其特征在于：复合电制动控制执行装置中，具有再生制动和能耗制动功能的变流装置中的部分功能复用，通过控制晶闸管和接触器使电机工作在不同的状态。

4.如权利要求3所述的高铁动车组的制动系统，其特征在于：复合电制动控制执行装置中，当电机工作于起牵引作用的电动机状态和再生制动状态时，接触器的触点KM位于位置1，晶闸管V₁₁处于关断状态；当电机工作于能耗制动状态时，接触器的触点KM位于位置2，晶闸管V₁₁触发导通。

5.如权利要求4所述的高铁动车组的制动系统，其特征在于：在电动机状态，晶闸管V₁~V₄工作于可控整流，其控制角α90⁰，晶闸管V₅~V₁₀工作于三相逆变状态，电能由单相交流电源输送到电机；

在再生制动状态，晶闸管V₅~V₁₀工作于三相整流状态，晶闸管V₁~V₄工作于逆变状态，其控制角α90⁰，电机制动过程中产生的电能回馈到单相交流电源；

在能耗制动状态，接触器的触点KM位于位置2，晶闸管V₁₁触发导通，泄放平波电抗器中的磁能，晶闸管V₁~V₄工作于可控整流，其控制角α90⁰，晶闸管V₅~V₁₀处于关断状态，晶闸管V₁~V₄整流获得的直流电通过限流电阻R_b输入电机绕组产生恒定磁场，电机制动过程中产生的电能消耗在内部的鼠笼绕组电阻上。