[发明专利]一种城市轨道交通能耗测量控制系统及评价方法

权利要求书

1.一种城市轨道交通能耗测量控制系统，包括车载能耗控制单元、数据管理单元、地面能耗控制单元，其特征在于：所述车载能耗控制单元连接数据管理单元，且所述数据管理单元连接地面能耗控制单元；

所述车载能耗控制单元包括车载PLC控制模块以及与所述车载PLC控制模块连接的、双能量存储模块、电压采集模块、电流采集模块、车载能耗计算模块、进出站RFID模块、基础显示模块和供电模块；

地面能耗控制单元包括地面PLC控制模块、照明能耗模块、电梯能耗模块、空调通风能耗模块和其它能耗模块；

数据管理单元包括数据通讯模块、数据存储模块、数据调度模块和数据处理模块。

2.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通能耗测量控制系统，其特征在于：所述电压采集模块通过电压传感器模块和A/D转换模块把采集到的电压数据传输到车载PLC控制模块；所述电流采集模块通过电流传感器模块和A/D转换模块把采集到的电压数据传输到车载PLC控制模块。

3.根据权利要求1或2所述的一种城市轨道交通能耗测量控制系统，其特征在于：所述车载能耗控制单元通过安装在不同位置的传感器采集电压和电流数据，进行能耗的分析和计算，其计算公式为：

W＝∫UIdt/3.6×10⁵

式中，W为能耗量(kWh)，U为电压(V)，I为电压(A)。

4.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通能耗测量控制系统，其特征在于：所述供电模块连接车载PLC控制模块和其他模块，为其提供需要的各种电源；

所述基础显示模块进行列车基本数据、速度-位移曲线、能耗曲线、速度功率曲线、列车运行曲线以及其他辅助驾驶系统的显示；

所述双能量存储模块实现车载电机的供电和再生制动能量的回收及利用，可以实现再生能量存储和转换；通过利用超级电容器吸收线路上瞬时变化的大电流冲击，保护锂电池组；利用锂电池扩充储能系统的存储容量，弥补超级电容器能量密度小的缺点，提升储能系统的寿命与动态响应性能的同时降低投资成本，提高储能经济性；

所述车载能耗计量模块通过利用安装在不同位置的传感器采集电压和电流数据来计算整车能耗、照明能耗、空调通风能耗、再生制动能耗、反馈部分能耗以及其他部分能耗；

所述进出站RFID模块通过设置在站台进出位置的标签来确定车辆的进出库状态以及判别列车停车位置的精确度。

5.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通能耗测量控制系统，其特征在于：所述车载能耗测量系统包括传感器模块、平波电抗器、滤波电路、VVVF电路、车载照明电路、车载空调通风电路、车载其它电路、双能量模块和电机；所述双能量模块包括再生制动电路、锂电池、超级电容、DC/DC变换器、DC/AC逆变器和控制器。

6.根据权利要求5所述的一种城市轨道交通能耗测量控制系统，其特征在于：所述传感器模块由传感器电路1、传感器电路2、传感器电路3、传感器电路4、传感器电路5、传感器电路6、传感器电路7电路组成，通过A/D转换器把电压传感器和电流传感器采集到的电压和电流信号传输车载PLC控制模块。