[发明专利]一种干线混合动力机车组控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种干线混合动力机车组控制系统及方法，在由纯蓄电池动力机车与内燃机车组成的干线混合动力机车组中，1）当列车处于下坡或降低速度的状态时，利用纯蓄电池动力机车动力制动给蓄电池充电；2）当列车需要的牵引功率高于设定值时，纯蓄电池动力机车与内燃机车共同牵引列车；3）当内燃机车牵引能力有富余，且纯蓄电池动力机车的蓄电池电量低于预设值时，内燃机车负责牵引列车，内燃机车通过电子开关将一部分输出用于纯蓄电池动力机车的蓄电池充电。本发明利用纯蓄电池动力机车的蓄电池回收机车动能，降低了车辆闸瓦消耗，提高了机车经济性能。本发明合理分配蓄电池充放电功率，能发挥混合动力车组最大牵引、制动功率和续航能力。

技术领域

本发明属于轨道交通领域，尤其涉及一种干线混合动力机车组控制系统及方法。

背景技术

目前，国内外仅有混合动力调车机车控制方法，暂时还没有成熟的、节能的干线用纯蓄电池动力机车与内燃机车混合控制方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种干线混合动力机车组控制系统，具体的，包括内燃机车控制子系统和蓄电池机车控制子系统，所述内燃机车控制子系统通过无线网络连接蓄电池机车控制子系统。

所述内燃机车控制子系统包括第一机车微机、发电机、第一牵引电机、励磁装置、整流装置、第一逆变装置和制动电阻，所述第一机车微机连接励磁装置的输入端和第一逆变装置的输入端，所述励磁装置的输出端连接发电机的输入端，所述发电机的输出端连接整流装置的输入端，所述整流装置的输出端连接第一逆变装置的输入端，所述第一逆变装置的输出端连接连接制动电阻的输入端，所述第一牵引电机双向电连接第一逆变装置。

所述蓄电池机车控制子系统包括第二机车微机、动力电池、电子开关、电池管理模组、第二逆变装置和第二牵引电机，所述第二机车微机通过无线网络连接第一机车微机，所述第二机车微机双向电连接电池管理模组，所述电池管理模组双向电连接动力电池，所述动力电池的输入端连接电子开关输出端，所述电子开关输入端连接内燃机车控制子系统的整流装置输出端，所述动力电池还双向电连接第二逆变装置，所述第二逆变装置双向电连接第二牵引电机。

此外，本发明还提出一种干线混合动力机车组控制方法，具体的，包括以下步骤：

S1.在由纯蓄电池动力机车与内燃机车组成的干线混合动力机车组中，当列车处于下坡或降低速度的状态时，执行步骤S4；否则，执行步骤S2；

S2.当列车需要的牵引功率高于设定值时，执行步骤S5；否则，执行步骤S3；

S3.当内燃机车牵引能力有富余，且纯蓄电池动力机车的蓄电池电量低于预设值时，执行步骤S5；否则，结束此步骤

S4.利用纯蓄电池动力机车动力制动给蓄电池充电；

S5.纯蓄电池动力机车与内燃机车共同牵引列车；

S6.内燃机车负责牵引列车，内燃机车通过电子开关将一部分输出用于纯蓄电池动力机车的蓄电池充电。

进一步的，所述步骤S5包括以下子步骤：

S51.当蓄电池电量高于预设高电量值时，执行步骤S53；否则，执行步骤S52；

S52.当蓄电池电量低于预设低电量值时，执行步骤S54；否则，执行步骤S55；

S53.纯蓄电池动力机车优先输出牵引动力；

S54.停止纯蓄电池动力机车输出，内燃机车提供列车所需全部牵引动力；

S55.降低纯蓄电池动力机车输出，提高内燃机车中柴油机的转速，控制主发励磁加大柴油机输出功率。