[發(fā)明專利]雙能源機(jī)車控制器、控制系統(tǒng)和雙能源地鐵工程車

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310654974.7
• 申請(qǐng)日: 2013-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN103640577A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬曉寧;李希寧;韋蘇來;高殿柱;周鳴語;康亞慶;婁超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南車株洲電力機(jī)車有限公司
• 主分類號(hào): B61C3/00
• 分類號(hào): B61C3/00;B60L9/00;B60L11/02;B61C17/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種雙能源機(jī)車控制器、一種雙能源機(jī)車控制系統(tǒng)和一種雙能源地鐵工程車。

背景技術(shù)

根據(jù)供電制式的不同，地鐵工程車可分為通過電網(wǎng)供電的電力機(jī)車和通過車載內(nèi)燃機(jī)供電的電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車，但是目前尚沒有一種兼具上述兩種供電制式的雙能源地鐵工程車，以便在某一供電源出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)啟動(dòng)另一種供電源進(jìn)行工作，從而降低機(jī)車的運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。

由此，如何實(shí)現(xiàn)所述雙能源地鐵工程車的上軌運(yùn)行，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種雙能源機(jī)車控制器、一種雙能源機(jī)車控制系統(tǒng)和一種雙能源地鐵工程車，以實(shí)現(xiàn)所述雙能源地鐵工程車的上軌運(yùn)行，降低因供電故障而引發(fā)的機(jī)車運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。

一種雙能源機(jī)車控制器，應(yīng)用于雙能源機(jī)車控制系統(tǒng)，所述雙能源機(jī)車控制系統(tǒng)包括司機(jī)控制器、牽引電機(jī)、連接電網(wǎng)與所述牽引電機(jī)的牽引逆變器、內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組、以及連接所述內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組和所述牽引逆變器的整流器，其中所述內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組包括內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)，所述雙能源機(jī)車控制器包括：

輸入端與所述司機(jī)控制器相連、輸出端與所述牽引逆變器相連的牽引特性控制模塊，用于控制所述牽引逆變器的輸出功率達(dá)到所述司機(jī)控制器給定的功率值；

與所述內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組相連的測(cè)量模塊，用于測(cè)量所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速和所述發(fā)電機(jī)的輸出電壓；

以及輸入端與所述測(cè)量模塊相連、輸出端與所述內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組相連的機(jī)組控制模塊，用于根據(jù)測(cè)得的所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速值和所述發(fā)電機(jī)的輸出電壓值，采用負(fù)反饋控制方式，調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速值、所述發(fā)電機(jī)的輸出電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的電壓值。

其中，所述測(cè)量模塊包括：與所述內(nèi)燃機(jī)相連的轉(zhuǎn)速傳感器以及與所述發(fā)電機(jī)相連的電壓傳感器。

其中，所述機(jī)組控制模塊包括：輸入端與所述轉(zhuǎn)速傳感器相連、輸出端與所述內(nèi)燃機(jī)相連的內(nèi)燃機(jī)控制單元，以及輸入端與所述電壓傳感器相連、輸出端與所述發(fā)電機(jī)相連的發(fā)電機(jī)控制單元；具體的，

所述內(nèi)燃機(jī)控制單元，用于根據(jù)測(cè)得的所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速值，采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋控制方式，調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速值；

所述發(fā)電機(jī)控制單元，用于根據(jù)測(cè)得的所述發(fā)電機(jī)的輸出電壓值，采用電壓負(fù)反饋控制方式，調(diào)節(jié)所述發(fā)電機(jī)的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的電壓值。

其中，所述牽引特性控制模塊包括：與所述牽引逆變器相連的逆變器控制單元，以及輸入端與所述司機(jī)控制器相連、輸出端與所述逆變器控制單元相連的中央控制單元；具體的，

所述中央控制單元，用于根據(jù)所述司機(jī)控制器給定的牽引逆變器的輸出功率，生成并輸出相應(yīng)的機(jī)車牽引特性控制指令；

所述逆變器控制單元，用于根據(jù)所述機(jī)車牽引特性控制指令，對(duì)所述牽引逆變器的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)控。

一種雙能源機(jī)車控制系統(tǒng)，包括：

司機(jī)控制器、牽引電機(jī)、連接電網(wǎng)與所述牽引電機(jī)的牽引逆變器、內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組、連接所述內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組和所述牽引逆變器的整流器、以及上述任一種雙能源機(jī)車控制器。

可選地，所述系統(tǒng)還包括：

裝設(shè)于所述電網(wǎng)與所述牽引逆變器的連接線上的第一控制開關(guān)，

以及裝設(shè)于所述整流器與所述牽引逆變器的連接線上的第二控制開關(guān)。

其中，所述內(nèi)燃機(jī)包括柴油機(jī)。

其中，所述內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組包括小功率內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組。

可選地，所述系統(tǒng)還包括：同時(shí)與所述電網(wǎng)和所述整流器相連接的輔助逆變器。

一種雙能源地鐵工程車，包括上述任一種雙能源機(jī)車控制系統(tǒng)。

從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過牽引特性控制模塊對(duì)牽引逆變器的輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，使之滿足司機(jī)控制器給定的輸出功率，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)車的牽引級(jí)控制；在電網(wǎng)供電制式下，機(jī)車的牽引級(jí)控制系統(tǒng)直接通過直流電網(wǎng)供電即可牽引機(jī)車穩(wěn)定運(yùn)行；而在車載內(nèi)燃機(jī)供電制式下，由于隨著所述牽引逆變器的輸出功率的改變，內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的輸出功率必然會(huì)隨之進(jìn)行相應(yīng)變化（具體體現(xiàn)為內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)的輸出電壓發(fā)生變化），而影響到所述內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組提供的電源電壓和電源頻率的穩(wěn)定性，此時(shí)本發(fā)明通過機(jī)組控制模塊對(duì)所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速和所述發(fā)電機(jī)的電壓進(jìn)行負(fù)反饋調(diào)節(jié)，使之分別穩(wěn)定于各自對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)值，從而保證了由所述內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組供電的牽引級(jí)控制系統(tǒng)可牽引機(jī)車穩(wěn)定運(yùn)行；綜上所述，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了不同供電制式下的機(jī)車牽引級(jí)控制，當(dāng)?shù)罔F工程車的某一供電源發(fā)生故障時(shí)，即可立即啟動(dòng)另一種供電源進(jìn)行工作，降低了機(jī)車的運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明