[發(fā)明專利]列車牽引及制動(dòng)控制系統(tǒng)、列車牽引及制動(dòng)控制方法

在審

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• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN107128211A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫幫成;齊洪峰;陳吉超;王軼歐
• 申請（專利權(quán)）人: 中車工業(yè)研究院有限公司
• 主分類號(hào): B60L15/20
• 分類號(hào): B60L15/20;B60L11/00;B60L11/18;B60L7/14;B60L7/26
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩

1.一種列車牽引及制動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：分別設(shè)置在目標(biāo)站臺(tái)范圍內(nèi)的上行及下行路段的兩個(gè)牽引及制動(dòng)動(dòng)力單元、分別設(shè)置在所述上行及下行路段內(nèi)的路基上的定子線圈、分別設(shè)置在上行及下行列車上的轉(zhuǎn)子反應(yīng)板，以及，與牽引及制動(dòng)動(dòng)力單元通信連接的地面列車綜合運(yùn)行控制單元；

同一路段內(nèi)的所述牽引及制動(dòng)動(dòng)力單元與定子線圈連接，使得所述牽引及制動(dòng)動(dòng)力單元控制所述定子線圈與對應(yīng)的列車上的轉(zhuǎn)子反應(yīng)板相互作用，實(shí)現(xiàn)對該列車的牽引及制動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述牽引及制動(dòng)動(dòng)力單元均包括：設(shè)置在站臺(tái)路段的上行及下行路段兩側(cè)的變流器組，以及，與所述變流器組連接的整流變壓器；

所述變流器組與同一路段內(nèi)的所述定子線圈連接，且所述變流器組均連接至地面儲(chǔ)能單元；

所述整流變壓器與同一路段內(nèi)的所述變流器組之間設(shè)有開關(guān)，且每個(gè)所述變流器組中均至少包括兩個(gè)變流器；

各所述變流器均與同一路段中的所述整流變壓器連接，以及，各所述變流器與同一路段中的所述定子線圈連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：設(shè)置在列車上的永磁電機(jī)組、與所述永磁電機(jī)組連接的車載雙向DC/AC逆變器、與所述車載雙向DC/AC逆變器通信連接的車載列車運(yùn)行控制單元，以及，車載儲(chǔ)能單元；所述地面列車綜合運(yùn)行控制單元與所述車載列車運(yùn)行控制單元通信連接；

所述永磁電機(jī)組與所述車載雙向DC/AC逆變器連接，且所述車載雙向DC/AC逆變器和車載儲(chǔ)能單元均連接至列車直流母線，其中，所述列車直流母線與直流變換器及車載設(shè)備連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述車載儲(chǔ)能單元包括超級(jí)電容器組、蓄電池組，以及，與所述蓄電池組連接的雙向DC/DC變換器；

所述超級(jí)電容器組和雙向DC/DC變換器分別連接至所述列車直流母線。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，

設(shè)置在同一列車上的所述永磁電機(jī)組為一組或兩組，且每組所述永磁電機(jī)組中均包括至少兩個(gè)永磁電機(jī)；

相應(yīng)的，

設(shè)置在同一列車上的所述永磁電機(jī)組為一組時(shí)，該一組永磁電機(jī)組設(shè)置在列車的其中一個(gè)端車廂的第二轉(zhuǎn)向架上；

設(shè)置在同一列車上的所述永磁電機(jī)組為兩組時(shí)，該兩組永磁電機(jī)組分別設(shè)置在列車的兩個(gè)端車廂的第二轉(zhuǎn)向架上；

其中，所述端車廂為列車兩端車頭及車尾處的車廂，所述第二轉(zhuǎn)向架設(shè)置在端車廂底部、且靠近相鄰車廂的位置處。

6.一種列車牽引及制動(dòng)控制方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用權(quán)利要求3至5任一項(xiàng)所述的列車牽引及制動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，且所述方法包括：

根據(jù)當(dāng)前環(huán)境信息、目標(biāo)列車的位置信息及運(yùn)行設(shè)備信息，判斷目標(biāo)列車的當(dāng)前狀態(tài)；

若判定目標(biāo)列車的當(dāng)前狀態(tài)為牽引狀態(tài)，則在所述目標(biāo)列車所處的路段中，控制所述牽引及制動(dòng)動(dòng)力單元進(jìn)入牽引狀態(tài)，所述牽引及制動(dòng)動(dòng)力單元為所述定子線圈提供交流電，所述牽引及制動(dòng)動(dòng)力單元控制所述定子線圈與對應(yīng)的列車上的轉(zhuǎn)子反應(yīng)板相互作用，使得該目標(biāo)列車彈射啟動(dòng)彈射發(fā)車；

若判定目標(biāo)列車的當(dāng)前狀態(tài)為制動(dòng)狀態(tài)，則在所述目標(biāo)列車所處的路段中，控制所述牽引及制動(dòng)動(dòng)力單元進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)，所述牽引及制動(dòng)動(dòng)力單元為地面儲(chǔ)能單元及同一時(shí)刻在同站臺(tái)范圍內(nèi)的處于牽引狀態(tài)的列車供電。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述控制所述牽引及制動(dòng)動(dòng)力單元進(jìn)入牽引狀態(tài)之前，所述方法還包括：

若經(jīng)判斷得知同一時(shí)刻的同一站臺(tái)范圍內(nèi)，存在另一列車的當(dāng)前狀態(tài)為制動(dòng)狀態(tài)，則控制所述目標(biāo)列車的所述牽引及制動(dòng)動(dòng)力單元接收所述另一列車提供的電能。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：若經(jīng)判斷得知目標(biāo)列車的當(dāng)前狀態(tài)為待啟動(dòng)狀態(tài)，則控制所述車載儲(chǔ)能單元經(jīng)所述列車直流母線向所述直流變換器及車載設(shè)備供電。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：若經(jīng)判斷得知目標(biāo)列車的當(dāng)前狀態(tài)為運(yùn)行狀態(tài)，其中，所述運(yùn)行狀態(tài)包括所述牽引狀態(tài)和制動(dòng)狀態(tài)；則在所述目標(biāo)列車所處的路段中，控制所述永磁電機(jī)組切換至發(fā)電狀態(tài)；

所述永磁電機(jī)組經(jīng)車載雙向DC/AC逆變器分別向車載儲(chǔ)能單元和列車直流母線供電，使得所述車載儲(chǔ)能單元存儲(chǔ)電能，并通過列車直流母線向所述直流變換器及車載設(shè)備供電。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：若經(jīng)判斷得知目標(biāo)列車的當(dāng)前狀態(tài)為進(jìn)出庫或應(yīng)急牽引狀態(tài)，則在所述目標(biāo)列車所處的路段中，控制所述車載儲(chǔ)能單元依次經(jīng)所述列車直流母線和車載雙向DC/AC逆變器，向所述永磁電機(jī)組供電；

控制所述永磁電機(jī)組切換至電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，使得當(dāng)前的目標(biāo)列車進(jìn)入自牽引狀態(tài)。