[發明專利]列車牽引及制動控制系統、列車牽引及制動控制方法在審

申請號：	201710414883.4	申請日：	2017-06-05
公開（公告）號：	CN107128211A	公開（公告）日：	2017-09-05
發明（設計）人：	孫幫成;齊洪峰;陳吉超;王軼歐	申請（專利權）人：	中車工業研究院有限公司
主分類號：	B60L15/20	分類號：	B60L15/20;B60L11/00;B60L11/18;B60L7/14;B60L7/26
代理公司：	北京路浩知識產權代理有限公司11002	代理人：	王瑩
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摘要：
搜索關鍵詞：	列車牽引制動控制系統控制方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及軌道交通車輛控制技術領域，具體涉及一種列車牽引及制動控制系統、列車牽引及制動控制方法。

背景技術

目前，共知的城市軌道交通系統主要指地鐵、輕軌、中低速磁懸浮交通、現代有軌電車的等一系列的交通方式。按照城市軌道交通系統運行特性的要求，其運行特性曲線主要由牽引、惰行和制動3個階段組成。由于城市軌道交通系統的站間距較短(一般為2～5公里)、啟動加速度、制動減速度大等因素，導致其運行特性與干線鐵路、高速動車組的特性不同，因此城市軌道交通車輛的運行工況主要固定在上述3種工況間的頻繁切換運行。

車輛啟動階段，列車牽引加速分為三個階段，第一階段為恒力矩區，牽引力與列車的速度呈線性關系；第二階段為恒功區，牽引力與速度呈反比例關系；第三階段為自然特性區，牽引力與速度的平方呈反比例關系。為保證列車啟動加速度的要求，在恒力矩區需要很大的牽引功率，列車牽引功率的確定也是根據該區的功率要求進行設計的，而列車進入后兩區后其牽引功率會大幅下降。

車輛惰行階段，車輛既無牽引也無制動。依靠慣性運行，根據車輛所受阻力進行減速運行；根據運行情況不同，此階段也可能為勻速行駛階段，車輛阻力與牽引力相等，車輛保持勻速運動。在該階段列車的牽引功率將為0。

車輛制動階段，與牽引階段類似，也分為自然特性區、恒功區、恒力矩區，其速度與牽引力的關系與牽引階段基本相同。目前城市軌道交通列車制動的控制策略為，電制動優先，不足部分氣制動補充，因此為滿足列車制動減速度的要求，需要提供較大的電制動；由上述分析可知城軌列車負荷的典型特點是牽引和制動功率呈脈沖型，瞬時功率大而平均功率小。

目前城市軌道交通車輛的設計為滿足牽引制動特性的要求，其功率配置均較大，從而導致其列車重量的增加、載客量減少、能耗增加、列車結構復雜等問題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提一種列車牽引及制動控制系統、列車牽引及制動控制方法；實現了同站臺上、下行地鐵列車牽引、制動的協同化控制，有效地降低列車運行能耗，并可靠地提高列車運行效率。

為解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案：

一方面，本發明提供了一種列車牽引及制動控制系統，所述系統包括：分別設置在目標站臺范圍內的上行及下行路段的兩個牽引及制動動力單元、分別設置在所述上行及下行路段內的路基上的定子線圈、分別設置在上行及下行列車上的轉子反應板，以及，與牽引及制動動力單元通信連接的地面列車綜合運行控制單元；

同一路段內的所述牽引及制動動力單元與定子線圈連接，使得所述牽引及制動動力單元控制所述定子線圈與對應的列車上的轉子反應板相互作用，實現對該列車的牽引及制動。

進一步地，每個所述牽引及制動動力單元均包括：設置在站臺路段的上行及下行路段兩側的變流器組，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的所述定子線圈連接，且所述變流器組均連接至地面儲能單元；

所述整流變壓器與同一路段內的所述變流器組之間設有開關，且每個所述變流器組中均至少包括兩個變流器；

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。

進一步地，所述系統還包括：設置在列車上的永磁電機組、與所述永磁電機組連接的車載雙向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行控制單元，以及，車載儲能單元；所述地面列車綜合運行控制單元與所述車載列車運行控制單元通信連接；

所述永磁電機組與所述車載雙向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備連接。