[發明專利]一種基于列車空調動態負荷的在線控制方法

在審

• 申請號: 201810212101.3
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108715168A
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 巫江虹;李沖;姜峰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B61D27/00
• 分類號: B61D27/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

1.一種基于列車空調動態負荷的在線控制方法，其特征在于，所述的在線控制方法包括以下步驟：

S1、建立列車三維模型，所述的列車三維模型包括列車長、寬、高、窗墻比、圍護結構參數；

S2、采集當地時間列車所經過城市的經緯度，通過計算得出列車行車角度；

S3、采集列車所經過地區的室外氣象參數；

S4、將列車所經過當地的時間經緯度、行車角度、行車速度、室內外溫濕度、所載人數作為輸入參數，輸入到列車空調動態負荷計算模型中；

S5、依照建立的列車空調動態負荷計算模型，建立列車空調在線控制模式，實時實地的控制列車空調系統的運行，使得列車空調系統所制備的冷量正好滿足列車所需冷負荷。

2.根據權利要求1所述的一種基于列車空調動態負荷的在線控制方法，其特征在于，所述的圍護結構參數包括圍護結構熱擴散系數、導熱系數、材料密度、厚度。

3.根據權利要求1所述的一種基于列車空調動態負荷的在線控制方法，其特征在于，所述的步驟S2中根據列車所經過當地的經緯度計算列車行車角度過程如下：

ΔL＝111×Δl×COS(l_n) (式2)

ΔH＝111×Δh (式3)

式中：θ表示列車行駛方向與南向的夾角，l_n表示列車所經過站點的經度，Δl表示相鄰兩站點之間的經度差，Δh表示相鄰兩站點之間的緯度差，ΔL表示相鄰兩站點之間的東西距離，ΔH表示相鄰兩站點之間的南北距離。

4.根據權利要求1所述的一種基于列車空調動態負荷的在線控制方法，其特征在于，所述的步驟S3、采集列車所經過地區的室外氣象參數通過溫濕度采集模塊在線獲得，或通過當地氣象站網上傳輸獲得。

5.根據權利要求1或4所述的一種基于列車空調動態負荷的在線控制方法，其特征在于，所述的室外氣象參數包括室外溫度參數和室外濕度參數。

6.根據權利要求1所述的一種基于列車空調動態負荷的在線控制方法，其特征在于，所述的列車空調動態負荷計算模型包括：

(1)太陽輻射負荷模型Qrad，具體如下：

Q_rad＝S×I×g×C (式4)

式中：S表示車窗面積，I表示圍護結構接收太陽輻射總強度，g表示太陽得熱率，C表示全遮陽系數，

其中：I＝I_D+I_d+I_R+I_B (式5)

式中：I_D表示圍護結構接收太陽直接輻射強度，I_d表示圍護結構接收太陽散射輻射強度，I_R表示圍護結構接收天空散射輻射強度，I_B表示圍護結構接收大氣長波輻射強度；

(2)圍護結構導熱負荷模型Qcond，運用反應系數法求解圍護結構導熱負荷，具體如下：

Q_cond＝Yt_Z-Kt_r (式6)

式中：Y表示傳熱反應系數，t_Z表示室外綜合溫度，t_r表示室內溫度，K表示圍護結構總傳熱系數，

其中：傳熱反應系數Y計算如式(7)：

(3)新風負荷Qfresh，具體如下：

Q_fresh＝n×ρ×25×(h_out-h_in)/3.6 (式8)

式中：n表示列車所載人數，ρ表示空氣密度，h_out表示室外空氣焓值，h_in表示室內空氣焓值；

(4)人員負荷Qpeople，具體如下：

Q_people＝nq (式9)

式中：n表示列車所載人數，q為每人所需負荷。

7.根據權利要求1所述的一種基于列車空調動態負荷的在線控制方法，其特征在于，所述的列車空調在線控制模式具體如下：比較列車動態負荷與空調系統制冷量是否相等，若不是，調節壓縮機運行模式以保持制冷量滿足負荷調節，若滿足動態平衡，則一直在線采集室外氣象參數數據，實時實地更新控制方式。