[發明專利]一種間歇式供電軌道車輛的空調控制方法、系統及車輛

有效

• 申請號: 202010441504.2
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111572575B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 易柯;肖峰敏;李躍中;王正;丁前莊;楊天智;呂知梅;許鈺文;陳詩文
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車有限公司
• 主分類號: B61D27/00
• 分類號: B61D27/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏;曾利平

本發明公開了一種間歇式供電軌道車輛的空調控制方法及系統，控制空調在不同情況下分別處于預工作模式、正常工作模式和節能工作模式，在預工作模式下，通過設定并達到新目標溫度，在充電時最大限度地實現了能量的儲存，以維持車輛后續運行時的舒適度，同時降低了車輛在非充電時空調的能耗，延長了儲能電源持續向牽引及制動等關鍵系統提供必需供電的能力；根據可用電能量和不同的設定閾值使空調處于不同的節能工作模式，進一步保證了車輛必需供電能力，同時保證了旅客的舒適度。

技術領域

本發明屬于車輛的空調控制技術領域，尤其涉及一種間歇式供電軌道車輛的空調控制方法、系統及車輛。

背景技術

傳統的軌道車輛空調采用AC380V的電源供電，AC380V電源通過靜態變流器將直流高壓電源逆變得到。由于傳統軌道車輛采用第三軌或接觸網供電，只要高壓電源可用，空調可以一直工作在額定工作點，其能耗也只與外部環境（溫度和濕度）及車內載客量有關。出于環境和成本的考慮，間歇式供電軌道車輛越來越受到重視。間歇式供電軌道車輛利用超級電容器或蓄電池驅動車輛以充滿電的狀態出發，并在中途車站停車時進行快速補充充電（一般充電時間為20～30S，而超級電容充滿電僅需十幾秒），該類儲能電源為持續消耗型，而空調的能耗占據了該類儲能電源的30%～50%。當運行時間過長或者其他原因導致車輛不能及時補充充電時，會導致車輛正常運行時供電不足，此時，為了保證車輛牽引制動等性能不受影響，能夠安全抵達下一站，會對空調制冷或采暖進行減載甚至停機，降低了旅客的舒適度。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種間歇式供電軌道車輛的空調控制方法及系統，以解決供電不足導致空調減載或停止工作，降低舒適度的問題。

本發明是通過如下的技術方案來解決上述技術問題的：一種間歇式供電軌道車輛的空調控制方法，空調包括預工作模式、正常工作模式以及節能工作模式，三種工作模式的具體控制過程為：

預工作模式：根據儲能電源充電時的充電信號控制空調進入預工作模式；在所述預工作模式下，以新目標溫度控制空調的運行，在制冷功能下，新目標溫度低于目標溫度，在采暖功能下，新目標溫度高于目標溫度；

正常工作模式：根據儲能電源的充電結束信號或者判定結束信號控制空調進入正常工作模式；在所述正常工作模式下，以目標溫度控制空調的運行；

節能工作模式：根據檢測到的儲能電源的可用電能量和不同設定閾值控制空調進入不同的節能工作模式，在保證車輛必需能量供應時最大限度地保證旅客舒適度。

本發明所述控制方法使空調有三種工作模式，分別為預工作模式、正常工作模式和節能工作模式，在預工作模式下，通過新目標溫度最大限度地實現了能量（冷能或熱能）的儲存，以維持車輛后續運行時的舒適度，同時降低了車輛在非充電時空調的能耗，延長了儲能電源持續向牽引及制動等關鍵系統提供必需供電的能力，保證了空調系統正常工作的時間；根據可用電能量和不同的設定閾值使空調處于不同的節能工作模式，進一步保證了車輛必需供電能力，同時保證了旅客的舒適度；該方法在保證車輛必需能量供應，使牽引及制動等關鍵性能不受影響的同時，最大程度地提高了旅客的舒適度。

進一步地，在所述預工作模式下，對于制冷功能，新目標溫度等于目標溫度與允許變化溫度之差；對于采暖功能，新目標溫度等于目標溫度與允許變化溫度之和；考慮到人體舒適性，所述允許變化溫度小于等于3℃。

優選的，所述允許變化溫度是根據空調的負荷差來確定的，其中，負荷差=100%-當前運行頻率/額定頻率；

如果負荷差＜10%，則允許變化溫度為3℃；

如果10%≤負荷差＜20%，則允許變化溫度為2℃；

如果20%≤負荷差＜30%，則允許變化溫度為1℃；

如果30%≤負荷差，則允許變化溫度為0℃。