[發(fā)明專利]一種有軌電車冗余超級電容控制方法及控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010557973.0
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111660832B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李紅挪;楊陽;于爽;孟秋艷;張國紅;王通
• 申請（專利權(quán)）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司
• 主分類號: B60L50/40
• 分類號: B60L50/40;B60L3/00;B60L7/10
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 張媛媛

1.一種有軌電車冗余超級電容控制方法，其特征在于，所述有軌電車包括多組超級電容模塊，每組所述超級電容模塊包括多個(gè)電量相等的超級電容，多組所述超級電容模塊中的多個(gè)所述超級電容并聯(lián)連接，所述有軌電車冗余超級電容控制方法包括如下步驟：

設(shè)定多組所述超級電容模塊中的多個(gè)所述超級電容投入和切除的條件；

判斷所述有軌電車的運(yùn)行工況，所述有軌電車的運(yùn)行工況包括：進(jìn)站充電、行車供電以及制動能量回收；

當(dāng)所述有軌電車處于進(jìn)站充電時(shí)，設(shè)定所述超級電容充電條件和充電完成條件，根據(jù)所述投入和切除的條件，完成所述超級電容的進(jìn)站充電；

當(dāng)所述有軌電車處于行車供電時(shí)，設(shè)定所述超級電容供電完成條件，根據(jù)所述投入和切除的條件，完成所述超級電容的行車供電；

當(dāng)所述有軌電車處于制動能量回收時(shí)，設(shè)定所述超級電容制動能量回收完成條件，根據(jù)所述投入和切除的條件，完成所述超級電容的制動能量回收。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有軌電車冗余超級電容控制方法，其特征在于，所述投入和切除的條件，具體包括：

判斷多組所述超級電容模塊的運(yùn)行狀態(tài)，所述運(yùn)行狀態(tài)包括正常狀態(tài)和故障狀態(tài)；

當(dāng)多組所述超級電容模塊均處于正常狀態(tài)時(shí)，檢測多組所述超級電容模塊中的所述超級電容的電壓值，投入第一組所述超級電容模塊中電壓值最高的所述超級電容，并計(jì)算第一組所述超級電容模塊中除去電壓值最高的所述超級電容后剩余的所述超級電容的電壓值與直流母線電壓值的差值，待差值小于第一閾值，投入第一組所述超級電容模塊中除去電壓值最高的所述超級電容后剩余的所述超級電容，第一組所述超級電容模塊包括電量最高的所述超級電容；

當(dāng)多組所述超級電容模塊均處于故障狀態(tài)時(shí)，多組所述超級電容模塊停止運(yùn)行；

當(dāng)多組所述超級電容模塊中同時(shí)存在處于正常狀態(tài)和處于故障狀態(tài)的超級電容時(shí)，切除處于故障狀態(tài)的所述超級電容，投入處于正常狀態(tài)的所述超級電容。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有軌電車冗余超級電容控制方法，其特征在于，所述切除處于故障狀態(tài)的所述超級電容，投入處于正常狀態(tài)的所述超級電容，具體包括：

當(dāng)?shù)谝唤M所述超級電容模塊中多個(gè)所述超級電容均處于故障狀態(tài)且其余組所述超級電容模塊中存在所述超級電容處于故障狀態(tài)時(shí)，判斷其余組所述超級電容模塊的輸出是否滿足所述有軌電車供電需求；

若是，切除處于故障狀態(tài)的所述超級電容，檢測處于正常狀態(tài)的所述超級電容的電壓值，投入其余組電量最高的所述超級電容模塊中電壓值最高的所述超級電容，并計(jì)算其余組電量最高的所述超級電容模塊中除去電壓值最高的所述超級電容后剩余的處于正常狀態(tài)的所述超級電容的電壓值與直流母線電壓值的差值，待差值小于第一閾值時(shí)，投入其余組電量最高的所述超級電容模塊中除去電壓值最高的所述超級電容后剩余的處于正常狀態(tài)的所述超級電容；若否，多組所述超級電容模塊停止運(yùn)行；

當(dāng)?shù)谝唤M所述超級電容模塊中至少存在一個(gè)所述超級電容處于正常狀態(tài)時(shí)，切除處于故障狀態(tài)的所述超級電容，檢測處于正常狀態(tài)的所述超級電容的電壓值，投入第一組所述超級電容模塊中電壓值最高的所述超級電容，并計(jì)算第一組所述超級電容模塊中除去電壓值最高的所述超級電容后剩余的處于正常狀態(tài)的所述超級電容的電壓值與直流母線電壓值的差值，待差值小于所述第一閾值時(shí)，投入第一組所述超級電容模塊中除去電壓值最高的所述超級電容后剩余的處于正常狀態(tài)的所述超級電容。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有軌電車冗余超級電容控制方法，其特征在于，所述超級電容充電條件包括：

根據(jù)所述投入和切除的條件，判斷處于正常狀態(tài)投入的所述超級電容數(shù)量；

根據(jù)所述超級電容數(shù)量，設(shè)定所述超級電容的充電額定電流值；

所述超級電容充電完成條件包括：

以恒定的充電額定電流值對所述超級電容充電至第二閾值；

以恒定所述第二閾值充電所述超級電容；

判斷所述超級電容的充電電流與第三閾值的大小，當(dāng)所述超級電容的充電電流大于等于所述第三閾值，繼續(xù)對所述超級電容進(jìn)行充電；當(dāng)所述超級電容的充電電流小于所述第三閾值，停止對所述超級電容充電。