[發明專利]一種變頻控制的車輛制動裝置、控制方法和軌交車輛

在審

• 申請號: 202010593433.8
• 申請日: 2020-06-27
• 公開（公告）號: CN111746586A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 楊儉;朱韋禎;袁天辰;宋瑞剛
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: B61H11/06
• 分類號: B61H11/06;B60T17/22;F04D27/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種變頻控制的車輛制動裝置，其特征在于，包括溫度采集組件、制動電阻(1)、制動電阻風機(3)以及分別與制動電阻(1)和制動電阻風機(3)連接的風機控制箱(2)，所述的風機控制箱(2)內設置轉速控制組件，所述的轉速控制組件包括相互連接的微計算機和變頻器，所述的微計算機與溫度采集組件連接，所述的變頻器與制動電阻風機(3)連接，所述的溫度采集組件安裝于制動電阻(1)出風口電阻片處，所述的制動電阻風機(3)正對制動電阻(1)，所述的微計算機用于控制變頻器驅制動電阻風機(3)運轉；

所述的溫度采集組件采集工作中制動電阻(1)的實時溫度并發送至微計算機，所述的微計算機根據接收到的溫度信號輸出控制信號至變頻器，所述的變頻器根據控制信號驅動風機運轉并控制其轉速。

2.根據權利要求1所述的一種變頻控制的車輛制動裝置，其特征在于，所述的溫度采集組件包括第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和溫度采集器，所述的第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別安裝于制動電阻(1)出風口電阻片處，且分別與溫度采集器連接，所述的溫度采集器設置于風機控制箱(2)內；

所述的第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別測量得到同一時刻電阻片的溫度，得到第一溫度和第二溫度。

3.根據權利要求2所述的一種變頻控制的車輛制動裝置，其特征在于，所述的第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別為熱電偶溫度傳感器，所述的第一溫度傳感器和第二溫度傳感器緊貼于制動電阻(1)出風口電阻片上。

4.根據權利要求2所述的一種變頻控制的車輛制動裝置，其特征在于，當第一溫度和第二溫度之差的絕對值大于設定閾值時，所述的微計算機判斷溫度采集組件故障，通過變頻器控制制動電阻風機(3)滿功率運行；

當第一溫度和第二溫度之差的絕對值小于等于設定閾值時，所述的微計算機計算第一溫度和第二溫度的均值，得到平均溫度作為制動電阻(1)的溫度，并根據該溫度控制制動電阻風機(3)運行功率。

5.根據權利要求2所述的一種變頻控制的車輛制動裝置，其特征在于，所述的微計算機通過A/D轉換器與溫度采集器連接，并通過D/A轉換器與變頻器連接，所述的微計算機的型號為IPC-606。

6.一種用于權利要求1-5任一項所述的變頻控制的車輛制動裝置中制動電阻風機的控制方法，其特征在，包括以下步驟：

S1：微計算機判斷溫度采集組件是否故障，若是，則通過變頻器控制制動電阻風機(3)滿功率運轉，否則執行步驟S2；

S2：微計算機獲取制動電阻(1)的實時溫度；

S3：微計算機依據電阻溫度與風機轉速的線性關系，利用制動電阻(1)實時溫度計算風機所需轉速；

S4：根據風機所需轉速輸出對應控制信號至變頻器，實時控制制動電阻風機(3)按照風機所需轉速運轉。

7.根據權利要求6所述的變頻控制的制動電阻風機控制方法，其特征在，所述的溫度采集組件包括兩個溫度傳感器，分別測量得到制動電阻(1)的第一溫度和第二溫度，所述的判斷溫度采集組件是否故障具體包括：

計算第一溫度與第二溫度之差的絕對值是否超過設定閾值，若是，則判斷溫度采集組件故障；

所述的獲取制動電阻(1)的實時溫度具體包括：

計算第一溫度與第二溫度的平均值，作為制動電阻(1)的實時溫度。

8.根據權利要求7所述的變頻控制的制動電阻風機控制方法，其特征在，所述的設定閾值為15℃。

9.根據權利要求6所述的變頻控制的制動電阻風機控制方法，其特征在，所述的電阻溫度與風機轉速的線性關系通過擬合得到，具體為：

根據制動電阻(1)工作最高溫度與電機額定最大轉速對應，以及制動電阻(1)斷路狀態下溫度與電機零轉速對應，進行線性擬合得到電阻溫度與風機轉速的線性關系。

10.一種變頻控制制動電阻風機的軌道交通車輛，其特征在于，該軌道交通車輛包括如權利要求1-5任一項所述的變頻控制的車輛制動裝置，并利用如權利要求6-9任一項所述的控制方法對制動電阻風機進行控制。