[發(fā)明專利]一種降低IGBT模塊壽命損耗的機(jī)車牽引力分配方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110111682.3
• 申請(qǐng)日: 2021-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112896200B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李學(xué)明;徐紹龍;甘韋韋;成正林;郭維;袁靖;彭輝;黃明明;廖亮;譚永光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): B61C17/12
• 分類號(hào): B61C17/12;B60L15/20
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陶玉龍;陸嘉

1.一種降低IGBT模塊壽命損耗的機(jī)車牽引力分配方法，其特征在于，包括離線設(shè)計(jì)流程和在線實(shí)現(xiàn)流程：

所述離線設(shè)計(jì)流程，包括以下步驟，

基于電機(jī)機(jī)理模型、電機(jī)特性參數(shù)和相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立IGBT功率損耗計(jì)算所需的電參數(shù)模型，所述電參數(shù)模型為與牽引電機(jī)牽引力、速度相關(guān)的關(guān)系模型；

基于IGBT相關(guān)參數(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)，建立功率損耗模型、結(jié)溫模型和壽命損耗模型；

所述在線實(shí)現(xiàn)流程，包括以下步驟，

讀取區(qū)間規(guī)劃的整車牽引力及速度曲線；

根據(jù)機(jī)車牽引力分配策略，計(jì)算每種分配策略下的規(guī)劃牽引力和速度曲線；

基于離線設(shè)計(jì)得到的電參數(shù)模型、功率損耗模型、結(jié)溫模型及壽命損耗模型，計(jì)算各種分配策略下的壽命損耗值；

選定壽命損耗值最小的分配策略，根據(jù)對(duì)應(yīng)分配策略輸出相應(yīng)的各軸牽引力進(jìn)行牽引電機(jī)牽引。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低IGBT模塊壽命損耗的機(jī)車牽引力分配方法，其特征在于，所述在線實(shí)現(xiàn)流程中，區(qū)間規(guī)劃的整車牽引力及速度曲線通過(guò)自動(dòng)駕駛機(jī)車的自動(dòng)駕駛裝置獲取。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降低IGBT模塊壽命損耗的機(jī)車牽引力分配方法，其特征在于，所述自動(dòng)駕駛機(jī)車的牽引力分配控制流程，包括以下步驟：

自動(dòng)駕駛裝置，結(jié)合列車運(yùn)行的線路數(shù)據(jù)對(duì)列車運(yùn)行行程進(jìn)行評(píng)估，自動(dòng)規(guī)劃?rùn)C(jī)車在前方區(qū)間的最優(yōu)化目標(biāo)速度曲線和整車牽引制動(dòng)力設(shè)定曲線，并以目標(biāo)工況和目標(biāo)級(jí)位的形式發(fā)送給機(jī)車中央控制裝置；

機(jī)車中央控制裝置，結(jié)合目標(biāo)工況將目標(biāo)級(jí)位信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換成整車牽引制動(dòng)力，并按各軸平均分配的方式將整車牽引制動(dòng)力分解成每軸牽引制動(dòng)力，發(fā)送給本節(jié)機(jī)車對(duì)應(yīng)的牽引控制單元；

牽引控制單元，接收到每軸牽引制動(dòng)力后，根據(jù)機(jī)車傳動(dòng)比和輪徑信息將設(shè)定力轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的設(shè)定轉(zhuǎn)矩，并通過(guò)控制本軸牽引逆變器的IGBT脈沖，驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)實(shí)現(xiàn)設(shè)定轉(zhuǎn)矩的實(shí)時(shí)閉環(huán)控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低IGBT模塊壽命損耗的機(jī)車牽引力分配方法，其特征在于，所述在線實(shí)現(xiàn)流程中，機(jī)車牽引力分配策略包括均衡分配策略、滿牽引優(yōu)先策略、滿牽引惰行優(yōu)先策略和惰行優(yōu)先策略：

所述均衡分配策略，將整車牽引力平均分配至各軸；

所述滿牽引優(yōu)先策略，在滿足區(qū)間最大功率需求前提下優(yōu)先滿足多個(gè)軸的牽引力發(fā)揮，剩余軸牽引力平均分配；

所述滿牽引惰行優(yōu)先策略，在滿足區(qū)間最大功率需求前提下優(yōu)先滿足多個(gè)軸的牽引力發(fā)揮，剩余軸優(yōu)先惰行；

所述惰行優(yōu)先策略，在滿足區(qū)間最大功率需求前提下優(yōu)先滿足多個(gè)軸輸出零牽引力，剩余軸牽引力平均分配。