[發明專利]全自動駕駛軌道交通車輛并網供電控制系統及方法

有效

• 申請號: 202210002566.2
• 申請日: 2022-01-04
• 公開（公告）號: CN114572001B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 陸遠基;吳云飛;王龍;劉雄;牟蓉;莫渺;賓華佳;張超;高正梁;朱東坡
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: B60L1/00
• 分類號: B60L1/00;B60L3/00;B61C17/00;H02J3/38
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 陳超德;吳昊

本發明提供一種全自動駕駛軌道交通車輛并網供電控制系統及方法，該系統中當交通車輛上電激活時，車輛控制模塊控制中壓母線接觸器斷開，并向各個輔助逆變器發送獨立運行指令；每一輔助逆變器根據獨立運行指令執行自檢操作，當檢測到正常工作時，控制輔助逆變器中的輔助接觸器閉合，以為負載供電；車輛控制模塊檢測到交通車輛進入全自動駕駛模式時，撤銷檢測指令，以使輔助逆變器控制所述輔助接觸器斷開；待各個輔助接觸器斷開后，車輛控制模塊控制中壓母線接觸器閉合，執行并網操作，輔助接觸器只需斷開一次，解決了中壓母線接觸器帶載分斷的問題，提高了輔助接觸器與中壓母線接觸器的使用壽命，提高了全自動駕駛車輛輔助系統的可靠性。

技術領域

本發明涉及軌道交通車輛技術領域，特別涉及一種全自動駕駛交通車輛并網供電控制系統及方法。

背景技術

目前越來越多的城市正在建設或規劃建設城市軌道交通線路，隨著智能制造理念的深入，城市軌道交通領域也提出了智慧地鐵的概念，國內各大城市也陸續規劃或建設了全自動無人駕駛軌道交通線路。城軌車輛車載供電系統分為牽引供電系統和輔助供電系統，牽引供電系統為列車牽引動車提供電能，輔助供電系統為車輛中低壓負載提供電能，兩套供電系統獨立運行，互不干擾。其中，輔助供電系統根據供電方式不同分為擴展供電、并網供電與交叉供電。并網供電是一種將全車輔助電源(SIV)通過中壓母線并聯在一起，車輛輔助負載從中壓母線獲取所需電能。中壓母線根據輔助電源數量用相應的接觸器進行分段隔開，正常并網供電時，接觸器處于閉合狀態，當某臺輔助電源故障或輔助負載故障時，中壓母線接觸器跳開，輔助系統進入獨立供電，避免故障輔助電源與負載對其他正常輔助電源與負載造成不良影響。因此并網供電方式可用性強，單臺輔助電源故障不會影響整車輔助負載，越來越廣泛的應用于城市軌道交通車輛。

有人駕駛軌道交通車輛并網供電過程是：車輛啟車激活，110V控制電首先由蓄電池提供，當輔助逆變器(SIV)檢測到輸入網壓正常，且自檢成功后給車輛控制模塊(EGWM)發送SIV_OK信號，可輸出輔助電源，輔助接觸器(KMA)未閉合，其中，SIV_OK信號是指輔助逆變器自檢合格信號，即輔助逆變器已完成自檢，輔助接觸器又稱為輔助供電接觸器。車輛控制模塊上電后先控制中壓母線接觸器閉合，車輛控制模塊收到輔助逆變器發送的SIV_OK信號，檢測到全車所有中壓母線接觸器均在閉合狀態，且輔助逆變器的輔助接觸器均未閉合后開始執行并網操作。

例如，以6編組列車為例，車載輔助電源數量為4臺。車輛控制模塊設定輔助逆變器的輔助接觸器閉合順序。首先給1車輔助逆變器發送持續3s高電平的并網指令，若7s內一直未收到輔助逆變器反饋的并網成功反饋，則再給3車的輔助逆變器發送3s并網指令。車輛控制模塊的并網指令按照指定順序循環發送，一旦檢測到任意輔助逆變器反饋的并網成功指令，則取消發送并網指令，執行并網操作。所有輔助接觸器閉合后，全車輔助逆變器完成并網。

全自動無人駕駛軌道交通車輛正常運行在全自動無人駕駛模式(FAM模式)，由于車輛安全等級要求比較高，車輛上電激活后由信號系統自動進行車輛自檢，運行模式測試等，自檢與測試成功后，車輛進入FAM模式運行。全自動駕駛車輛有一種特殊運行模式為蠕動模式，當車載網絡出現故障，無法進行正常控車時，信號系統通過硬線控制車輛限速運行。為確保車輛安全，網絡收到蠕動模式信號后，斷開中壓母線接觸器，整車輔助逆變器進入獨立運行，只給對應單元的輔助負載供電。在信號蠕動模式指令撤銷后，輔助逆變器需斷開輔助接觸器，由網絡重新進行并網操作。全自動駕駛車輛在進入正式的FAM模式運行前，需要在主控端為1、6車時分別進行一次蠕動模式測試，根據并網控制邏輯，在測試中輔助逆變器會斷電兩次，中壓母線接觸器會帶載分斷兩次。因此，將有人駕駛并網供電控制方法直接應用于無人駕駛車輛會嚴重降低中壓母線接觸器使用壽命，不利于車輛的運行與維護。現有技術有待進一步改進。

發明內容

基于此，有必要針對全自軌道交通車輛在并網時中壓母線接觸器帶載分斷次數多的，嚴重降低中壓母線接觸器使用壽命的問題，提供一種全自動駕駛軌道交通車輛并網供電控制系統及方法。