一種列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法，包括如下步驟：S1.為列車上各輔助逆變器設(shè)置有序編號；S2.接收緊急工況指令，根據(jù)所述編號和預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)時間周期，計算確定輔助逆變器的啟動時序；S3.根據(jù)所述啟動時序，有序啟動輔助逆變器。本發(fā)明具有實施成本低，可靠性高等優(yōu)點。
【專利說明】
一種列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種列車輔助逆變器啟動控制方法，尤其涉及一種列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于采用輔助逆變器并聯(lián)供電方式的列車來說，輔助逆變器的啟動時序是多臺輔助逆變器能夠成功并聯(lián)供電的前提。正常工況下輔助逆變器的啟動時序由列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(TCMS)來控制列車的所有輔助逆變器有序啟動。然而當(dāng)TCMS出現(xiàn)故障時，為保障列車?yán)^續(xù)運營避免出現(xiàn)清客現(xiàn)象，列車會采用緊急牽引運行模式，即緊急工況，該模式下列車的牽引運行由傳動控制單元(DCU)自行控制，但對于列車上輔助逆變器的啟動無法做到有序進(jìn)行。因此，目前常用的控制方式都是斷開列車上供電母線上的TB接觸器，由各車的輔助逆變器獨立工作，不進(jìn)行并聯(lián)供電。這種輔助逆變器供電控制方式可靠性不高，一旦某一個車的輔助逆變器發(fā)生故障，則會導(dǎo)致該車輔助設(shè)備如空調(diào)、照明、空壓機等停止工作，嚴(yán)重影響列車輔助設(shè)備供電可靠性和乘客舒適度，甚至導(dǎo)致清客現(xiàn)象發(fā)生。
[0003]專利申請?zhí)枮镃N201510688568，名為《列車多臺輔助逆變器正常啟動順序的恢復(fù)方法》的發(fā)明專利申請，屬含多臺逆變器的編組列車的逆變器啟動順序故障檢測和故障排除方法領(lǐng)域，并且該方法只適用于TCMS正常工作的工況，無法滿足緊急牽引工況的APU有序啟動的需求。因此，研究一種在列車緊急工況下列車輔助逆變器有序啟動的控制方法有著現(xiàn)實的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種滿足列車在緊急工況下可靠、有序啟動輔助逆變器的控制方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:一種列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法，包括如下步驟:
[0006]S1.為列車上各輔助逆變器設(shè)置有序編號；
[0007]S2.接收緊急工況指令，根據(jù)所述編號和預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)時間周期，計算確定輔助逆變器的啟動時序；
[0008]S3.根據(jù)所述啟動時序，有序啟動輔助逆變器。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S2中所述預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)時間周期大于輔助逆變器接收啟動指令到完成正常啟動的時間周期。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S2中計算確定輔助逆變器的啟動時序的具體步驟包括:根據(jù)輔助逆變器的編號計算所述標(biāo)準(zhǔn)時間周期的整數(shù)倍，確定該輔助逆變器的啟動時序。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3的具體步驟包括:
[0012]S3.1.判斷輔助逆變器是否滿足預(yù)設(shè)的啟動條件，是則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.2，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.5;
[0013]S3.2.根據(jù)所述啟動時序向輔助逆變器發(fā)送啟動指令；
[0014]S3.3.監(jiān)測所述輔助逆變器是否成功啟動，是則跳轉(zhuǎn)至步驟S3.5;否則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.4；
[0015]S3.4.將該輔助逆變器的啟動時序中的啟動時間向后推遲預(yù)設(shè)的整數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)時間周期，跳轉(zhuǎn)到步驟S3.1;
[0016]S3.5.結(jié)束輔助逆變器的啟動步驟。
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3.4中的預(yù)設(shè)的整數(shù)包括第一整數(shù)和第二整數(shù)，具體步驟包括:
[0018]S3.4.1.判斷電源母線上是否有電壓，是則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.4.2，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.4.3；
[0019]S3.4.2.將該輔助逆變器的啟動時序中的啟動時間向后推遲第一整數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)時間周期，跳轉(zhuǎn)到步驟S3.1;
[0020]S3.4.3.將該輔助逆變器的啟動時序中的啟動時間向后推遲第二整數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)時間周期，跳轉(zhuǎn)到步驟S3.1。
[0021]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一整數(shù)為大于等于列車上輔助逆變器數(shù)量減二的整數(shù)，所述第二整數(shù)為大于等于列車上輔助逆變器數(shù)量減一的整數(shù)。
[0022]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3.4中的預(yù)設(shè)的整數(shù)為大于等于列車上輔助逆變器數(shù)量減一的整數(shù)。
[0023]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3.1之前還包括步驟S3.0:判斷輔助逆變器是否已經(jīng)啟動，是則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.5，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.1。
[0024]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，通過傳動控制器獲取所述緊急工況啟動指令，控制輔助逆變器的啟動。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明無需要額外設(shè)備，通過現(xiàn)有設(shè)備即可實現(xiàn)整列車的輔助逆變器有序啟動，并網(wǎng)工作，成本低；同時，本發(fā)明可靠性高，可有效保證列車上任意兩臺輔助逆變器的啟動時序不會發(fā)生沖突，保證了輔助逆變器的有序啟動。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明具體實施例的流程示意圖。
[0027]圖2為現(xiàn)有技術(shù)列車輔助供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖3為本發(fā)明具體實施例輔助逆變器的初始啟動時序圖。
[0029]圖4為本發(fā)明具體實施例輔助逆變器均正常啟動時序圖。
[0030]圖5為本發(fā)明具體實施例2號APU啟動失敗且電源母線有電壓的推遲啟動時序圖。
[0031]圖6為本發(fā)明具體實施例1號APU啟動失敗且電源母線無電壓的推遲啟動時序圖。
【具體實施方式】
[0032]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護范圍。
[0033]如圖1所示，本實施例一種列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法，包括如下步驟:S1.為列車上各輔助逆變器設(shè)置有序編號;S2.接收緊急工況指令，根據(jù)編號和預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)時間周期，計算確定輔助逆變器的啟動時序;S3.根據(jù)啟動時序，有序啟動輔助逆變器。
[0034]在本實施例中，列車中輔助逆變器的設(shè)置結(jié)構(gòu)如圖2所示，列車包括4節(jié)配備有輔助逆變器(APU)的車輛，每個輔助逆變器均配備有一個傳動控制單元(DCU)，傳動控制單元用于控制輔助逆變器，傳動控制單元與列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(TCMS)連接，接收列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)所發(fā)送的控制指令。在本實施例中，M1車的輔助逆變器編號為I，M2車的輔助逆變器編號為2，M3車的輔助逆變器編號為3，M4車的輔助逆變器編號為4。當(dāng)列車進(jìn)入緊急工況狀態(tài)時，列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)向傳動控制單元發(fā)送緊急工況指令，傳動控制單元接收到該緊急工況指令后，即根據(jù)輔助逆變器的編號和預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)時間周期計算輔助逆變器的啟動時序。該預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)時間周期根據(jù)輔助逆變器正常啟動所需要的時間設(shè)置，為了保證列車上各輔助逆變器啟動有序進(jìn)行，該標(biāo)準(zhǔn)時間周期大于輔助逆變器接收啟動指令到完成正常啟動的時間周期。在本實施例中，根據(jù)輔助逆變器的編號計算所述標(biāo)準(zhǔn)時間周期的整數(shù)倍，確定該輔助逆變器的啟動時序。設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時間周期為t，傳動控制單元根據(jù)式(I)所示計算輔助逆變器的啟動時序，
[0035]ti=(n_l)*t(I)
[0036]式(I)中，為輔助逆變器的啟動時序，η為輔助逆變器的編號，t為預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)時間周期。即Ml車的傳動控制單元所確定的I號輔助逆變器的啟動時序為0，即M2車的傳動控制單元所確定的2號輔助逆變器的啟動時序為t，M3車的傳動控制單元所確定的3號輔助逆變器的啟動時序為2t，即M4車的傳動控制單元所確定的4號輔助逆變器的啟動時序為3t。在本實施例中，各輔助逆變器的初始啟動時序如圖3所示。
[0037]在本實施例中，步驟S3的具體步驟為:S3.1.判斷輔助逆變器是否滿足預(yù)設(shè)的啟動條件，是則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.2，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.5; S3.2.根據(jù)啟動時序向輔助逆變器發(fā)送啟動指令；S3.3.監(jiān)測輔助逆變器是否成功啟動，是則跳轉(zhuǎn)至步驟S3.5;否則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.4;S3.4.將該輔助逆變器的啟動時序中的啟動時間向后推遲預(yù)設(shè)的整數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)時間周期，跳轉(zhuǎn)到步驟S3.1;S3.5.結(jié)束輔助逆變器的啟動步驟。步驟S3.1之前還包括步驟S3.0:判斷輔助逆變器是否已經(jīng)啟動，是則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.5，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.1。
[0038]傳動控制單元通過計算所確定輔助逆變器的啟動時序，判斷輔助逆變器是否已經(jīng)啟動，是則退出對該輔助逆變器的啟動過程，否則判斷輔助逆變器是否滿足預(yù)設(shè)的啟動條件，否則退出對該輔助逆變器的啟動過程，是則根據(jù)啟動時序向輔助逆變器發(fā)送啟動指令啟動該輔助逆變器。根據(jù)步驟S2所計算確定的啟動時序為有序的啟動時序，本列車上的4個輔助逆變器也將有序啟動。在本實施例中，傳動控制單元為輔助逆變器設(shè)置有啟動允許標(biāo)志，在初始狀態(tài)下，該啟動允許標(biāo)志為不允許。傳動控制單元在向輔助逆變器發(fā)送啟動指令前，先判斷該啟動允許標(biāo)志是否有效，直接向輔助逆變器發(fā)送啟動指令，否則先將輔助逆變器的啟動允許標(biāo)志設(shè)置為有效，再向輔助逆變器發(fā)送啟動指令。當(dāng)輔助逆變器響應(yīng)該啟動指令成功啟動，傳動控制單元監(jiān)測到輔助逆變器成功啟動后，將該啟動允許標(biāo)志設(shè)置為無效。當(dāng)列車中4個輔助逆變器均成功啟動時，輔助逆變器的啟動時序及啟動狀態(tài)如圖4所示。
[0039]在本實施例中，步驟S3.4中的預(yù)設(shè)的整數(shù)包括第一整數(shù)和第二整數(shù)，具體步驟為:
S3.4.1.判斷電源母線上是否有電壓，是則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.4.2，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.4.3;S3.4.2.將該輔助逆變器的啟動時序中的啟動時間向后推遲第一整數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)時間周期，跳轉(zhuǎn)到步驟S3.1; S3.4.3.將該輔助逆變器的啟動時序中的啟動時間向后推遲第二整數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)時間周期，跳轉(zhuǎn)到步驟S3.1。
[0040]在本實施例中，當(dāng)其中某個輔助逆變器不能成功啟動時，傳動控制單元將修改該輔助逆變器的啟動時序，將該輔助逆變器的啟動時序根據(jù)預(yù)設(shè)的修改標(biāo)準(zhǔn)向后推遲啟動時序，將啟動時序向后推遲預(yù)設(shè)的整數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)時間周期。預(yù)設(shè)的整數(shù)包括第一整數(shù)和第二整數(shù)，第一整數(shù)為大于等于列車上輔助逆變器數(shù)量減二的整數(shù)，第二整數(shù)為大于等于列車上輔助逆變器數(shù)量減一的整數(shù)。在本實施例中，第一整數(shù)取值為等于列車上輔助逆變器數(shù)量減二，第二整數(shù)取值為等于列車上輔助逆變器數(shù)量減一。并通過第一整數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)時間周期計算輔助逆變器向后推遲的第一調(diào)整周期，如式(2)所示，
[0041]t2=(m-2)*t(2)
[0042]式(2)中，t2為第一調(diào)整周期，m為本列車中輔助逆變器數(shù)量，t為預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)時間周期。當(dāng)然，第一調(diào)周期可以是大于標(biāo)準(zhǔn)時間周期的m_2倍。
[0043]通過第二整數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)時間周期計算輔助逆變器向后推遲的第二調(diào)整周期，如式
(3)所示，
[0044]t3=(m_l)*t(3)
[0045]式(3)中，t3為第二調(diào)整周期，m為本列車中輔助逆變器數(shù)量，t為預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)時間周期。當(dāng)然，第二調(diào)周期可以是大于標(biāo)準(zhǔn)時間周期的m-Ι倍。
[0046]則當(dāng)輔助逆變器啟動不成功，且電源母線上有電壓時，即表明此時列車上有其它輔助逆變器已經(jīng)成功啟動，則將該輔助逆變器的啟動時序向后推遲m-2個標(biāo)準(zhǔn)時間周期，從而保證該輔助逆變器在下一次啟動時，不會與本列車上其它輔助逆變器的啟動時序相沖突。如I號輔助逆變器啟動成功，2號輔助逆變器啟動不成功，此時，由于I號輔助逆變器的成功啟動，傳動控制單元通過電壓傳感器即可獲取電源母線上有電壓，則M2車的傳動控制單元將2號輔助逆變器的啟動時序向后推遲2個標(biāo)準(zhǔn)時間周期。若3號輔助逆變器和4號輔助逆變器均成功啟動，則此時列車上各輔助逆變器的啟動時序如圖5所示。
[0047]當(dāng)輔助逆變器啟動不成功，且電源母線上沒有電壓時，即表明此時列車上其它輔助逆變器均沒有啟動，則將該輔助逆變器的啟動時序向后推遲m-Ι個標(biāo)準(zhǔn)時間周期，從而保證該輔助逆變器在下一次啟動時，不會與本列車上其它輔助逆變器的啟動時序相沖突。如I號輔助逆變器啟動不成功，此時，由于列車上其它輔助逆變器根據(jù)啟動時序均未啟動，Ml車的傳動控制單元通過電壓傳感器檢測到電源母線上無電壓，則Ml車的傳動控制單元將I號輔助逆變器的啟動時序向后推遲3個標(biāo)準(zhǔn)時間周期。若接下2輔助逆變器、3輔助逆變器和號4號輔助逆變器均成功啟動，則此時列車上各輔助逆變器的啟動時序如圖6所示。
[0048]當(dāng)然，當(dāng)輔助逆變器啟動不成功時，也可以不對電源母線上是否有電壓進(jìn)行判斷，均按照電壓母線上無電壓的情況處理，直接將輔助逆變器的啟動時序向后推遲至少列車上輔助逆變器數(shù)量減一倍個標(biāo)準(zhǔn)時間周期，即直接將預(yù)設(shè)的整數(shù)設(shè)置為大于等于列車上輔助逆變器數(shù)量減一的整數(shù)。在本實施例中，列車上輔助逆變器的數(shù)量為4，則預(yù)設(shè)的整數(shù)為大于等于3，保證列車上各輔助逆變器均能有序啟動。
[0049]通過本發(fā)明的控制策略，可有效保證列車上各輔助逆變器的啟動時序不發(fā)生沖突，保證各輔助逆變器有序啟動，可靠性高;提高了列車在緊急工況下列車輔助設(shè)備供電的可靠性的乘客的舒適度;同時，本發(fā)明的實施無需要額外配置其它設(shè)備，實施成本低。
[0050]上述只是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 51.為列車上各輔助逆變器設(shè)置有序編號； 52.接收緊急工況指令，根據(jù)所述編號和預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)時間周期，計算確定輔助逆變器的啟動時序； 53.根據(jù)所述啟動時序，有序啟動輔助逆變器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法，其特征在于:所述步驟S2中所述預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)時間周期大于輔助逆變器接收啟動指令到完成正常啟動的時間周期。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法，其特征在于:所述步驟S2中計算確定輔助逆變器的啟動時序的具體步驟包括:根據(jù)輔助逆變器的編號計算所述標(biāo)準(zhǔn)時間周期的整數(shù)倍，確定該輔助逆變器的啟動時序。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法，其特征在于，所述步驟S3的具體步驟包括: 53.1.判斷輔助逆變器是否滿足預(yù)設(shè)的啟動條件，是則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.2，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.5; 53.2.根據(jù)所述啟動時序向輔助逆變器發(fā)送啟動指令； 53.3.監(jiān)測所述輔助逆變器是否成功啟動，是則跳轉(zhuǎn)至步驟S3.5 ;否則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.4； 53.4.將該輔助逆變器的啟動時序中的啟動時間向后推遲預(yù)設(shè)的整數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)時間周期，跳轉(zhuǎn)到步驟S3.1; 53.5.結(jié)束輔助逆變器的啟動步驟。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法，其特征在于，所述步驟S3.4中的預(yù)設(shè)的整數(shù)包括第一整數(shù)和第二整數(shù)，具體步驟包括: S3.4.1.判斷電源母線上是否有電壓，是則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.4.2，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.4.3； 53.4.2.將該輔助逆變器的啟動時序中的啟動時間向后推遲第一整數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)時間周期，跳轉(zhuǎn)到步驟S3.1; 53.4.3.將該輔助逆變器的啟動時序中的啟動時間向后推遲第二整數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)時間周期，跳轉(zhuǎn)到步驟S3.1。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法，其特征在于:所述第一整數(shù)為大于等于列車上輔助逆變器數(shù)量減二的整數(shù)，所述第二整數(shù)為大于等于列車上輔助逆變器數(shù)量減一的整數(shù)。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法，其特征在于:所述步驟S3.4中的預(yù)設(shè)的整數(shù)為大于等于列車上輔助逆變器數(shù)量減一的整數(shù)。8.根據(jù)權(quán)利要求4至7任一項所述的列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法，其特征在于:所述步驟S3.1之前還包括步驟S3.0:判斷輔助逆變器是否已經(jīng)啟動，是則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.5，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S3.1。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法，其特征在于:通過傳動控制器獲取所述緊急工況啟動指令，控制輔助逆變器的啟動。10.根據(jù)權(quán)利要求1?7任一項所述的列車緊急工況下輔助逆變器有序啟動控制方法，其特征在于:通過傳動控制器獲取所述緊急工況啟動指令，控制輔助逆變器的啟動。
【文檔編號】H02M1/36GK105846664SQ201610311752
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】鄒東海, 黃浩, 周楊, 徐紹龍, 鄒檔兵, 陽志雄, 尹虹, 吳斐, 彭鴻基, 龍凱亮, 李大雙, 黃明明
【申請人】株洲中車時代電氣股份有限公司