新能源机车低能耗控制系统及方法与流程

本发明涉及轨道交通，具体而言，尤其涉及一种新能源机车低能耗控制系统及方法。

背景技术：

1、随着全球向绿色、环保能源产业转型的迫切需求，新能源机车成为未来轨道交通行业一种新的发展趋势。纯动力电池机车主要由网络控制系统、电池管理系统、牵引系统、辅助系统等组成。辅助系统包括2个辅助控制单元，分别控制辅助变流器按照定频或变频工作，为车上风机、压缩机、泵类及辅助设施供电。网络控制系统的中央控制单元(ccu)与辅助控制单元(acu)进行以太网通信，中央控制单元(ccu)根据机车状态和相关温度，给辅助控制单元(acu)下发当前允许最大工作频率。

2、目前国内线上运用的机车，其辅助工作频率一般按照冬夏季模式设定控制，某一温度范围内，根据冬夏季模式设定允许辅助最大工作频率。此种方式可适用我国大部分区段，但对于温度随季节变化不大的特殊区段，会造成辅助工作频率过大浪费能耗的问题，同时更不适用一些热带地区国家的使用环境。另外对于线路比较长的区段，机车经常在中间站停车，期间辅助系统还会按照当前最大工作频率输出，造成严重的能源浪费。

3、有鉴于此，本发明提供一种新能源机车低能耗控制系统及方法。

技术实现思路

1、针对上述提出辅助能耗浪费的问题，而提供一种新能源机车低能耗控制系统及方法。本发明主要根据手柄位置、主变压器油温、主变流柜水温、牵引电机温度等情况综合逻辑判断，给辅助控制单元下发最优运行频率。

2、本发明采用的技术手段如下：

3、本发明提供一种新能源机车低能耗控制系统，包括：

4、交换机；

5、中央控制单元，与所述交换机连接；

6、第一远程输入输出单元，与所述交换机连接；

7、第一司机端，包括第二远程输入输出单元，所述第二远程输入输出单元与所述交换机连接；

8、第二司机端，包括第三远程输入输出单元，所述第三远程输入输出单元与所述交换机连接；

9、第一温度单元，与所述第一司机端对应设置，所述第一温度单元与所述交换机连接；

10、第二温度单元，与所述第二司机端对应设置，所述第二温度单元与所述交换机连接；

11、第一辅助控制单元，与所述第一司机端对应设置，所述第一辅助控制单元与所述交换机连接；

12、第二辅助控制单元，与所述第二司机端对应设置，所述第二辅助控制单元与所述交换机连接。

13、进一步地，所述交换机包括相连接的第一交换机和第二交换机；

14、所述中央控制单元与所述第一交换机连接，所述第一远程输入输出单元与所述第一交换机连接，所述第二远程输入输出单元与所述第一交换机连接，所述第三远程输入输出单元与所述第二交换机连接，所述第一温度单元与所述第一交换机连接，所述第二温度单元与所述第二交换机连接，所述第一辅助控制单元与所述第一交换机连接，所述第二辅助控制单元与所述第二交换机连接。

15、进一步地，所述第一司机端还包括第一显示屏单元，所述第一显示屏单元与所述交换机连接，所述第二司机端还包括第二显示屏单元，所述第二显示屏单元与所述交换机连接。

16、进一步地，还包括：

17、数据记录单元，与所述交换机连接。

18、另一方面，本发明还提供了一种新能源机车低能耗控制方法，应用于权利要求1-4中任一项所述的新能源机车低能耗控制系统，包括；

19、激活所述第一司机端或所述第二司机端；

20、当所述中央控制单元接收激活的所述第一司机端的所述第二远程输入输出单元的信号或激活的所述第二司机端的所述第三远程输入输出单元的信号在非零位时，辅助变流器开始工作，并且控制激活的所述第一司机端的所述第一辅助控制单元或所述第二司机端的所述第二辅助控制单元运行，运行频率按照以下方式得到：

21、所述中央控制单元根据所述第一远程输入输出单元的信号得到手柄位置条件频率；

22、所述中央控制单元根据所述第一温度单元的信号和所述第二温度单元的信号得到主变压器油温条件频率；

23、所述中央控制单元根据所述第一辅助控制单元的信号和所述第二辅助控制单元的信号得到主变流柜油温条件频率；

24、所述中央控制单元根据所述第一温度单元的信号和所述第二温度单元的信号得到电机温度条件频率；

25、选取所述手柄位置条件频率、所述主变压器油温条件频率、所述主变流柜油温条件频率和所述电机温度条件频率的最大值作为所述运行频率。

26、进一步地，所述中央控制单元根据所述第一远程输入输出单元的信号得到手柄位置条件频率，包括：

27、所述第一远程输入输出单元的信号为司控器级位模拟量信号，将所述司控器级位模拟量信号换算为级位值，当所述级位值≤3时，所述手柄位置条件频率为25hz；当3＜所述级位值≤5时，所述手柄位置条件频率为40hz；当所述级位值＞5时，所述手柄位置条件频率为50hz。

28、进一步地，所述中央控制单元根据所述第一温度单元的信号和所述第二温度单元的信号得到主变压器油温条件频率，包括：

29、所述第一温度单元的信号包括第一主变压器油温，所述第二温度单元的信号包括第二主变压器油温，选取所述第一主变压器油温和所述第二主变压器油温的最大值作为主变压器油温；

30、当所述主变压器油温＜40℃时，所述主变压器油温条件频率为0hz；当所述主变压器油温＞50℃时，所述主变压器油温条件频率为40hz；当所述主变压器油温＞70℃时，所述主变压器油温条件频率为50hz。

31、进一步地，所述中央控制单元根据所述第一辅助控制单元的信号和所述第二辅助控制单元的信号得到主变流柜油温条件频率，包括：

32、所述第一辅助控制单元的信号包括第一主变流柜水温，所述第二辅助控制单元的信号包括第二主变流柜水温，选取所述第一主变流柜水温和所述第二主变流柜水温的最大值作为主变流柜水温；

33、当所述主变流柜水温＜70℃时，所述主变流柜油温条件频率为0hz；当所述主变流柜水温＞80℃时，所述主变流柜油温条件频率为40hz；当所述主变流柜水温＞150℃时，所述主变流柜油温条件频率为50hz。

34、进一步地，所述中央控制单元根据所述第一温度单元的信号和所述第二温度单元的信号得到电机温度条件频率，包括：

35、所述第一温度单元的信号和所述第二温度单元的信号包括6个轴的电机温度，选择最大的所述电机温度；

36、当最大的所述电机温度＜70℃时，所述电机温度条件频率为0hz；当最大的所述电机温度＞80℃时，所述电机温度条件频率为40hz；当最大的所述电机温度＞150℃时，所述电机温度条件频率为频率50hz。

37、较现有技术相比，本发明具有以下优点：

38、本发明提供的新能源机车低能耗控制系统及方法，根据手柄位置、主变压器油温、主变流柜水温、牵引电机温度等情况综合逻辑判断，给辅助控制单元下发最优运行频率，智能高效的控制辅助控制单元按照最优的频率工作，适用于各个国家地区及任何使用工况，充分降低能耗。