一种电气化公路重卡受电弓控制试验装置及方法与流程

本发明属于受电弓实验领域，特别涉及一种电气化公路重卡受电弓控制试验装置及方法。

背景技术：

1、重卡的行驶场景开放性很强，地面无轨道，路形路况复杂，可能还涉及坡道、桥梁、涵道、隧道，上下颠簸大，最核心的是要解决行驶车辆转向、颠簸、制动等各种情形下受电弓不脱网，稳定受流的问题，即车辆要具备一定的偏线行驶和抗冲击振动的能力。

2、所以，在电气化公路重卡的领域中，对于受电弓的要求相比普通的受电弓的要求更多，在使用前，需要对受电弓进行测试，保证受电弓能满足重卡的形式需求。

3、现有技术对于受电弓的试验台进行测试和分析的方向单一，不能综合性的对受电弓进行实验，并且受电弓在行驶时，可能面对拐弯、超车等很多场景，现有实验装置不能模拟真实场景，现有技术试验台对于受电弓的实验，监测受电弓进行的横摆控制实验和受流质量实验时，无法模拟相关场景，得到的实验结果与实际运行时的结果必然不同，现有技术的试验台不仅不能综合的进行多种实验，且无法模拟受电弓的真实使用场景。

技术实现思路

1、本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，本发明实施例提供了一种电气化公路重卡受电弓控制试验装置及方法，不仅能进行多种实验，且能模拟受电弓的真实工作场景，

2、方案如下：

3、一种电气化公路重卡受电弓控制试验装置，包括试验台，包括：

4、第一线性导轨、第二线性导轨和第三线性导轨，所述第一线性导轨、所述第二线性导轨和所述第三线性导轨平行设置且依次阵列安装在所述试验台上；

5、支撑架，所述第一线性导轨和所述第三线性导轨上分别通过滑块滑动连接一个支撑架，两个所述支撑架支持升降；

6、接触线，所述接触线的两端分别固定安装在两个所述支撑架的顶部；

7、升降件，所述升降件的固定端通过第二线性导轨的滑块安装在所述第二线性导轨上，所述升降件的移动端用于安装在待测受电弓的支撑臂上，所述升降件通过所述支撑臂带动所述待测受电弓的碳滑板升降；

8、压力传感器，所述压力传感器设置在所述待测受电弓上，所述压力传感器用于监测所述待测受电弓的碳滑板与所述接触线的接触力；

9、相机，所述相机用于监测所述接触线和所述待测受电弓的碳滑板之间的偏移状态；

10、被测控制器，所述被测控制器内置横向摆动算法和升降算法，所述被测控制器根据横向摆动算法和所述相机的视频信息得到所述第二线性导轨上的滑块的目标位置，所述被测控制器将根据所述滑块的目标位置传送至plc，所述plc根据所述滑块的目标位置驱动所述第二线性导轨上的滑块移动到所述目标位置，其中，当所述滑块处于所述目标位置时，所述接触线设置在所述碳滑板的接触区间内；

11、所述被测控制器根据所述升降算法和所述压力传感器的压力信息驱动所述升降件升降并使所述碳滑板时刻与所述接触线接触。

12、可选地，所述试验台包括：电控柜；

13、所述plc设置在所述电控柜内。

14、可选地，所述装置还包括受电组件，所述受电组件通过固定支架安装在所述试验台的第二线性导轨；

15、所述受电组件与接触线接触后电路导通，受电组件用于释放所述待测受电弓导出的电能。

16、可选地，所述受电组件包括：风扇和电阻；

17、所述电阻通过导线和所述待测受电弓的碳滑板连接；

18、所述风扇用于对所述电阻进行散热。

19、可选地，所述升降件包括：

20、固定板，所述固定板安装在所述第二线性导轨的移动端；

21、转动电机，所述转动电机安装在转动支架上；

22、转动支架，所述转动支架固定安装在所述固定板上；

23、丝杠，所述丝杠的一端安装在丝杠架的通孔内，所述丝杠的另一端与所述转动电机的输出端连接，所述丝杠的轴线与所述第二线性导轨呈中间垂直设置；

24、旋转轴和转轴架，所述转轴架安装在所述固定板上，所述旋转轴的两端安装在所述转轴架内，所述待测受电弓的支撑臂的末端固定在所述旋转轴中间的安装槽内，所述旋转轴的侧壁且背离所述安装轴的一侧固定连接引导板；

25、驱动块和引导板，所述驱动块的一端安装在所述丝杠上，所述驱动块的另一端滑动连接在所述引导板的卡槽内，所述引导板的一端固定安装在所述旋转轴的外壁上，当所述驱动板卡入所述引导板的卡槽内，所述引导板与水平面形成夹角；

26、当所述丝杠转动时，所述驱动块沿所述丝杠的轴线方向移动，所述驱动块通过所述卡槽带动所述引导板以所述旋转轴为转动中心开始转动，所述旋转轴带动所述待测受电弓的支撑臂绕所述旋转轴转动，所述待测受电弓的支撑臂带动所述待测受电弓的碳滑板升降。

27、一种电气化公路重卡受电弓控制试验方法，包括上述的电气化公路重卡受电弓控制试验装置，包括下述步骤：

28、搭建电气化公路重卡受电弓控制试验装置；

29、所述电气化公路重卡受电弓控制试验装置对所述待测受电弓进行横摆控制测试试验，和/或，所述电气化公路重卡受电弓控制试验装置对待测受电弓进行受流质量测试试验；

30、其中，所述被测控制器根据所述待测受电弓的横摆控制测试试验的数据及所述相机的图像数据判断所述待测受电弓的横向摆动是否与接触线的横向摆动保持一致，得到所述被测控制器内的横向摆动控制算法是否有效的结论，所述横向摆动控制算法用于控制所述待测受电弓的横向摆动；

31、其中，所述被测控制器根据所述待测受电弓的受流质量测试试验的数据，得到所述被测控制器内的升降算法是否有效的结论，所述升降算法用于控制碳滑板的升降。

32、可选地，所述通过所述电气化公路重卡受电弓控制试验装置对待测受电弓进行横摆控制测试试验包括：同向模式、单点模式和随机模式；

33、在同向模式、单点模式和随机模式中，设置所述第一线性导轨为主导轨，设置所述第二线性导轨为被控导轨，设置第三线性导轨为副导轨，其中，所述第二线性导轨实时根据所述接触线的摆动调整所述碳滑板的位置，使所述碳滑板的接触区域与所述接触线时刻保持接触；

34、同向模式：所述主导轨上的滑块根据plc发出的信号进行线性往复运动，所述副导轨与所述主导轨保持同步移动，同时，所述压力传感器向所述被测控制器输出碳滑板的压力数据，其中，本模式中的所述plc发出的信号的波形为正弦波形或者随机波形；

35、单点模式：所述主导轨上的滑块根据plc发出的信号进行线性运动，所述副导轨上的滑块为静止状态，其中，本模式中的所述plc发出的信号的波形为正弦波形或者随机波形；

36、随机模式：所述主导轨上的滑块按照plc发出的信号进行线性运动，所述副导轨上的滑块按照plc发出的信号进行线性运动，其中，所述主导轨上的滑块与所述副导轨上的滑块分别独立运动，同时，所述压力传感器向所述被测控制器输出碳滑板的压力数据，其中，本模式中的所述plc发出的信号的波形为正弦波形或者随机波形。

37、可选地，所述被测控制器根据所述待测受电弓的横摆控制测试试验的数据及所述相机的图像数据判断所述待测受电弓的横向摆动是否与接触线的横向摆动保持一致，得到所述被测控制器内的横向摆动控制算法是否有效的结论包括：

38、根据所述相机传送至所述被测控制器的图像数据判断所述接触线是否在所述碳滑板的目标位置上，若所述接触线在所述碳滑板的目标位置上，则所述横向摆动控制算法有效，否则无效。

39、可选地，所述通过所述电气化公路重卡受电弓控制试验装置对待测受电弓进行受流质量测试试验包括：

40、两个所述支撑架上分别安装弹性件，所述接触线的两端分别通过弹性件安装在两个所述支撑架的顶部，其中，所述弹性件根据电控指令支持进行垂向弹性波动，所述弹性件的垂向弹性波动范围在2mm内；

41、4201、对所述电气化公路重卡受电弓控制试验装置进行开机，所述接触线对所述待测受电弓进行供电；

42、4202、对所述弹性件发送电控指令，所述弹性件进行震颤，所述弹性件的震颤频率不高于3hz；

43、4203、所述压力传感器将测得的压力值传送至被测控制器，所述被测控制机根据所述压力传感器将测得的压力值，判断升降算法是否有效。

44、可选地，所述s403的所述压力传感器将测得的压力值传送至被测控制器，所述被测控制机根据所述压力传感器将测得的压力值，判断所述升降算法是否有效包括：

45、所述被测控制机根据所述压力传感器将测得的压力值，得到接触压力平均值、标准偏差值、接触压力最大值、接触压力最小值、接触压力统计最大值和接触压力统计最小值；

46、当n≥3时，所述升降算法有效，否则，所述升降算法无效，

47、其中，n为满足评估标准的条件的个数；

48、其中，所述评估标准的条件包括条件1至条件6：

49、条件1：接触压力平均值大于第一阈值；

50、条件2：标准偏差值小于第二阈值；

51、条件3：接触压力最大值小于第三阈值；

52、条件4：接触压力最小值大于第四阈值；

53、条件5：接触压力统计最大值小于第五阈值；

54、条件6：接触压力统计最小值大于第六阈值。

55、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

56、1、能进行多种实验，例如：横摆控制测试试验和受流质量测试试验；

57、2、能模拟多种工况，例如：同向模式可模拟重卡转弯场景或变道场景，单点模式可模拟重卡车头微调或重卡变道，随机模式可以模拟因司机原因或实际环境因素造成的车辆运行稳定场景，结合现有的实际场景进行模拟测试，能更好判断受电弓的是否满足工作需求；

58、3、能根据实验结果判断本系统内的算法是否有效，才能确保该算法在受电弓的工作时是否能及时调整受电弓的工作状态，可以及时调整控制受电弓的控制算法以满足工作需求。