一种城轨车辆辅助供电方法技术

本发明专利技术公开了一种城轨车辆辅助供电方法，其中辅助供电系统包括每节客室内的与空调机组相连的辅助逆变器，空调机组内设有若干空调压缩机，还包括第一MVB通讯列车线，每个司机室内的VCU和控制开关，每节客室内的智能空调控制器和X个温度传感器；X个温度传感器和所在客室的智能空调控制器相连，控制开关包括第一开关，第一开关的两端接入第一MVB通讯列车线，VCU与第一MVB通讯列车线相接，辅助逆变器和智能空调控制器均与VCU相连。本发明专利技术动态调整全列车空调机组的功率，使辅助供电系统的输出功率可以根据环境的温度来进行自动调整，极大地提高了能源利用效率，提高了乘坐的舒适性，减少了司机的操作和维护工作量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于城轨车辆领域，特别涉及一种城轨车辆辅助供电系统及方法。
技术介绍
现有的城轨车辆辅助供电系统采用固定负载供电方案，在列车所有辅助逆变器正常工作时，所有空调机组等负载设备同时持续开启，无论外界环境温度如何变化，空调机组都是按照设定的输出功率工作，导致列车的能源利用效率过低。在某些辅助逆变器出现故障时，辅助供电系统通过硬线电路固定地切除空调机组以解决辅助供电系统容量不足的问题，这种固定切除方案会使得客室的温度不均匀，降低车辆乘坐舒适性，并且需要根据天气变化手动设置和调整客室空调温度，运行维护工作量大。
技术实现思路
现有的城轨车辆辅助供电系统导致能源利用效率过低，客室温度不均匀，运行维护工作量大。本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种改进了的城轨车辆辅助供电系统及方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种城轨车辆辅助供电系统，包括K节客室，每节客室内的与空调机组相连的辅助逆变器，所述空调机组内设有若干空调压缩机，还包括第一MVB通讯列车线（MultifunctionVehicleBus，多功能车辆总线），每个司机室内的VCU和控制开关，每节客室内的智能空调控制器和X个温度传感器；所述X个温度传感器和所在客室的智能空调控制器相连，所述控制开关包括第一开关，所述第一开关的两端接入第一MVB通讯列车线，所述VCU与第一MVB通讯列车线相接，所述辅助逆变器和智能空调控制器均与VCU相连。进一步地，还包括第二MVB通讯列车线，所述控制开关包括与第一开关互锁的第二开关，所述第二开关的两端接入第二MVB通讯列车线，所述VCU与第二MVB通讯列车线相接。进一步地，还包括第一指示灯，所述第一指示灯的一端接入第一MVB通讯列车线，另一端与电源负极相接。当辅助供电系统工作于动态智能负载管理模式，第一指示灯亮。进一步地，还包括第二指示灯，所述第二指示灯的一端接入第二MVB通讯列车线，另一端与电源负极相接。当辅助供电系统工作于固定负载管理模式，第二指示灯亮。进一步地，还包括I/O模块，所述第一MVB通讯列车线和第二MVB通讯列车线均与I/O模块的输入端相接，所述I/O模块的输出端与司机室内的显示屏相连。I/O模块用于将辅助供电系统的工作模式显示在司机室内的显示屏上，便于识别。基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种城轨车辆辅助供电方法，使用所述的城轨车辆辅助供电系统，当VCU检测到来自第一MVB通讯列车线的高电平信号时，VCU检测是否有辅助逆变器故障并确定需切除空调压缩机的数目M；同时智能空调控制器根据内部设置的期望客室温度值以及X个温度传感器检测到的实际客室温度值确定需切除空调压缩机的数目N，智能空调控制器将N发送至VCU，VCU将实际需切除的空调压缩机的数目Y取为M和N中的较小值，并将Y发送至智能空调控制器，智能空调控制器计算实际每个客室温度平均值以及每个客室温度平均值和期望客室温度值的差值，按照差值由大到小的顺序，依次确定Y节客室，智能空调控制器控制该Y节客室的空调机组各切除一台空调压缩机。辅助逆变器用于对空调机组供电。在司机室设置一个第一开关，作为动态智能负载供电系统的控制开关。第一MVB通讯列车线作为动态智能负载供电系统的通讯线路。司机将第一开关闭合，则列车进入动态智能负载管理模式，VCU(Vehiclecontrolunit，车辆控制单元)根据辅助逆变器的故障情况，计算出列车能够提供的空调机组工作功率，并确定根据供电能力需要切除空调压缩机的数目M；同时温度传感器将检测到的客室温度值送至智能空调控制器，由智能空调控制器计算出根据客室温度需要切除空调压缩机的数目N，然后由VCU根据供电能力和调控需求确定需切除空调压缩机的数目Y，由于要兼顾供电能力和调控需求，Y取为M和N中的较小值，最后由智能空调控制器根据实际温差情况确定切除哪些客室内空调机组的空调压缩机。M或N也可以为负值，当其为负值时，切除动作为负操作，即，将相应的智能空调控制器接入系统启动。作为一种优选方式，VCU确定M值的方法为：若无辅助逆变器故障，则M为0；若有辅助逆变器故障，则首先计算辅助逆变器负载余量，辅助逆变器负载余量=正常辅助逆变器总容量-辅助逆变器当前负载，如辅助逆变器负载余量小于0kVA，则M=当前切除空调压缩机数量+K，如0kVA≤辅助逆变器负载余量≤空调机组额定负载，则M=当前切除空调压缩机数量，如辅助逆变器负载余量大于空调机组额定负载，则M=当前切除空调压缩机数量-K。VCU比较辅助逆变器负载余量和空调机组的额定负载的大小关系，从而得到根据供电能力需要切除空调压缩机的数目M，以便综合辅助逆变器故障情况和实际温差情况确定需要切除的空调压缩机的数目。进一步地，当VCU检测到来自第二MVB通讯列车线的高电平信号时，若无辅助逆变器故障，则所有空调机组按照额定功率工作；若有辅助逆变器故障，则VCU根据故障辅助逆变器的数量和设定的固定负载切除方案将各车切除的空调数量发送至各个智能空调控制器，由智能空调控制器控制空调机组内空调压缩机的启动或停止。在司机室设置一个第二开关，作为固定负载供电系统的控制开关。第二MVB通讯列车线作为固定负载供电系统的通讯线路。司机将第二开关闭合，同时第一开关断开，则列车进入固定负载管理模式，若无辅助逆变器故障，则所有空调机组按照额定功率工作；若有辅助逆变器故障，则VCU根据故障辅助逆变器的数量和设定的固定负载切除方案将各车切除的空调数量发送至各个智能空调控制器，由智能空调控制器控制空调机组内空调压缩机的启动或停止。当温度传感器或智能空调控制器故障时，辅助供电系统工作于固定负载管理模式，进一步保证了温度调控的可靠性。本专利技术根据辅助逆变器的故障情况和每节客室内的实际温度，动态调整全列车空调机组的功率，使辅助供电系统的输出功率可以根据环境的温度来进行自动调整，极大地提高了能源利用效率，解决了因空调机组固定切除带来的客室温度不均匀问题，提高了乘坐的舒适性，减少了司机的操作和维护工作量。附图说明图1为本专利技术工作模式切换控制的电路原理图。图2为空调机组供电电路图。图3为智能空调控制器的控制电路图；图4为VCU根据辅助逆变器的故障情况计算M值的流程图。；图5为固定负载管理模式下的控制流程图。其中，1为空调机组，2为辅助逆变器，3为第一MVB通讯列车线，4为VCU，5为控制开关，51为第一开关，52为第二开关，6为智能空调控制器，7为温度传感器，8为第二MVB通讯列车线，9为第一指示灯，10为第二指示灯，11为I/O模块，12为显示屏。具体实施方式如图1至图3所示，本专利技术辅助供电系统的一实施例包括K节客室，每节客室内的与空调机组1相连的辅助逆变器2，所述辅助逆变器2和空调机组1相连，所述空调机组1内设有若干空调压缩机，还包括第一MVB通讯列车线3，每个司机室内的VCU4和控制开关5，VCU4设置于司机室内的继电器柜中，控制开关5设置于司机室的司机台上；每节客本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城轨车辆辅助供电系统，包括K节客室，每节客室内的与空调机组（1）相连的辅助逆变器（2），所述空调机组（1）内设有若干空调压缩机，其特征在于，还包括第一MVB通讯列车线（3），每个司机室内的VCU（4）和控制开关（5），每节客室内的智能空调控制器（6）和X个温度传感器（7）；所述X个温度传感器（7）和所在客室的智能空调控制器（6）相连，所述控制开关（5）包括第一开关（51），所述第一开关（51）的两端接入第一MVB通讯列车线（3），所述VCU（4）与第一MVB通讯列车线（3）相接，所述辅助逆变器（2）和智能空调控制器（6）均与VCU（4）相连。

【技术特征摘要】
1.一种城轨车辆辅助供电系统，包括K节客室，每节客室内的与空调机组（1）相连的辅助逆变器（2），所述空调机组（1）内设有若干空调压缩机，其特征在于，还包括第一MVB通讯列车线（3），每个司机室内的VCU（4）和控制开关（5），每节客室内的智能空调控制器（6）和X个温度传感器（7）；所述X个温度传感器（7）和所在客室的智能空调控制器（6）相连，所述控制开关（5）包括第一开关（51），所述第一开关（51）的两端接入第一MVB通讯列车线（3），所述VCU（4）与第一MVB通讯列车线（3）相接，所述辅助逆变器（2）和智能空调控制器（6）均与VCU（4）相连。
2.如权利要求1所述的城轨车辆辅助供电系统，其特征在于，还包括第二MVB通讯列车线（8），所述控制开关（5）包括与第一开关（51）互锁的第二开关（52），所述第二开关（52）的两端接入第二MVB通讯列车线（8），所述VCU（4）与第二MVB通讯列车线（8）相接。
3.如权利要求1或2所述的城轨车辆辅助供电系统，其特征在于，还包括第一指示灯（9），所述第一指示灯（9）的一端接入第一MVB通讯列车线（3），另一端与电源负极相接。
4.如权利要求2所述的城轨车辆辅助供电系统，其特征在于，还包括第二指示灯（10），所述第二指示灯（10）的一端接入第二MVB通讯列车线（8），另一端与电源负极相接。
5.如权利要求2或4所述的城轨车辆辅助供电系统，其特征在于，还包括I/O模块（11），所述第一MVB通讯列车线（3）和第二MVB通讯列车线（8）均与I/O模块（11）的输入端相接，所述I/O模块（11）的输出端与司机室内的显示屏（12）相连。
6.一种城轨车辆辅助供电方法，其特征在于，使用如权利要求1至5任一项所述的城轨车辆辅助供电系统，当VCU（4）检测到...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹增明，周利，彭驹，吴桂林，梁波，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43