本发明专利技术属于机车控制领域，提出了一种基于柴油机和蓄电池组的双动力机车控制方法和装置。所示方法包括：采集机车开关量、手柄级位信息；利用所述机车开关量、手柄级位信息判断机车工况；根据机车工况，实现双动力机车的控制。所述装置包括：采集单元，用于采集机车开关量、手柄级位信息；判断单元，用于利用所述机车开关量、频率量、手柄级位信息判断机车工况；控制单元，用于根据机车工况，实现双动力机车的控制。本发明专利技术通过采集机车各种参数信息，判断机车工况，实现双动力机车各种工况下的控制，效率高、可靠性高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉 机车控制领域，特别涉及一种基于柴油机和蓄电池组的双动力机车控制方法和装置。
技术介绍
目前国内的内燃机车主要动力供应方式为通过柴油机发电机组提供机车牵引动力。现有技术中，内燃机车的微机控制装置通过对机车主发电机的励磁控制，实现对机车的功率控制。目前在国内内燃机车上装车的微机控制装置主要有株洲南车时代电气研制生产的LCS32，其结构为EXP机箱，以及武汉正远铁路电气公司生产的6U机箱，其功能都较强，可以完成内燃机车牵引恒功励磁控制、机车逻辑控制及各种监控保护功能。由于现有技术的内燃机车仅用柴油机作为动力源，一旦柴油机出现问题，机车将无法工作；另一方面，在只有柴油机作为动力源的情况下，柴油机能量往往不能得到有效利用，利用效率低；再一方面，当机车制动时，制动能量通过发热的形式散发在空气中，制动能量无法回收，造成很大的浪费，不节能环保。因此，采用柴油机作为单一动力源的内燃机车已经不能满足实际需要，而基于柴油机和蓄电池组的双动力机车因其可靠、环保的特点适合在市场推广。然而，现有技术中的内燃机车微机控制装置仅能实现对单一动力的内燃机车的控制，不能实现对双动力机车的控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于柴油机和蓄电池组的双动力机车控制方法和装置， 能够根据机车所处工况，实现对双动力机车在各种工况下的功率控制，其可靠性高，能够有效提高双动力机车的利用效率。本专利技术实施例提供一种基于柴油机和蓄电池组的双动力机车控制方法，方法包括采集机车开关量、手柄级位信息；利用所述机车开关量、手柄级位信息判断机车工况；根据所述机车工况，实现对所述双动力机车的控制，具体包括当机车处于纯柴油机牵引工况时，利用柴油机转速和机车运行所需中间电压调节励磁电流，控制双动力机车主发电机的输出功率；当机车处于双动力牵引工况时，由柴油机优先提供动力，利用柴油机功率和柴油机转速调节励磁电流，控制双动力机车主发电机输出功率；当机车处于纯蓄电池组牵引工况时，根据所述手柄级位信息，给定牵引力矩，根据所述蓄电池组的容量和蓄电池组放电电流，调整牵引力矩给定值，以满足机车牵引需求，控制蓄电池组以稳定电流放电。优选的，当机车处于纯柴油机牵引工况时，所述利用柴油机转速和机车运行所需中间电压调节励磁电流，控制双动力机车主发电机的输出功率具体包括根据所述手柄级位信息，获取当前手柄级位对应的中间电压目标值和柴油机转速目标值； 采集得到中间电压实际反馈值，对所述中间电压目标值与所述中间电压实际反馈值的差值进行PI调节，得到第一 PI调节值；采集得到柴油机转速实际反馈值，对所述柴油机转速目标值与所述柴油机转速实际反馈值的差值进行PI调节，得到第二 PI调节值；取所述第一 PI调节值与第二 PI调节值中的最大值，作为PI调节最大值，调节励磁电流，控制双动力机车主发电机的输出功率。优选的，当机车处于双动力牵引工况时，所述由柴油机优先提供动力，利用柴油机功率和柴油机转速调节励磁电流，控制双动力机车主发电机的输出功率具体包括根据所述手柄级位信息，获取当前手柄级位对应的柴油机功率目标值和柴油机转速目标值；获取柴油机功率实际反馈值，对所述柴油机功率目标值与所述柴油机功率实际反馈值的差值进行PI调节，得到第三PI调节值；采集得到柴油机转速实际反馈值，对所述柴油机转速目标值与所述柴油机转速实际反馈值的差值进行PI调节，得到第四PI调节值；取所述第三PI调节值与第四PI调节值中的最大值，作为PI调节最大值，调节励磁电流，控制双动力机车主发电机的输出功率。优选的，当机车处于双动力牵引工况时，所述由柴油机优先提供动力，利用柴油机功率和柴油机转速调节励磁电流，控制双动力机车主发电机的输出功率进一步包括根据所述手柄级位信息，获取当前手柄级位对应的柴油机牵引需求；根据所述柴油机牵引需求判断柴油机能量是否存在剩余或不足；如果所述柴油机能量存在剩余，则结合蓄电池组充电电流调节励磁电流，控制双动力机车主发电机的输出功率；如果所述柴油机能量不足，则结合蓄电池组放电电流调节励磁电流，控制双动力机车的主发电机输出功率。优选的，如果所述柴油机能量存在剩余，则结合蓄电池组充电电流调节励磁电流， 控制双动力机车主发电机的输出功率具体包括如果所述柴油机能量存在剩余，则采集得到蓄电池组充电电流实际反馈值；对预设的蓄电池组允许充电电流与所述蓄电池组充电电流实际反馈值的差值进行PI调节，得到第五PI调节值；取所述第三PI调节值、第四PI调节值与第五PI调节值中的最大值，作为PI调节最大值，调节励磁电流，控制双动力机车主发电机的输出功率和蓄电池组的充电电流。优选的，如果所述柴油机能量不足，则结合蓄电池组放电电流调节励磁电流，控制双动力机车主发电机的输出功率具体包括如果所述柴油机能量不足，则采集得到蓄电池组放电电流实际反馈值；对预设的蓄电池组允许放电电流与所述蓄电池组放电电流实际反馈值的差值进行PI调节，得到第六PI调节值；取所述第三PI调节值、第四PI调节值与第六PI调节值中的最大值，作为PI调节最大值，调节励磁电流，控制双动力机车主发电机的输出功率和蓄电池组的放电电流。优选的，上述机车开关量具体包括用于表明机车控制开关处于闭合或断开状态的开关量，以及， 用于表明蓄电池组投入开关处于断开、纯电池位或混合位状态的开关量，以及，能量回收开关处于闭合或断开状态的开关量。优选的，上述利用所述机车开关量、手柄级位信息判断机车工况具体包括当所述机车控制开关处于闭合状态、所述蓄电池组投入开关处于断开状态，所述手柄级位处于非0档时，所述机车处于纯柴油机牵引工况；当所述机车控制开关处于闭合状态、所述蓄电池组投入开关处于混合位状态、所述能量回收开关处于断开状态，所述手柄级位处于非0档时，所述机车处于双动力牵引工况；当所述机车控制开关处于闭合状态、所述蓄电池组投入开关处于纯电池位状态， 所述手柄级位处于非0档时，所述机车处于纯蓄电池组牵引工况。优选的，上述利用所述机车开关量、手柄级位信息判断机车工况进一步包括当所述机车控制开关处于断开状态、所述蓄电池组投入开关处于纯电池位状态， 所述手柄级位处于0档时，所述机车处于纯蓄电池组充电工况；所述方法进一步包括当机车处于纯蓄电池组充电工况时，利用机车运行所需的中间电压和蓄电池组充电电流调节励磁电流，控制双动力机车主发电机的输出功率及蓄电池组的充电电流。优选的，上述当机车处于纯蓄电池组充电工况时，利用机车运行所需的中间电压和蓄电池组充电电流调节励磁电流，控制双动力机车主发电机的输出功率及蓄电池组的充电电流具体包括根据所述手柄级位信息，获取当前手柄级位对应的中间电压目标值；采集得到中间电压实际反馈值，对所述中间电压目标值与所述中间电压实际反馈值的差值进行PI调节，得到第七PI调节值；采集得到蓄电池组充电电流实际反馈值，对预设的蓄电池组允许充电电流与所述蓄电池组充电电流实际反馈值的差值进行PI调节，得到第八PI调节值；取所述第七PI调节值与第八PI调节值中的最大值，作为PI调节最大值，调节励磁电流，控制双动力机车主发电机的输出功率及蓄电池组的充电电流。优选的，上述利用所述机车开关量、手柄级位信息判断机车工况进一步包括当所述机车控制开关处于闭合状态、所述蓄电池组投入开关处于混合位状态、所述能量本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种基于柴油机和蓄电池组的双动力机车的控制方法，其特征在于，所述方法包括：采集机车开关量、手柄级位信息；利用所述机车开关量、手柄级位信息判断机车工况；根据所述机车工况，实现对所述双动力机车的控制，具体包括：当机车处于纯柴油机牵引工况时，利用柴油机转速和机车运行所需中间电压调节励磁电流，控制双动力机车主发电机的输出功率；当机车处于双动力牵引工况时，由柴油机优先提供动力，利用柴油机功率和柴油机转速调节励磁电流，控制双动力机车主发电机的输出功率；当机车处于纯蓄电池组牵引工况时，根据所述手柄级位信息，给定传动控制单元ＤＣＵ牵引力矩，根据所述蓄电池组的容量和蓄电池组放电电流，调整牵引力矩给定值，以满足机车牵引需求，控制蓄电池组以稳定电流放电。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李小文，周少云，刘智聪，赵军伟，鲍睿，林建平，张东方，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43
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