CN104515250B - 一种双动源无轨电车空调机组的跨电源稳定运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双动源无轨电车空调机组的跨电源稳定运行控制方法，包括以下步骤：S1、检测电路实时监测网线电源电压和蓄电池电量并将检测值传递至主逻辑控制单元，主逻辑控制单元发出强制节能和强制停机高、低电平信号，空调机组根据各控制信号进入强制节能状态或强制关机状态；S2、在强制节能状态下，检测电路实时监测网线电源电压和蓄电池电量并将检测值传递至主逻辑控制单元，主逻辑控制单元根据检测值控制空调机组保持强制节能状态或进入强制关机状态或恢复正常运行。空调机组根据主逻辑控制单元发出的控制信号进行运行，用于电车在高压架空线网或无线网区域之间跨电源运行时，维持空调机组稳定运行，充分保障电车续航里程。

Description

一种双动源无轨电车空调机组的跨电源稳定运行控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制方法，具体涉及一种双动源无轨电车空调机组的跨电源稳定运行控制方法。

背景技术

双动源无轨电车是一种使用电力发动，在道路上不依赖固定轨道行驶的公共交通，它使用的电力一般是通过架空电缆，经车上的集电杆取得，同时在脱离外界输电线的路段上，由蓄电池短时供应电力。为了保证驾乘的舒适度，双动源无轨电车都配备了空调机组，当车辆在高压架空线网区间行驶时，电力充足，空调机组可跟据车厢内温度进行高频运转，同时高压架空线网给蓄电池充电；当车辆在无高压架空电网区间行驶时，由蓄电池提供电源车辆作为动力，此时空调机组仍维持高速运转，则会消耗大量的蓄电池电力，无法保障车辆续航里程。因此需要根据双动源无轨电车的使用电源状态对空调机组的运行进行控制，既能保证车辆可以正常续航，又保证空调机组稳定运行。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种双动源无轨电车空调机组的跨电源稳定运行控制方法，使车辆在切换电源运行时，既能保证车辆可以正常续航，又保证空调机组稳定运行。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种双动源无轨电车空调机组的跨电源稳定运行控制方法，所述空调机组包括用于提供第一动力源的高压架空线网电源、用于提供第二动力源的内置蓄电池电源、用于分别检测所述第一动力源和第二动力源并对应形成第一动力信号和第二动力信号的检测电路、用于接收第一动力信号和第二动力信号并输出控制信号的主逻辑控制单元和用于接收所述控制信号并执行操作的执行单元，所述跨电源稳定运行控制方法包括以下步骤：

S1、检测电路连续n次检测线网电源电压和蓄电池电量，当确认电压＜U_阈值,电量最小阈值＜电池电量≤电量临界阈值时，检测电路将检测信息发送至主逻辑控制单元，主逻辑控制单元输出强制节能高电平电压信号和强制停机低电平电压信号，空调机组进入强制节能状态，并进入S2;当确认电压＜U_阈值,电池电量≤电量最小阈值时，主逻辑控制单元输出强制停机高电平电压信号和强制节能低电平电压信号；空调机组将强制关机，并返回S1；当确认电压≥U_阈值,电池电量≥电量临界阈值时，主逻辑控制单元输出强制停机低电平电压信号和强制节能低电平电压信号，空调机组正常运行，并返回S1；

S2、主逻辑控制单元输出强制节能高电平电压信号期间，通过连续n次检测，当确认电压＜U_阈值,电池电量＞电量充足阈值时，主逻辑控制单元输出强制停机低电平电压信号和强制节能低电平电压信号，空调机组开始正常运行，并返回S1；当确认电压＜U_阈值,电池电量≤电量最小阈值时，主逻辑控制单元输出强制停机高电平电压信号和强制节能低电平电压信号，空调机组将强制关机，并返回S1；当确认电压＜U_阈值, 电量最小阈值＜电池电量≤电量充足阈值时，主逻辑控制单元维持原输出状态，即主逻辑控制单元输出强制节能高电平电压信号和强制停机低电平电压信号，空调机组维持强制节能状态，并返回S2。

优选的，所述主逻辑控制单元还电连接用于指示所述高压架空线网电源分线状态的踏板开关，所述跨电源稳定运行控制方法还包括以下步骤：

S3、踏板开关合闸，所述主逻辑控制单元输出强制卸载高电平电压信号，空调机组将强制卸载；踏板开关分闸，所述主逻辑控制单元输出强制卸载低电平电压信号，空调机组重新启动并返回S1。

3、根据权利要求1或2所述的跨电源稳定运行控制方法，其特征在于，所述执行单元包括并列设置的压缩机执行单元和风机执行单元；所述压缩机执行单元包括变频器和压缩机，所述风机执行单元包括信号接收器、冷凝风机和蒸发风机，所述主逻辑控制单元分别电连接所述变频器和信号接收器并对应控制连接所述压缩机、冷凝风机和蒸发风机。

优选的，所述跨电源稳定运行控制方法还包括所述空调机组在开机状态下对所述主逻辑控制单元输出的强制节能控制信号/强制停机控制信号所进行的第一附加控制逻辑，所述第一附加控制逻辑包括以下步骤：

S11、变频器和信号接收器读取主逻辑控制单元输入的强制节能控制信号和强制停机控制信号；

S12、当强制节能控制信号为高电平电压信号、强制停机控制信号为低电平电压信号时，空调机组进入强制节能运行状态，若变频器原输出频率≥f_阈值,则变频器输出频率降为f_阈值,否则，变频器维持原输出状态；若蒸发风机原输出功率≥P_阈值,则蒸发分机输出功率降为P_阈值,否则，蒸发分机维持原输出状态，并转入S13；当强制停机控制信号为高电平电压信号，强制节能控制信号无论为低电平或高电平电压信号时，变频器都会执行空调关机程序，空调机组进入强制停机状态，同时面板显示关闭，若要重新开启空调机组，则需手动执行；当强制节能控制信号和强制停机控制信号均为低电平电压信号时，延时时间t_阈值1并返回S11；

S13、延时时间t_阈值2，重新读取强制节能控制信号和强制停机控制信号；

S14、当强制停机控制信号为高电平电压信号，强制节能控制信号无论为低电平或高电平电压信号时，变频器都会执行空调关机程序，空调机组进入强制停机状态，同时面板显示关闭，若要重新开启空调机组，则需手动执行；当强制节能控制信号和强制停机控制信号均为低电平电压信号时，变频器和信号接收器输出解除限制锁定信号，压缩机和蒸发风机解锁，同时返回S11；当强制节能控制信号为高电平电压信号、强制停机控制信号为低电平电压信号时，维持原输出限制锁定，并返回S13。

优选的，所述跨电源稳定运行控制方法还包括所述空调机组在开机状态下对所述主逻辑控制单元输出的强制卸载控制信号所进行的第二附加控制逻辑，所述第二附加控制逻辑包括以下步骤：

S21、变频器和信号接收器按照设定的频率阈值读取主逻辑控制单元输入的强制卸载控制信号；

S22、当强制卸载控制信号为高电平电压信号时，在时间t_阈值3内，变频器无条件停止压缩器输出、冷凝风机输出，蒸发风机保持原有输出状态,并转入S23；当强制卸载控制信号为高电平电压信号时，返回S21;

S23、延时时间t_阈值4，在这个期间内保持压缩器、冷凝风机停止状态不变；

S24、重新读取强制卸载控制信号；

S25、当强制卸载控制信号为高电平电压信号时，延时时间t_阈值5，并转入S24;当强制卸载控制信号为低电平电压信号时，转入空调机组重新启动运行程序，并返回S21。

优选的，所述高压架空线网电源和内置蓄电池电源为所述双动源无轨电车的动力来源。

采用以上技术方案的有益效果是：检测电路实时监测线网电源电压和蓄电池电量并将检测信息发送给主逻辑控制单元，由主逻辑控制单元判断双动源无轨电车的电源使用状态是线网电源还是蓄电池电源，并根据所使用的电源类型控制空调机组处于何种运行状态，当使用线网电源时，空调机组正常运行，当使用蓄电池电源且电量充足时，空调机组可以维持原状态运行，当使用蓄电池电源且电量处于阈值范围内时，空调机组进入强制节能状态运行；当使用蓄电池电源且电量不足时，空调机组强制停机以保证双动源无轨电车可以正常续航，直至重新进入高压架空线网运行。双动源无轨电车空调机组的跨电源稳定运行控制方法控制可靠，维持空调机组稳定运行，充分保障电车续航里程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种一种双动源无轨电车空调机组的跨电源稳定运行控制方法的结构原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种双动源无轨电车空调机组的跨电源稳定运行控制方法，空调机组包括用于提供第一动力源的高压架空线网电源、用于提供第二动力源的内置蓄电池电源、用于分别检测第一动力源和第二动力源并对应形成第一动力信号和第二动力信号的检测电路、用于接收第一动力信号和第二动力信号并输出控制信号的主逻辑控制单元和用于接收控制信号并执行操作的执行单元，跨电源稳定运行控制方法包括以下步骤：

S1、检测电路连续n次检测线网电源电压和蓄电池电量，当确认电压＜U_阈值,电量最小阈值＜电池电量≤电量临界阈值时，检测电路将检测信息发送至主逻辑控制单元，主逻辑控制单元输出强制节能高电平电压信号和强制停机低电平电压信号，空调机组进入强制节能状态，并进入S2;当确认电压＜U_阈值,电池电量≤电量最小阈值时，主逻辑控制单元输出强制停机高电平电压信号和强制节能低电平电压信号；空调机组将强制关机，并返回S1；当确认电压≥U_阈值,电池电量≥电量临界阈值时，主逻辑控制单元输出强制停机低电平电压信号和强制节能低电平电压信号，空调机组正常运行，并返回S1；

S2、主逻辑控制单元输出强制节能高电平电压信号期间，通过连续n次检测，当确认电压＜U_阈值,电池电量＞电量充足阈值时，主逻辑控制单元输出强制停机低电平电压信号和强制节能低电平电压信号，空调机组开始正常运行，并返回S1；当确认电压＜U_阈值,电池电量≤电量最小阈值时，主逻辑控制单元输出强制停机高电平电压信号和强制节能低电平电压信号，空调机组将强制关机，并返回S1；当确认电压＜U_阈值, 电量最小阈值＜电池电量≤电量充足阈值时，主逻辑控制单元维持原输出状态，即主逻辑控制单元输出强制节能高电平电压信号和强制停机低电平电压信号，空调机组维持强制节能状态，并返回S2。

高压架空线网电源和内置蓄电池电源为双动源无轨电车的动力来源，高压架空线网电源的电压一般在450V-600V。

U_阈值为设定的电压检测阈值，取值范围在380V-420V。

电量最小阈值为蓄电池电量最小判断阈值，取值范围在50%-60%；电量临界阈值为蓄电池电量临界判断阈值，取值范围在70%-75%；电量充足阈值为蓄电池电量充足判断阈值，取值范围大于80%。

空调机组中的执行单元包括并列设置的压缩机执行单元和风机执行单元；压缩机执行单元包括变频器和压缩机，风机执行单元包括信号接收器、冷凝风机和蒸发风机，主逻辑控制单元分别电连接变频器和信号接收器并对应控制连接压缩机、冷凝风机和蒸发风机。

实施例2

其余与实施例1相同，不同之处在于，主逻辑控制单元还电连接用于指示高压架空线网分线状态的踏板开关，控制方法还包括以下步骤：

S3、踏板开关合闸，主逻辑控制单元输出强制卸载高电平电压信号，空调机组将强制卸载；踏板开关分闸，主逻辑控制单元输出强制卸载低电平电压信号，空调机组重新启动并返回S1。

当动源无轨电车在高压架空线网下运行，当运行至分线区间进行变道时，驾驶员会踩下踏板开关，踏板开关合闸，主逻辑控制单元输出强制卸载高电平电压信号，空调机组将强制卸载关闭，以便接触高压架空线网的导线来切换轨道，待变道完成，踏板松开，主逻辑控制单元输出强制卸载低电平电压信号，空调机组重新启动并进入初始检测状态。

实施例3

其余与实施例1相同，不同之处在于，跨电源稳定运行控制方法还包括所述空调机组在开机状态下对所述主逻辑控制单元输出的强制节能控制信号/强制停机控制信号所进行的第一附加控制逻辑，所述第一附加控制逻辑包括以下步骤：

S11、变频器和信号接收器读取主逻辑控制单元输入的强制节能控制信号和强制停机控制信号；

S12、当强制节能控制信号为高电平电压信号、强制停机控制信号为低电平电压信号时，空调机组进入强制节能运行状态，若变频器原输出频率≥f_阈值,则变频器输出频率降为f_阈值,否则，变频器维持原输出状态；若蒸发风机原输出功率≥P_阈值,则蒸发分机输出功率降为P_阈值,否则，蒸发分机维持原输出状态，并转入S13；当强制停机控制信号为高电平电压信号，强制节能控制信号无论为低电平或高电平电压信号时，变频器都会执行空调关机程序，空调机组进入强制停机状态，同时面板显示关闭，若要重新开启空调机组，则需手动执行；当强制节能控制信号和强制停机控制信号均为低电平电压信号时，延时时间t_阈值1并返回S11；

S13、延时时间t_阈值2，重新读取强制节能控制信号和强制停机控制信号；

S14、当强制停机控制信号为高电平电压信号，强制节能控制信号无论为低电平或高电平电压信号时，变频器都会执行空调关机程序，空调机组进入强制停机状态，同时面板显示关闭，若要重新开启空调机组，则需手动执行；当强制节能控制信号和强制停机控制信号均为低电平电压信号时，变频器和信号接收器输出解除限制锁定信号，压缩机和蒸发风机解锁，同时返回S11；当强制节能控制信号为高电平电压信号、强制停机控制信号为低电平电压信号时，维持原输出限制锁定，并返回S13。

优选的，所述跨电源稳定运行控制方法还包括所述空调机组在开机状态下对所述主逻辑控制单元输出的强制卸载控制信号所进行的第二附加控制逻辑，所述第二附加控制逻辑包括以下步骤：

S21、变频器和信号接收器按照设定的频率阈值读取主逻辑控制单元输入的强制卸载控制信号；

S22、当强制卸载控制信号为高电平电压信号时，在时间t_阈值3内，变频器无条件停止压缩器输出、冷凝风机输出，蒸发风机保持原有输出状态,并转入S23；当强制卸载控制信号为高电平电压信号时，返回S21;

S23、延时时间t_阈值4，在这个期间内保持压缩器、冷凝风机停止状态不变；

S24、重新读取强制卸载控制信号；

S25、当强制卸载控制信号为高电平电压信号时，延时时间t_阈值5，并转入S24;当强制卸载控制信号为低电平电压信号时，转入空调机组重新启动运行程序，并返回S21。

f_阈值为蒸发风机输出功率节能状态判断阈值，取值范围在20%-40%；P_阈值为压缩机输出频率节能状态判断阈值，取值范围在40Hz-50Hz；t_阈值为设定的延时时间，可根据需要设定，此处不作限定。

采用以上技术方案的有益效果是：检测电路实时监测线网电源电压和蓄电池电量并将检测信息发送给主逻辑控制单元，由主逻辑控制单元判断双动源无轨电车的电源使用状态是线网电源还是蓄电池电源，并根据所使用的电源类型控制空调机组处于何种运行状态，当使用线网电源时，空调机组正常运行，当使用蓄电池电源且电量充足时，空调机组可以维持原状态运行，当使用蓄电池电源且电量处于阈值范围内时，空调机组进入强制节能状态运行；当使用蓄电池电源且电量不足时，空调机组强制停机以保证双动源无轨电车可以正常续航，直至重新进入高压架空线网运行。双动源无轨电车空调机组的跨电源稳定运行控制方法控制可靠，维持空调机组稳定运行，充分保障电车续航里程。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种双动源无轨电车空调机组的跨电源稳定运行控制方法，所述空调机组包括用于提供第一动力源的高压架空线网电源、用于提供第二动力源的内置蓄电池电源、用于分别检测所述第一动力源和第二动力源并对应形成第一动力信号和第二动力信号的检测电路、用于接收第一动力信号和第二动力信号并输出控制信号的主逻辑控制单元和用于接收所述控制信号并执行操作的执行单元；其特征在于，所述跨电源稳定运行控制方法包括以下步骤：

S1、检测电路连续n次检测线网电源电压和蓄电池电量，当确认电压＜U_阈值,电量最小阈值＜电池电量≤电量临界阈值时，检测电路将检测信息发送至主逻辑控制单元，主逻辑控制单元输出强制节能高电平电压信号和强制停机低电平电压信号，空调机组进入强制节能状态，并进入S2；当确认电压＜U_阈值,电池电量≤电量最小阈值时，主逻辑控制单元输出强制停机高电平电压信号和强制节能低电平电压信号；空调机组将强制关机，并返回S1；当确认电压≥U_阈值,电池电量≥电量临界阈值时，主逻辑控制单元输出强制停机低电平电压信号和强制节能低电平电压信号，空调机组正常运行，并返回S1；

S2、主逻辑控制单元输出强制节能高电平电压信号期间，通过连续n次检测，当确认电压＜U_阈值,电池电量＞电量充足阈值时，主逻辑控制单元输出强制停机低电平电压信号和强制节能低电平电压信号，空调机组开始正常运行，并返回S1；当确认电压＜U_阈值,电池电量≤电量最小阈值时，主逻辑控制单元输出强制停机高电平电压信号和强制节能低电平电压信号，空调机组将强制关机，并返回S1；当确认电压＜U_阈值,电量最小阈值＜电池电量≤电量充足阈值时，主逻辑控制单元维持原输出状态，即主逻辑控制单元输出强制节能高电平电压信号和强制停机低电平电压信号，空调机组维持强制节能状态，并返回S2；

所述主逻辑控制单元还电连接用于指示所述高压架空线网电源分线状态的踏板开关，所述跨电源稳定运行控制方法还包括以下步骤：

S3、踏板开关合闸，所述主逻辑控制单元输出强制卸载高电平电压信号，空调机组将强制卸载；踏板开关分闸，所述主逻辑控制单元输出强制卸载低电平电压信号，空调机组重新启动并返回S1。

2.根据权利要求1所述的跨电源稳定运行控制方法，其特征在于，所述执行单元包括并列设置的压缩机执行单元和风机执行单元；所述压缩机执行单元包括变频器和压缩机，所述风机执行单元包括信号接收器、冷凝风机和蒸发风机，所述主逻辑控制单元分别电连接所述变频器和信号接收器并对应控制连接所述压缩机、冷凝风机和蒸发风机。

3.根据权利要求2所述的跨电源稳定运行控制方法，其特征在于，所述跨电源稳定运行控制方法还包括所述空调机组在开机状态下对所述主逻辑控制单元输出的强制节能控制信号/强制停机控制信号所进行的第一附加控制逻辑，所述第一附加控制逻辑包括以下步骤：

S11、变频器和信号接收器读取主逻辑控制单元输入的强制节能控制信号和强制停机控制信号；

S12、当强制节能控制信号为高电平电压信号、强制停机控制信号为低电平电压信号时，空调机组进入强制节能运行状态，若变频器原输出频率≥f_阈值,则变频器输出频率降为＜f_阈值,否则，变频器维持原输出状态；若蒸发风机原输出功率≥P_阈值,则蒸发分机输出功率降为＜P_阈值,否则，蒸发分机维持原输出状态，并转入S13；当强制停机控制信号为高电平电压信号，强制节能控制信号无论为低电平或高电平电压信号时，变频器都会执行空调关机程序，空调机组进入强制停机状态，同时面板显示关闭，若要重新开启空调机组，则需手动执行；当强制节能控制信号和强制停机控制信号均为低电平电压信号时，延时时间t_阈值1并返回S11；

S13、延时时间t_阈值2，重新读取强制节能控制信号和强制停机控制信号；

S14、当强制停机控制信号为高电平电压信号，强制节能控制信号无论为低电平或高电平电压信号时，变频器都会执行空调关机程序，空调机组进入强制停机状态，同时面板显示关闭，若要重新开启空调机组，则需手动执行；当强制节能控制信号和强制停机控制信号均为低电平电压信号时，变频器和信号接收器输出解除限制锁定信号，压缩机和蒸发风机解锁，同时返回S11；当强制节能控制信号为高电平电压信号、强制停机控制信号为低电平电压信号时，维持原输出限制锁定，并返回S13。

4.根据权利要求2所述的跨电源稳定运行控制方法，其特征在于，所述跨电源稳定运行控制方法还包括所述空调机组在开机状态下对所述主逻辑控制单元输出的强制卸载控制信号所进行的第二附加控制逻辑，所述第二附加控制逻辑包括以下步骤：

S21、变频器和信号接收器按照设定的频率阈值读取主逻辑控制单元输入的强制卸载控制信号；

S22、当强制卸载控制信号为高电平电压信号时，在时间t_阈值3内，变频器无条件停止压缩器输出、冷凝风机输出，蒸发风机保持原有输出状态,并转入S23；当强制卸载控制信号为高电平电压信号时，返回S21；

S23、延时时间t_阈值4，在这个期间内保持压缩器、冷凝风机停止状态不变；

S24、重新读取强制卸载控制信号；

S25、当强制卸载控制信号为高电平电压信号时，延时时间t_阈值5，并转入S24；当强制卸载控制信号为低电平电压信号时，转入空调机组重新启动运行程序，并返回S21。

5.根据权利要求3或4所述的跨电源稳定运行控制方法，其特征在于，所述高压架空线网电源和内置蓄电池电源为所述双动源无轨电车的动力来源。