CN108515977B - 一种储能式有轨电车节能控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种储能式有轨电车节能控制方法，空调系统通过整车控制器与PIS、门控系统联锁，车辆到站和载重情况实时控制空调系统的运行；将车辆当前GPS数据、载重传感器、车辆剩余电量情况上传服务器，服务器根据上述数据结合距离下一站剩余距离、到达下一站剩余时间以及前方路况信息，计算出最佳牵引力、最佳续航速度及最佳制动位置点后传输给整车控制器，整车控制器根据大数据计算结果进行驾驶，使能量利用率达到最大。本发明的节能储能式有轨电车控制系统通过整车控制器与大数据、全球定位系统、人工智能算法结合实现在不增加任何设备的情况下实现整车节能运行，把能量用到需要的地方，极大的提高能源利用率。
Description
技术领域
本发明涉及低地板有轨电车，尤其是一种储能式有轨电车节能控制方法。
背景技术
目前有轨电车大多数采用的是超级电容储能式有轨电车，该类型有轨电车由于建设投入成本低、周期短、可观赏性高等优点被多地政府青睐。但受限于目前储能技术的发展限制，储能式有轨电车常常会出现供能不足的情况。特别是在夏天炎热的亚热带地区运行时，空调成为储能式有轨电车耗电量最大的设备，在有轨电车运营线路常出现了空调耗能过高导致无法满足运输里程需要人为控制空调关闭的情况，增加了司机对有轨电车的控制复杂度。解决方案一般采用能量密度更大的超级电容单体或者加装储能柜体，这些都需要都会加入资金的投入，使整车的维修任务加大降低其可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种储能式有轨电车节能控制方法，在不增加任何设备的情况下实现整车节能运行，成本投入低。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种储能式有轨电车节能控制方法，包括空调系统节能策略和行车节能策略，
空调系统节能策略：空调系统通过整车控制器与PIS、门控系统联锁，在车辆接收到到站预报时自动切换到通风模式，车辆到站停车后严禁启动空调制冷模式，待接到车门全部关闭信号后才能根据车辆室内温度情况启用制冷模式或通风模式；空调系统处于制冷模式时，通过整车控制器根据车辆内的乘客数量和剩余电量控制空调制冷功率和通风量，乘客满载时开启满功率制冷，空载时只开启通风模式；
行车节能策略：司机通过4G/5G模块了解前方实时路况信息，车辆通过4G/5G模块将车辆当前GPS数据、载重传感器、车辆剩余电量情况上传服务器，服务器根据GPS数据、载重传感器数据、车辆剩余电量并结合距离下一站剩余距离、到达下一站剩余时间以及前方路况信息，计算出车辆最佳牵引力、最佳续航速度及最佳制动位置点后传输给整车控制器，整车控制器根据大数据计算结果进行驾驶。
本发明的节能储能式有轨电车控制系统通过整车控制器与大数据、全球定位系统、人工智能算法结合实现在不增加任何设备的情况下实现整车节能运行，把能量用到需要的地方，极大的提高能源利用率。
作为改进，空调系统节能策略包括以下步骤：
（1）整车控制器收到PIS预报站信号时，向空调系统发送通风信号；
（2）整车控制器收到车门到位信号时，判断车室内温度与设定温度的差值，温差小于设定值使，空调系统启用通风模式，若温差大于设定值时，进入步骤（3）；
（3）判断车辆载重量，若车辆载重小于设定值时，进入步骤（4）；若载重大于设定值时，进入步骤（5）；
（4）判断车辆实际电量，当实际电量小于应预留电量时，空调系统启用通风模式；当实际电量大于应预留电量时，根据载重量调节空调系统为半冷模式功率；
（5）判断车辆实际电量，当实际电量小于应预留电量时，根据载重量调节空调系统降功率运行；当实际电量大于应预留电量时，根据载重量调节空调系统为全冷模式功率。
作为改进，行车节能策略包括以下步骤：
（1）获取车辆GPS信息；
（2）根据GPS信息计算剩余路程并计算理论应预留电量；
（3）根据线路客流数据库预载客量；
（4）一次纠正预留电量；
（5）判断前方路况，若前方拥堵，根据预测拥堵时间二次纠正应预留电量，计算最佳续航速度后将最佳巡航速度数据回传本地；若前方畅通，计算最佳续航速度后将最佳巡航速度数据回传本地，应预留电量数据回传本地。
作为改进，车辆实际速度小于云计算最佳巡航速度时，不提示警示信号；车辆实际速度大于云计算最佳巡航速度时，发出示警示信号。
作为改进，整车采用再生制动系统，在制动时将动能回收，为超级电容充电。
作为改进，整车照明灯及信号灯采用LED光源。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：
本发明的节能储能式有轨电车控制系统通过整车控制器与大数据、全球定位系统、人工智能算法结合实现在不增加任何设备的情况下实现整车节能运行，把能量用到需要的地方，极大的提高能源利用率。
附图说明
图1为本地端空调系统节能流程图。
图2为云端行车节能流程图。
图3为本地端行车节能流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
一种储能式有轨电车节能控制方法，包括空调系统节能策略和行车节能策略，
空调系统节能策略：空调系统通过整车控制器与PIS、门控系统联锁，在车辆接收到到站预报时自动切换到通风模式，车辆到站停车后严禁启动空调制冷系统，待接到门全部关闭信号后才能根据室内温度情况启用制冷还是通风，可有效防止能量流失。通过整车控制器根据车辆的乘客数量和剩余电量控制空调制冷功率和通风量，满载时可开启满功率制冷，空载时只开启通风模式。介于空载和满载之间则以对应制冷功率制冷，做到能量物尽其用。
如图1所示，空调系统节能的具体步骤：
（1）整车控制器收到PIS预报站信号时，向空调系统发送通风信号；
（2）整车控制器收到车门到位信号时，判断车室内温度与设定温度的差值，温差小于设定值使，空调系统启用通风模式，若温差大于设定值时，进入步骤（3）；
（3）判断车辆载重量，若车辆载重小于设定值时，进入步骤（4）；若载重大于设定值时，进入步骤（5）；
（4）判断车辆实际电量，当实际电量小于应预留电量时，空调系统启用通风模式；当实际电量大于应预留电量时，根据载重量调节空调系统为半冷模式功率；
（5）判断车辆实际电量，当实际电量小于应预留电量时，根据载重量调节空调系统降功率运行；当实际电量大于应预留电量时，根据载重量调节空调系统为全冷模式功率。
行车节能策略：目前有轨电车基本采用司机驾驶，司机根据前方路况信息进行牵引和制动，保证车辆按照调度要求到达车站。大城市地面路况复杂，车辆频繁的牵引和制动会造成能量损耗。司机通过4G/5G模块了解前方实时路况信息，车辆通过4G/5G模块将车辆当前GPS数据、载重传感器、车辆剩余电量情况上传服务器，服务器根据GPS数据、载重传感器数据、车辆剩余电量并结合距离下一站剩余距离、到达下一站剩余时间以及前方路况信息，计算出最佳牵引力、最佳续航速度及最佳制动位置点后传输给整车控制器，整车控制器根据大数据计算结果进行驾驶，使能量利用率达到最大。
如图2所示，行车节能的具体步骤：
（1）获取车辆GPS信息；
（2）根据GPS信息计算剩余路程并计算理论应预留电量；
（3）根据线路客流数据库预载客量；
（4）一次纠正预留电量；
（5）判断前方路况，若前方拥堵，根据预测拥堵时间二次纠正应预留电量，计算最佳续航速度后将最佳巡航速度数据回传本地；若前方畅通，计算最佳续航速度后将最佳巡航速度数据回传本地，应预留电量数据回传本地；
（6）如图3所示，车辆实际速度小于云计算最佳巡航速度时，不提示警示信号；车辆实际速度大于云计算最佳巡航速度时，发出示警示信号。
整车采用再生制动系统，在制动时将动能回收，为超级电容充电。
整车照明灯及信号灯采用LED光源，使得灯管系统耗能达到最低。
Claims (5)
1.一种储能式有轨电车节能控制方法，其特征在于：包括空调系统节能策略和行车节能策略，
空调系统节能策略：空调系统通过整车控制器与PIS、门控系统联锁，在车辆接收到到站预报时自动切换到通风模式，车辆到站停车后严禁启动空调制冷模式，待接到车门全部关闭信号后才能根据车辆室内温度情况启用制冷模式或通风模式；空调系统处于制冷模式时，通过整车控制器根据车辆内的乘客数量和剩余电量控制空调制冷功率和通风量，乘客满载时开启满功率制冷，空载时只开启通风模式；
行车节能策略：司机通过4G/5G模块了解前方实时路况信息，车辆通过4G/5G模块将车辆当前GPS数据、载重传感器、车辆剩余电量情况上传服务器，服务器根据GPS数据、载重传感器数据、车辆剩余电量并结合距离下一站剩余距离、到达下一站剩余时间以及前方路况信息，计算出车辆最佳牵引力、最佳续航速度及最佳制动位置点后传输给整车控制器，整车控制器根据大数据计算结果进行驾驶；
空调系统节能策略包括以下步骤：
（1）整车控制器收到PIS预报站信号时，向空调系统发送通风信号；
（2）整车控制器收到车门到位信号时，判断车室内温度与设定温度的差值，温差小于设定值使，空调系统启用通风模式，若温差大于设定值时，进入步骤（3）；
（3）判断车辆载重量，若车辆载重小于设定值时，进入步骤（4）；若载重大于设定值时，进入步骤（5）；
（4）判断车辆实际电量，当实际电量小于应预留电量时，空调系统启用通风模式；当实际电量大于应预留电量时，根据载重量调节空调系统为半冷模式功率；
（5）判断车辆实际电量，当实际电量小于应预留电量时，根据载重量调节空调系统降功率运行；当实际电量大于应预留电量时，根据载重量调节空调系统为全冷模式功率。
2.根据权利要求1所述的一种储能式有轨电车节能控制方法，其特征在于：行车节能策略包括以下步骤：
（1）获取车辆GPS信息；
（2）根据GPS信息计算剩余路程并计算理论应预留电量；
（3）根据线路客流数据库预载客量；
（4）一次纠正预留电量；
（5）判断前方路况，若前方拥堵，根据预测拥堵时间二次纠正应预留电量，计算最佳续航速度后将最佳巡航速度数据回传本地；若前方畅通，计算最佳续航速度后将最佳巡航速度数据回传本地，应预留电量数据回传本地。
3.根据权利要求2所述的一种储能式有轨电车节能控制方法，其特征在于：车辆实际速度小于云计算最佳巡航速度时，不提示警示信号；车辆实际速度大于云计算最佳巡航速度时，发出示警示信号。
4.根据权利要求1所述的一种储能式有轨电车节能控制方法，其特征在于：整车采用再生制动系统，在制动时将动能回收，为超级电容充电。
5.根据权利要求1所述的一种储能式有轨电车节能控制方法，其特征在于：整车照明灯及信号灯采用LED光源。
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