CN108944880A - 一种电制动系统、铁路货车及其制动方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种电制动系统、铁路货车及其制动方法，其中的电制动系统包括：列车控制子系统、输电和信号传输子系统和车辆制动子系统，其中，所述列车控制子系统包括：主控制单元，用于生成制动控制指令后将制动控制指令发送至车辆制动控制单元；车辆制动子系统包括：载荷传感器，用于检测车辆的载荷后将车辆的载荷反馈至车辆制动控制单元；车辆制动控制单元用于根据制动控制指令和车辆的载荷生成车辆制动控制指令后，发送至制动器单元；制动器单元，用于根据车辆制动控制指令，将电能转化为机械能，提供相应的制动推力；制动执行机构，用于根据制动推力执行制动操作。本发明提供的系统解决了现有技术中制动性能较差的技术问题。

Description

一种电制动系统、铁路货车及其制动方法

技术领域

本发明涉及铁路货车技术领域，尤其涉及一种电制动系统、铁路货车及其制动方法。

背景技术

铁路货车是完成铁路货物运输任务的运载工具，而铁路货车的制动系统作为铁路货车实施减速和停车作用的执行结构，是铁路货车的重要组成部分，并且制动系统的技术状态直接影响到车辆运行的安全。

现有技术中，通常采用的制动方式是空气制动，机车上设置有空气压缩机，它将空气压缩后储存在总风缸里，总风缸通过较长的列车管将后面所有的车辆的制动系统串联起来。当各个车辆需要制动时，司机将制动阀打到制动位，进行排风，使列车管中的风压降低，后面车辆的副风缸压力大于列车管时，则推动滑阀动作，使副风缸内的风进入制动缸，从而对车轮产生制动力，完成制动操作。为了缩短制动空走时间和制动距离，提出了一种改进的制动方式：电空制动，即以电气操控的方式来控制空气的压力从而实现制动。

然而，采用现有的制动系统，均是以风管中的压缩空气作为制动原动力，各车辆间的相互作用力较大，且风管存在漏风的问题，因而制动效果较差，而随着铁路货车运输系统“电动化，信息化”的发展，发展新型的制动系统，以满足铁路货物运输系统的需要已成为迫切需要。

发明内容

本发明实施例提供了一种电制动系统、铁路货车及其制动方法，用以解决或者至少部分解决现有技术中制动性能较差的技术问题。

为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种电制动系统，包括：列车控制子系统、输电和信号传输子系统以及车辆制动子系统，其中，所述输电和信号传输子系统用于传输电能和传递控制信号；

所述列车控制子系统包括：

主控制单元，用于生成制动控制指令，并将所述制动控制指令通过所述输电和信号传输子系统发送至车辆制动控制单元；

所述车辆制动子系统包括：

载荷传感器，用于检测车辆的载荷，并将所述车辆的载荷反馈至车辆制动控制单元；

车辆制动控制单元，用于根据所述制动控制指令和所述车辆的载荷，生成车辆制动控制指令，并将所述车辆制动控制指令发送至制动器单元；

制动器单元，用于根据所述车辆制动控制指令以及将所述电能转化为机械能，并提供相应的制动推力；

制动执行机构，用于根据所述制动推力执行制动操作。

可选的，所述主控制单元还用于：监测车辆制动子系统的状态，判断所述车辆制动子系统是否正常。

可选的，所述车辆制动控制单元还用于：

基于预设对应关系获得在所述车辆的载荷条件下，所述制动控制指令对应的制动推力；

根据所述制动控制指令和所述制动推力，生成所述制动力车辆制动控制指令。

可选的，所述制动执行机构包括：制动杆系和制动闸瓦，其中，所述制动杆系用于接收所述制动器单元提供的制动推力，并将所述制动推力传递至所述制动闸瓦，所述制动闸瓦用于贴合于所述车辆的车轮踏面以产生用于制动的摩擦力。

可选的，所述输电和信号传输子系统包括：电气线路，贯穿于所述铁路货车，用于为所述电制动系统传输电能，以及传递所述制动控制指令、所述车辆的载荷和所述车辆制动控制指令。

可选的，所述输电和信号传输子系统包括：

车辆间连接器组成，用于车辆端部电缆之间的连接；

车辆间连接电缆，用于车辆与车辆之间的连接电缆。

可选的，所述车辆制动子系统还包括：脱轨检测装置，与所述车辆制动控制单元连接，用于：

在检测到所述车辆发生脱轨时，向所述车辆制动控制单元发送紧急制动信号，以使所述车辆制动控制单元能基于所述紧急制动信号产生紧急制动控制指令。

可选的，所述车辆制动子系统设置于车辆上。

可选的，所述主控制单元还用于接收缓解控制指令，并将所述缓解指令通过所述输电和信号传输子系统发送至车辆制动控制单元，以使所述车辆制动控制单元基于所述缓解控制指令生成车辆缓解指令，所述车辆缓解指令用以指示所述制动机构执行缓解动作。

基于同样的发明构思，本发明第二方面提供了一种铁路货车，包括车体、转向架、车钩缓冲装置，所述铁路货车还包括第一方面所述的电制动系统，所述电制动系统设置于所述车体上。

基于同样的发明构思，本发明第三方面提供了一种铁路货车，包括车体、转向架、车钩缓冲装置，所述铁路货车还包括第一方面所述的电制动系统，所述电制动系统设置于所述转向架上。

基于同样的发明构思，本发明第四方面提供了一种利用第一方面所述的电制动系统实现制动的方法，包括：

通过主控制单元生成制动控制指令，并将所述制动控制指令通过所述输电和信号传输子系统发送至车辆制动控制单元；

通过载荷传感器检测车辆的载荷，并将所述车辆的载荷反馈至车辆制动控制单元；

通过所述车辆制动控制单元根据所述制动控制指令和所述车辆的载荷，生成车辆制动控制指令，并将所述车辆制动控制指令发送至制动器单元；

通过所述制动器单元根据所述车辆制动控制指令以及将所述电能转化为机械能，并提供相应的制动推力；

通过所述制动执行机构根据所述制动推力执行制动操作。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

在本发明提供的电制动系统，包括列车控制子系统、输电和信号传输子系统和车辆制动子系统，可以通过主控制单元生成制动控制指令后，通过输电和信号传输子系统将上述制动控制指令发送至车辆制动控制单元，通过载荷传感器检测车辆的载荷后反馈至车辆制动控制单元；然后车辆制动控制单元可以基于制动控制指令和车辆载荷生成车辆制动控制指令，并将车辆制动控制指令发送至制动器单元；并通过制动器单元根据车辆制动控制指令以及所述电能转化为机械能，提供相应的制动推力，从而使得制动执行机构可以根据制动推力执行制动操作，实现铁路货车的制动。相对于现有技术中通过风管中的压缩空气以提供制动力而言，本发明实施方式中的制动系统由制动器单元根据电能提供所需的制动推力，然后通过制动执行机构根据制动推力执行制动操作，从而实现铁路货车的制动。由于提供制动的原动力为电能，并且可以通过输电和信号传输子系统传输电能和电信号，然后通过执行机构执行制动操作，无需进行充风操作，可实现循环制动，减小现有铁路货车车辆间相互作用力，有效降低制动波速对列车制动性能的影响，解决制动管系漏风的货车制动技术问题，改善了列车制动性能，解决了现有技术中制动性能较差的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施方式中一种电制动系统的结构图；

图2为本发明实施方式一种电制动系统的安装结构图；

图3为本发明实施方式另一种电制动系统的安装结构图；

图4为本发明实施方式中一种利用电制动系统实现制动的方法的流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种电制动系统、铁路货车及制动方法，用以改善现有技术中的制动效果较差的技术问题。

本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：

通过列车控制子系统的主控制单元发出制动控制指令，并通过输电和信号传输子系统传递至列车中的每个车辆的车辆制动控制单元，车辆制动控制单元可以根据载荷传感器检测的车辆载荷以及制动控制指令进行分析和处理，生成车辆制动控制指令，并将车辆制动控制指令发送至制动器单元，制动器单元再根据车辆制动控制指令以及将所述电能转化为机械能，产生用于货车制动的原动力，并通过执行机构指令执行制动动作。

由上述方法可知，本发明实施方式中的制动系统由制动器单元根据电能提供所需的制动推力，然后通过制动执行机构根据制动推力执行制动操作，从而实现铁路货车的制动。由于提供制动的原动力为电能，并且可以通过输电和信号传输子系统传输电能和电信号，然后通过执行机构执行制动操作，无需进行充风操作，可实现循环制动，减小现有铁路货车车辆间相互作用力，有效降低制动波速对列车制动性能的影响，解决制动管系漏风的货车制动技术问题，改善了列车制动性能。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

实施例一

本实施例提供一种电制动系统，电制动系统应用于铁路货车上，铁路货车包括车辆，如图1所示，该系统包括：列车控制子系统100、输电和信号传输子系统200和车辆制动子系统300，其中，输电和信号传输子系统200用于传输电能和传递控制信号；

列车控制子系统100包括：

主控制单元101，用于生成制动控制指令，并将制动控制指令通过输电和信号传输子系统200发送至车辆制动控制单元；

车辆制动子系统300包括：

载荷传感器301，用于检测车辆的载荷，并将车辆的载荷反馈至车辆制动控制单元；

车辆制动控制单元302，用于根据制动控制指令和车辆的载荷，生成车辆制动控制指令，并将车辆制动控制指令发送至制动器单元；

制动器单元303，用于根据车辆制动控制指令将所述电能转化为机械能，提供相应的制动推力；

制动执行机构304，用于根据制动推力执行制动操作。

具体来说，铁路货车包括机车和各个车辆(车厢)，电制动系统可以根据铁路货车的结构安装于不同的位置，例如安装于铁路货车的车体上，或者安装于铁路货车转向架上，当然了也可以安装于其他的位置，在此不做具体限定。

具体来说，列车控制子系统是电制动系统的主控制部件，用于生成制动控制指令，其中，制动控制指令可以由系统自动产生，也可以由铁路货车司机发出。在一种实施方式中，制动控制指令由系统自动产生，可以通过监测模块实时监测铁路货车的状态信息(例如列车的位置、行驶时间等)，然后根据状态信息产生制动控制指令，例如列车行驶到某些预设位置、行驶一定的时间后则发出上述制动控制指令。在另一种实施方式中，制动控制指令由司机发出，当达到某一站点时，司机通过与主控制单元电连接的按钮或者触摸屏发出制动控制指令。

具体来说，输电和信号传输子系统200是电制动系统的通信和电能传输单元，例如通过电缆传输电能，以供制动器单元，通过信号线传递各个子系统之间以及子系统内部的相关指令以及信号。

具体来说，车辆制动子系统300是铁路货车上各个车辆的制动控制部件，载荷传感器用于检测各个车辆的空重车载荷情况，并将检测的车辆的载荷情况发送至车辆制动控制单元。车辆制动控制单元是单个车辆的制动控制中心，一方面接收主控制单元发送的制动控制信号，一方面接收载荷传感器发送的载荷情况，然后进行处理分析，进而生成车辆制动控制指令。

其中，车辆制动控制单元根据制动控制指令和车辆的载荷，生成车辆制动控制指令可以通过下述方式来实现：

第一种方式，预先设置在车辆一定载荷条件下，制动控制指令与相应制动推力之间的对应关系；当接收到制动控制指令时，则生成与车辆载荷相对应的制动推力，然后根据制动推力生成车辆制动控制指令。

第二种方式，当接收到制动控制指令时，分析与车辆载荷相对应的制动推力，再根据制动推力生成车辆制动控制指令。

作为一种可选的实施方式，在图1提供的电制动系统中，主控制单元101还可以用于：监测车辆制动子系统的状态，并根据所述车辆子系统的状态，判断车辆的车辆制动子系统300是否正常。

具体来说，监测模块可以是传感器、速度计等。车辆制动子系统的制动状态包括车辆的速度。在具体的实施过程中，可以将监测到的车辆的速度与预设值进行比较，如果满足预设值，则认为车辆的制动状态为正常，反之，则不正常。作为可选，当确定某个车辆的制动状态不正常时，则可以采用其它方式对该车辆进行制动，例如采用备用方案进行制动，或者司机可根据情况进行适当故障处理等。

制动执行机构304包括：制动杆系和制动闸瓦，其中，制动杆系用于接收制动器单元提供的制动推力，并将制动推力传递至制动闸瓦，制动闸瓦用于贴合于车辆的车轮踏面以产生用于制动的摩擦力。

作为一种可选实施方式，电制动系统中的输电和信号传输子系统200包括：电气线路201，贯穿于铁路货车，用于为电制动系统传输电能，以及传递制动控制指令、车辆的载荷和车辆制动控制指令。

具体来说，电气线路将电源与制动器单元连接，用以将电源的电能传输至制动器单元，制动器单元将电能转化为机械能后以产生制动推力。主控制单元与车辆制动控制单元之间、载荷传感器与车辆制动控制单元之间、制动器单元与车辆制动控制单元之间均通过电气线路进行连接。作为可选，可以将电气线路分为电能输送线路和电信号传输信号，从而提高传输效率。

作为一种可选实施方式，输电和信号传输子系统200包括：

车辆间连接器组成202，用于车辆端部电缆之间的连接；

车辆间连接电缆203，用于车辆与车辆之间的连接电缆。

具体来说，由于铁路货车的车辆一般为多个，为了使各个车辆之间更好地连接，可以通过车辆间连接器组成和车辆间连接电缆来连接车辆端部的电缆，从而在各个车辆之间架起沟通的桥梁，使得电流流通，从而使得输电和信号传输子系统的电路实现预定的功能。

在本实施例提供的电制动系统中，车辆制动子系统300还包括：脱轨检测装置305，与车辆制动控制单元302连接，用于：

在检测到车辆发生脱轨时，向车辆制动控制单元发送紧急制动信号，以使车辆制动控制单元能基于紧急制动信号产生紧急制动控制指令。

具体来说，可以在各个车辆上设置脱轨检测装置，每个车辆上的脱轨检测装置的数量可以根据实际情况设置，例如1个、2个等。在具体的实施过程中，可以通过设置优先级的方式，将脱轨检测装置生成的紧急制动信号设置最高优先级，当车辆制动控制单元接收到紧急制动信号时，则进行优先处理。

作为一种可选实施方式，车辆制动子系统300设置于车辆上。

具体来说，车辆制动子系统的数量与车辆的数量相适应，例如可以在每个车辆上分别设置车辆制动子系统，通过各个车辆制动子系统分别对每个车辆进行控制，从而各个车辆之间不会相互影响，故而进一步改善了制动效果，作为可选，也可以在铁路货车上设置一个车辆制动子系统，还可以在一个车辆上设置多个车辆制动子系统，每个车辆制动子系统控制不同位置的制动。作为可选，也可以在几辆铁路货车上设置一套车辆制动子系统，车辆制动子系统包括一套车辆制动控制单元和多个电制动器单元，车辆制动控制单元设置在其中一辆车辆上，电制动器单元分别设置在不同车辆上。

为了更清楚地说明本发明实施方式中的电制动系统的组成方式及工作原理，下面以一个具体的示例予以介绍。请参见图2，为一种安装于铁路货车车体上的电制动系统的安装结构图。

在该实施方式中，电制动系统包括列车控制子系统(图2中的101)、输电和信号传输子系统(图2中的201、202和203构成的整体)和车辆制动子系统(包括图2中的301、302、303、304和305构成的整体)，其中，列车控制子系统包括主控制单元101，输电和信号传输子系统包括电气线路201、车辆间连接器组成202和车辆间连接电缆203。车辆制动子系统包括：制动器单元301、车辆制动控制单元302、载荷传感器303、脱轨检测装置305和制动执行机构304。列车控制子系统通过电气线路201与车辆制动子系统连接，载荷传感器303通过电气线路201与车辆制动控制单元302连接，脱轨检测装置305通过电气线路201与车辆制动控制单元，制动器单元301通过电气线路201与车辆制动控制单元302连接。脱轨检测装置305的数量为两个。

当采用上述铁路货车电制动系统实施制动作用时：机车司机可以通过装于机车上的主控制单元发出制动控制指令，并通过输电和信号传输子系统的电气线路传递至列车中每辆车的车辆制动控制单元，车辆制动控制单元根据载荷传感器发送的车辆载荷情况，向制动器单元发出相应车辆制动控制指令，制动器单元根据车辆制动控制指令以及将电能转化为机械能产生制动推力，并通过制动执行机构执行制动动作，制动杆系传递和放大制动推力至转向架上的制动闸瓦，使其贴合在车轮踏面上实施摩擦制动作用。

实施缓解作用时：机车司机通过装于机车上的主控制单元发出缓解控制指令，通过电气线路传递至列车中每辆车的车辆制动控制单元，车辆制动控制单元向制动器单元发出车辆缓解指令，制动器单元和制动执行机构执行缓解动作，释放制动力制动闸瓦脱离车轮踏面，车辆缓解。

实施紧急制动作用时：车辆制动控制单元，根据主控制单元或脱轨检测装置发出的紧急制动信号时，向制动器单元发出紧急制动指令，制动器单元控制制动执行机构执行紧急制动动作，制动杆系传递和放大紧急制动推力至制动闸瓦，使其贴合在车轮踏面上实施紧急制动作用。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

在本发明提供的电制动系统，包括列车控制子系统、输电和信号传输子系统和车辆制动子系统，可以通过主控制单元生成制动控制指令后，通过输电和信号传输子系统将上述制动控制指令发送至车辆制动控制单元，通过载荷传感器检测车辆的载荷后反馈至车辆制动控制单元；然后车辆制动控制单元可以基于制动控制指令和车辆载荷生成车辆制动控制指令，并将车辆制动控制指令发送至制动器单元；并通过制动器单元根据车辆制动控制指令以及将电能转化为机械能，提供相应的制动推力，从而使得制动执行机构可以根据制动推力执行制动操作，实现铁路货车的制动。相对于现有技术中通过风管中的压缩空气以提供制动力而言，本发明实施方式中的制动系统由制动器单元将电能转化为机械能，提供所需的制动推力，然后通过制动执行机构根据制动推力执行制动操作，从而实现铁路货车的制动。由于提供制动的原动力为电能，并且可以通过输电和信号传输子系统传输电能和电信号，然后通过执行机构执行制动操作，无需进行充风操作，可实现循环制动，减小现有铁路货车车辆间相互作用力，有效降低制动波速对列车制动性能的影响，解决制动管系漏风的货车制动技术问题，改善了列车的制动性能。

实施例二

基于与实施例一同样的发明构思，本发明实施例二提供了一种铁路货车，包括车体、转向架、车钩缓冲装置，铁路货车还包括实施例一所述的电制动系统，电制动系统设置于车体上。

具体来说，车体是铁路货车的主体，是用于载货的容器，转向架是铁路货车的走行部分，主要用于支承车体、转向和制动，以保证车辆能在轨道上平稳运行。车钩缓冲装置是各个车辆之间的连接装置，可以使各个车辆相互连挂组成列车，并能缓和车辆之间纵向冲动。作为可选，铁路还可以包括车辆内部设备，例如可以包括固定货物用的机具、装卸货物用的设备和冷藏车上用的制冷装置等。

在本实施例中，电制动系统设置于车体上，具体参见图2，电制动系统包括列车控制子系统(101)、输电和信号传输子系统(201、202和203构成的整体)和车辆制动子系统(301、302、303、304和305构成的整体)，其中电制动系统的具体结构及组成在实施一中已进行详细阐述，故在此不再赘述，凡是实施一中的电制动系统及其变性均属于本实施例的保护范围。

实施例三

基于与实施例一同样的发明构思，本发明实施例三提供了一种铁路货车，包括车体、转向架、车钩缓冲装置，铁路货车还包括实施例一所述的电制动系统，电制动系统设置于转向架上。

在本实施例中，电制动系统设置于转向架上，具体参见图3，电制动系统包括列车控制子系统(101)、输电和信号传输子系统(201、202和203构成的整体)和车辆制动子系统(301、302、303、304和305构成的整体)，其中电制动系统的具体结构及组成在实施一中已进行详细阐述，故在此不再赘述，凡是实施一中的电制动系统及其变性均属于本实施例的保护范围。

实施例四

基于与实施例一同样的发明构思，本发明实施例四提供了一种利用实施例一种的电制动系统实现制动的方法，请参见图4，该方法包括：

步骤S401：通过主控制单元生成制动控制指令，并将制动控制指令通过输电和信号传输子系统发送至车辆制动控制单元；

步骤S402：通过载荷传感器检测车辆的载荷，并将车辆的载荷反馈至车辆制动控制单元；

步骤S403：通过车辆制动控制单元根据制动控制指令和车辆的载荷，生成车辆制动控制指令，并将车辆制动控制指令发送至制动器单元；

步骤S404：通过制动器单元根据车辆制动控制指令，以及将电能转化机械能，提供相应的制动推力；

步骤S405：通过制动执行机构根据制动推力执行制动操作。

本实施例提供的方法是实施例一中电制动系统实现制动的方法，而通过电制动系统的各个部件实现制动的实施方式已经在实施一中详细介绍，故在此不再赘述。

作为一种可选实施方式，通过车辆制动控制单元根据制动控制指令和车辆的载荷，生成车辆制动控制指令，可以通过下述方式来实现：

基于预设对应关系获得在车辆一定载荷条件下，制动控制指令对应的制动推力；

根据制动控制指令，生成车辆制动控制指令。

作为一种可选实施方式，制动执行机构包括：制动杆系和制动闸瓦，通过制动器单元根据车辆制动控制指令以及电能转化为机械能，提供相应的制动推力可以通过下述方式实现：

通过制动杆系接收制动器单元提供的制动推力，并将制动推力传递至制动闸瓦，并通过制动闸瓦贴合于车辆的车轮踏面以产生用于制动的摩擦力。

由于本发明实施例二所介绍的方法，为利用实施一中的系统所采用方法，故而基于本发明实施例一所介绍的系统，本领域所属人员能够了解该制动方法的实施方式及变形，故而在此不再赘述。凡是利用本发明实施例一的系统实施的方法都属于本发明所欲保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种电制动系统，其特征在于，所述电制动系统包括：列车控制子系统、输电和信号传输子系统以及车辆制动子系统，其中，所述输电和信号传输子系统用于传输电能和传递控制信号；

所述列车控制子系统包括：

主控制单元，用于生成制动控制指令，并将所述制动控制指令通过所述输电和信号传输子系统发送至车辆制动控制单元；

所述车辆制动子系统包括：

载荷传感器，用于检测车辆的载荷，并将所述车辆的载荷反馈至车辆制动控制单元；

所述车辆制动控制单元，用于根据所述制动控制指令和所述车辆的载荷，生成车辆制动控制指令，并将所述车辆制动控制指令发送至制动器单元；

所述制动器单元，用于根据所述车辆制动控制指令以及将所述电能转化为机械能，并提供相应的制动推力；

制动执行机构，用于根据所述制动推力执行制动操作。

2.如权利要求1所述的电制动系统，其特征在于，所述主控制单元还用于：监测所述车辆制动子系统的状态，并根据所述车辆制动子系统的状态判断所述车辆制动子系统是否正常。

3.如权利要求1所述的电制动系统，其特征在于，所述车辆制动控制单元还用于：

基于预设对应关系获得在所述车辆的载荷条件下，所述制动控制指令对应的制动推力；

根据所述制动控制指令和所述制动推力，生成所述车辆制动控制指令。

4.如权利要求1所述的电制动系统，其特征在于，所述制动执行机构包括：制动杆系和制动闸瓦，其中，所述制动杆系用于接收所述制动器单元提供的制动推力，并将所述制动推力传递至所述制动闸瓦，所述制动闸瓦用于贴合于所述车辆的车轮踏面以产生用于制动的摩擦力。

5.如权利要求1所述的电制动系统，其特征在于，所述输电和信号传输子系统包括：电气线路，贯穿于所述铁路货车，用于为所述电制动系统传输电能，以及传递所述制动控制指令、所述车辆的载荷和所述车辆制动控制指令。

6.如权利要求1或5所述的电制动系统，其特征在于，所述输电和信号传输子系统包括：

车辆间连接器组成，用于车辆端部电缆之间的连接；

车辆间连接电缆，用于车辆与车辆之间的连接电缆。

7.权利要求1-5任一项所述的电制动系统，其特征在于，所述车辆制动子系统还包括：脱轨检测装置，与所述车辆制动控制单元连接，用于：

在检测到所述车辆发生脱轨时，向所述车辆制动控制单元发送紧急制动信号，以使所述车辆制动控制单元能基于所述紧急制动信号产生紧急制动控制指令。

8.如权利要求1所述的电制动系统，其特征在于，所述车辆制动子系统设置于车辆上。

9.如权利要求1所述的电制动系统，其特征在于，所述主控制单元还用于接收缓解控制指令，并将所述缓解指令通过所述输电和信号传输子系统发送至车辆制动控制单元，以使所述车辆制动控制单元基于所述缓解控制指令生成车辆缓解指令，所述车辆缓解指令用以指示所述制动机构执行缓解动作。

10.一种铁路货车，包括车体、转向架、车钩缓冲装置，其特征在于，所述铁路货车还包括如权利要求1至9任一项权利要求所述的电制动系统，所述电制动系统设置于所述车体上。

11.一种铁路货车，包括车体、转向架、车钩缓冲装置，其特征在于，所述铁路货车还包括如权利要求1至9任一项权利要求所述的电制动系统，所述电制动系统设置于所述转向架上。

12.一种利用如权利要求1所述的电制动系统实现制动的方法，其特征在于，包括：

通过主控制单元生成制动控制指令，并将所述制动控制指令通过所述输电和信号传输子系统发送至车辆制动控制单元；

通过载荷传感器检测车辆的载荷，并将所述车辆的载荷反馈至所述车辆制动控制单元；

通过所述车辆制动控制单元根据所述制动控制指令和所述车辆的载荷，生成车辆制动控制指令，并将所述车辆制动控制指令发送至制动器单元；

通过所述制动器单元根据所述车辆制动控制指令以及将所述电能转化为机械能，并提供相应的制动推力；

通过所述制动执行机构根据所述制动推力执行制动操作。