CN109204012A - 用于轨道车辆的动力制动控制系统及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于轨道车辆的动力制动控制系统及轨道车辆。本发明提供的动力制动控制系统包括动力制动系统和控制器；该动力制动系统包括：牵引电机、牵引逆变器、斩波模块、动力电池、制动电阻；该牵引电机与牵引逆变器连接；该斩波模块分别与该牵引逆变器、该动力电池和该制动电阻连接；控制器与该斩波模块连接，用于当车辆的中间直流电压达到预设值时，控制该斩波模块的斩波占空比，以使得该牵引逆变器输出的电能传输至该动力电池和/或该制动电阻。本发明可减少中间直流电压的波动，使车辆在制动时运行平稳，提高了车辆的安全性。

Description

用于轨道车辆的动力制动控制系统及轨道车辆

技术领域

本发明涉及轨道交通技术，尤其涉及一种用于轨道车辆的动力制动控制系统及轨道车辆。

背景技术

轨道车辆在动力制动过程中，原来驱动轮对的牵引电动机转变为发电机，利用列车的惯性由轮对带动电动机转子旋转而发电，产生反转力矩，消耗列车的动能，从而产生制动的作用，同时利用发出的电能给动力电池进行充电，实现制动能量的回收利用。

由于车辆的动力电池最大充电功率是一定的，当车辆的制动功率大于动力电池所能吸收的最大功率时，动力制动会失效，此时车辆将由动力制动转为空气制动。考虑到动力电池受到最大充电功率限制的问题，可通过增加制动电阻以消耗多余的功率，避免动力制动和空气制动的来回切换。

采用这种方式进行动力制动时，回收的制动能量既要在制动电阻上消耗又要为动力电池充电，同时，回收的制动能量随着车辆速度和手柄位变化而时刻变化，进而导致车辆的中间直流电压的变化，由于无法合理控制制动能量在辅助系统、制动电阻和动力电池上的消耗，容易导致车辆的中间直流电压大幅波动，进而引发车辆抖动，影响车辆的安全性。

发明内容

本发明提供一种用于轨道车辆的动力制动控制系统及轨道车辆，以实现对车辆回收的制动能量的合理利用，维持车辆中间直流电压的稳定。

本发明提供一种用于轨道车辆的动力制动控制系统，包括：动力制动系统和控制器；所述动力制动系统包括：牵引电机、牵引逆变器、斩波模块、动力电池、制动电阻；

所述牵引逆变器与所述牵引电机连接，用于将所述牵引电机产生的交流电转换为直流电；

所述斩波模块分别与所述牵引逆变器、所述动力电池和所述制动电阻连接，所述斩波模块内部具有可控晶体管；

所述控制器与所述斩波模块连接，所述控制器用于在车辆进行动力制动时时，当车辆的中间直流电压达到预设值时，控制所述斩波模块内可控晶体管的通断以控制所述斩波模块的斩波占空比，从而控制所述牵引逆变器输出的电能传输至所述动力电池和/或所述制动电阻。

可选的，所述控制系统还包括：辅助系统；所述辅助系统与所述牵引逆变器连接；

所述控制器，还用于在车辆进行动力制动时，当所述中间直流电压达到第一预设值时，控制所述斩波模块输出至所述动力电池和所述制动电阻的斩波占空比为零，以使得所述牵引逆变器输出的电能传输至所述辅助系统。

可选的，所述控制器用于在车辆进行动力制动时，当所述中间直流电压达到第二预设值时，控制所述斩波模块输出至所述动力电池的斩波占空比为非零值，控制所述斩波模块输出至所述制动电阻的斩波占空比为零，以使得所述牵引逆变器输出的电能传输至所述辅助系统和所述动力电池。

可选的，所述控制器用于在车辆进行动力制动时，当所述中间直流电压与所述第二预设值的差值增大，控制所述斩波模块输出至所述动力电池的斩波占空比增大，以控制所述牵引逆变器输出的电能对所述动力电池进行充电的功率增大；当所述中间直流电压与所述第二预设值的差值减小，控制所述斩波模块输出至所述动力电池的占空比减小，以控制所述牵引逆变器输出的电能对所述动力电池进行充电的功率减小。

可选的，所述控制器用于在车辆进行动力制动时，当所述中间直流电压达到第三预设值时，控制所述斩波模块输出至所述动力电池和所述制动电阻间的占空比为非零值，以使得所述牵引逆变器输出的电能传输至所述辅助系统、所述动力电池和所述制动电阻。

具体的，所述第二预设值大于所述第一预设值，所述第三预设值大于所述第二预设值。

可选的，所述斩波模块包括：第一斩波模块；

所述第一斩波模块与所述动力电池和所述控制器连接；所述控制器控制所述第一斩波模块输出至所述动力电池的斩波占空比。

可选的，所述斩波模块包括：第二斩波模块，

所述第二斩波模块与所述制动电阻和所述控制器连接；所述控制器控制所述第二斩波模块输出至所述制动电阻间的斩波占空比。

可选的，所述控制系统还包括：发电机和整流装置；

所述发电机与所述整流装置和所述控制器连接，所述辅助系统与所述整流装置连接；

所述控制器，还用于在所述牵引逆变器输出的电能小于所述辅助系统所需的电能，并且所述动力电池电量不足时，控制所述整流装置输出的电能传输至所述辅助系统。

可选的，所述辅助系统还与所述斩波模块连接；

所述控制器，还用于在所述牵引逆变器输出的电能小于所述辅助系统所需的电能，并且所述动力电池电量充足时，控制所述斩波模块内相应可控晶体管导通，以使得所述动力电池输出的电能传输至所述辅助系统。

本发明还可提供一种轨道车辆，该轨道车辆包括：动力制动控制系统，所述动力制动控制系统为上任一项所述的动力制动控制系统。

本发明提供一种用于轨道车辆的动力制动控制系统及轨道车辆，其中，该动力制动控制系统可包括动力制动系统和控制器；该动力制动系统包括：牵引电机、牵引逆变器、斩波模块、动力电池、制动电阻；该牵引电机与牵引逆变器连接；该斩波模块分别与该牵引逆变器、该动力电池和该制动电阻连接；控制器与该斩波模块连接，用于当车辆的中间直流电压达到预设值时，控制所述斩波模块的斩波占空比，以使得所述牵引逆变器输出的电能传输至所述动力电池和/或所述制动电阻。本实施例提供的动力制动控制系统根据中间直流电压的大小，合理控制牵引电机产生的电能在动力电池和制动电阻上的消耗，减少了中间直流电压的大幅波动，使车辆在制动时运行平稳，提高了车辆的安全性。

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做一简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的用于轨道车辆的动力制动控制系统实施例一的框图；

图2为本发明提供的用于轨道车辆的动力制动控制系统实施例二的框图；

图3为本发明提供的用于轨道车辆的动力制动控制系统实施例三的框图；

图4为本发明提供的用于轨道车辆的动力制动控制系统实施例四的框图；

图5为本发明提供的用于轨道车辆的动力制动控制系统实施例五的电路图一；

图6为本发明提供的用于轨道车辆的动力制动控制系统实施例五的电路图二；

图7为本发明提供的用于轨道车辆的动力制动控制系统实施例五的电路图三；

图8为本发明提供的用于轨道车辆的动力制动控制系统实施例五的电路图四；

图9为本发明提供的用于轨道车辆的动力制动控制系统实施例五的电路图五；

图10为本发明提供的用于轨道车辆的动力制动控制系统实施例五的电路图六。

具体实施方式

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。

图1为本发明提供的动力制动控制系统实施例一的框图，如图1所示，本实施例的控制系统包括：动力制动系统10和控制器11；动力制动系统10可以包括：牵引电机101、牵引逆变器102、斩波模块103、动力电池104、制动电阻105；

牵引逆变器102与牵引电机101连接，牵引逆变器102用于在车辆进行动力制动时，将牵引电机101产生的交流电转换为直流电。斩波模块103分别与牵引逆变器102、动力电池104和制动电阻105连接，斩波模块103内部具有可控晶体管。

控制器11与斩波模块103连接，控制器11用于在车辆进行动力制动时，当车辆的中间直流电压达到预设值时，控制斩波模块103内可控晶体管的通断以控制斩波模块103的斩波占空比，以使得所述牵引逆变器输出的电能传输至动力电池104和/或制动电阻105。

具体的，在轨道车辆进行动力制动时，牵引电机101可由电动机转变为发电机，将由车辆惯性产生的轮对带动电动机转子旋转所产生的动能转换为电能，实现发电，从而产生反转力矩，消耗车辆的动能，实现车辆制动。同时，牵引电机101产生的电能还可为动力电池104进行充电，或者在制动电阻105上进行消耗，或者，可为动力电池104进行充电，并且在制动电阻105上进行消耗。在该实施例中，控制器11可根据检测到的车辆的中间直流电压的大小来对该电能的分配进行控制，以确定牵引电机101产生的电能的待消耗主体为动力电池104，还是制动电阻105，或者动力电池104和制动电阻105。其中，中间直流电压可以为在车辆进行动力制动时牵引电机101产生的交流电经牵引逆变器102整流后所形成的中间直流回路的电压，也可以为车辆的主发电机产生的交流电经整流装置转变为直流电后所形成的中间直流回路的电压。

可选的，当控制器11检测到中间直流电压达到一个预设值时，控制器11可通过控制斩波模块103输出至动力电池104的斩波占空比为非零值，同时可控制斩波模块103输出至制动电阻105的斩波占空比为零，使得牵引逆变器102输出的电能传输至动力电池104，也就是使得牵引电机101产生的电能用于为动力电池104进行充电。

可选的，当控制器11检测到中间直流电压达到另一预设值时，控制器11还可通过控制斩波模块103输出至动力电池104和制动电阻105的斩波占空比均为非零值，使得牵引逆变器102输出的电能传输至动力电池104和制动电阻105，也就是使得牵引电机101产生的电能一部分用于为动力电池104进行充电，另一部分电能在制动电阻105上消耗。

可选的，当控制器11检测到中间直流电压达到又一预设值时，控制器11还可通过控制斩波模块103输出至动力电池104的斩波占空比为零，同时控制斩波模块103输出至制动电阻105的斩波占空比为非零值，使得牵引逆变器102输出的电能传输至制动电阻105，也就是使得牵引电机101产生的电能在制动电阻105上消耗。

上述，该一个预设值，该另一预设值以及该又一预设值，分别为三个不同的预设电压值。其中，该一个预设值可小于该另一预设值，而该另一预设值可小于该又一预设值。该一个预设值，该另一预设值以及该又一预设值的具体数值，可根据实际需求进行设置或车辆的历史经验值统计得出的，对其各自的具体取值本发明不予限制。

本实施例提供的动力制动控制系统包括：动力制动系统和控制器；该动力制动系统包括：牵引电机、牵引逆变器、斩波模块、动力电池、制动电阻。该牵引电机与牵引逆变器连接；该斩波模块分别与该牵引逆变器、该动力电池和该制动电阻连接。控制器与该斩波模块连接，控制器用于在车辆进行动力制动时，当车辆的中间直流电压达到预设值时，控制该斩波模块的斩波占空比，以使得所述牵引逆变器输出的电能传输至该动力电池和/或该制动电阻。本实施例提供的动力制动控制系统可根据中间直流电压的大小，合理控制牵引电机产生的电能在动力电池和制定电阻上的消耗，实现了对制动回收能量的合理利用，减少了中间直流电压的波动，使车辆在制动时运行平稳，提高了车辆的安全性。

在上述图1所示的用于轨道车辆的动力制动控制系统的基础上，本发明还可提供一种用于轨道车辆的动力制动控制系统。图2为本发明提供的用于轨道车辆的动力制动控制系统实施例二的框图。如图2所示，本实施例的控制系统在上述图1所示的控制系统的基础上，其中，动力制动系统10可以包括：辅助系统106。

辅助系统106与牵引逆变器102连接。辅助系统106可以为轨道车辆所具备的任一类型辅助系统，如控制系统、空调系统，照明系统，冷却风机系统等。

在轨道车辆进行动力制动时，为实现电能的合理利用，牵引电机101产生的电能可用于为辅助系统106供电。

具体的，在轨道车辆进行动力制动时，当控制器11检测到中间直流电压达到第一预设值时，控制器11控制斩波模块103输出至动力电池104和制动电阻105的斩波占空比均为零。由于辅助系统106与牵引逆变器102始终保持连接，因此牵引逆变器102输出的电能传输至辅助系统106。在此情况下，牵引电机101产生的电能仅需为辅助系统106供电，无需为动力电池104和制动电阻105供电。其中，该第一预设值可以为车辆在动力制动工作状态下的最低电压值。

可选的，当控制器11检测到中间直流电压达到第二预设值时，控制器11可控制斩波模块103输出至动力电池104的斩波占空比为非零值，同时控制斩波模块103输出至制动电阻105的斩波占空比为零。由于辅助系统106与牵引逆变器102始终保持连接，因此牵引逆变器102输出的电能传输至辅助系统106和动力电池104。也就是牵引电机101产生的电能用于供辅助系统106使用，同时为动力电池104进行充电。该第二预设值可以为动力电池充电电压值，该动力电池充电电压值可根据车辆运行情况进行调试得到。该第二预设值可大于第一预设值，可使得牵引电机101产生的电能在为辅助系统106供电的情况下，还将多余的电能用于为动力电池104进行充电。

可选的，当动力电池104为大功率电池时，为避免动力电池104充电功率变化较大时或突然停止充电使得中间直流电压产生大幅波动，控制器11还可将中间直流电压与第二预设值进行比较，当中间直流电压与第二预设值的差值增大时，控制斩波模块103输出至动力电池104的斩波占空比增大，从而使牵引逆变器102输出的电能对动力电池104进行充电的功率增大。当中间直流电压与第二预设值的差值减小时，控制斩波模块103输出至动力电池104的斩波占空比减小，从而使牵引逆变器102输出的电能对动力电池104进行充电的功率减小。

可选的，当控制器11检测到中间直流电压达到第三预设值时，控制器11还可控制斩波模块103输出至动力电池104和制动电阻105的斩波占空比均为非零值，由于辅助系统106与牵引逆变器102始终保持连接，牵引逆变器102输出的电能传输至辅助系统106、动力电池104和制动电阻105。也就是牵引电机101产生的电能既可为辅助系统106供电，同时还可为动力电池104进行充电，并且还可在制动电阻105上消耗。该第三预设值可以为制动电阻工作电压值，该制动电阻工作电压值可根据车辆运行情况进行调试得到。该第三预设值可大于该第二预设值，可使得牵引电机101产生的电能在为辅助系统106供电的情况下，还可将多余的电能用于为动力电池104进行充电，并在制动电阻105上消耗。该第三预设值可小于或等于预设的工作电压值。该工作电压值为车辆在动力制动状态下的最高工作电压值。

这种情况下，当动力电池104的充电量大于或等于预设电量，或者已经充满时，控制器11可控制斩波模块103输出至动力电池104的斩波占空比为零，同时控制斩波模块103输出至制动电阻105的斩波占空比为非零值，以使得牵引逆变器102输出的电能传输至辅助系统106和制动电阻105。也就是牵引电机101产生的电能既可为辅助系统106供电，同时在制动电阻105上消耗。当中间直流电压大于或等于预设的保护电压值时，控制器11可控制斩波模块103输出至制动电阻105的斩波占空比为一较高值，以使得高电压在制动电阻105上消耗，起到过压保护的作用。

本实施例提供的动力制动控制系统包括动力制动系统和控制器；动力制动系统可以包括：牵引电机、牵引逆变器、斩波模块、动力电池、制动电阻、辅助系统。该控制系统可在中间直流电压达到第一预设值时，控制牵引电机产生的电能仅需为辅助系统供电，无需为动力电池和制动电阻供电，当中间直流电压达到第二预设值时，牵引电机产生的电能在为辅助系统供电的情况下，还将多余的电能用于为动力电池进行充电，当中间直流电压达到第三预设值时，牵引电机产生的电能在为辅助系统供电的情况下，还可将多余的电能用于为动力电池进行充电，并在制动电阻上消耗。对牵引电机产生的电能在动力电池和制定电阻上的消耗实现了更精确的控制。同时根据中间直流电压与预设值的差值动态调整动力电池的充电功率，使动力电池尽可能处于最大功率充电状态，减少了中间直流电压的大幅波动，保证了牵引系统的稳定，提高了车辆的安全性。

在上述图1所示的用于轨道车辆的动力制动控制系统的基础上，本发明还可提供一种用于轨道车辆的动力制动控制系统。图3为本发明提供的用于轨道车辆的动力制动控制系统实施例三的框图。如图3所示，本实施例的控制系统在上述图1所示的控制系统的基础上，其中，斩波模块103可以包括：第一斩波模块311和第二斩波模块312。

牵引逆变器102与第一斩波模块311和第二斩波模块312连接；第一斩波模块311与控制器11和动力电池104连接。控制器11用于控制第一斩波模块311输出至动力电池104的斩波占空比的大小。

第二斩波模块312与控制器11和制动电阻105连接，控制器11用于控制第二斩波模块312输出至制动电阻105的斩波占空比的大小。。

可选的，当控制器11检测到中间直流电压达到一个预设值时，控制器11可通过控制第一斩波模块311输出至动力电池104的斩波占空比为非零值，同时控制第二斩波模块312输出至制动电阻105的斩波占空比为；OMG，使得牵引逆变器102输出的电能传输至动力电池104，也就是使得牵引电机101产生的电能用于为动力电池104进行充电。

可选的，当控制器11检测到中间直流电压达到另一预设值时，控制器11还可通过控制第一斩波模块311输出至动力电池104的斩波占空比为非零值，同时控制第二斩波模块312输出至制动电阻105的斩波占空比为非零值，使得牵引逆变器102输出的电能传输至动力电池104和制动电阻105，也就是使得牵引电机101产生的电能一部分用于为动力电池104进行充电，另一部分电能在制动电阻105上消耗。

可选的，当控制器11检测到中间直流电压达到又一预设值时，控制器11还可通过控制第一斩波模块311输出至动力电池104的斩波占空比为零，同时控制第二斩波模块312输出至制动电阻105的斩波占空比为非零值，使得牵引逆变器102输出的电能传输至制动电阻105，也就是使得牵引电机101产生的电能在制动电阻105上消耗。

本实施例提供的动力制动控制系统包括：动力制动系统和控制器；该动力制动系统包括：牵引电机、牵引逆变器、第一斩波模块、第二斩波模块、动力电池、制动电阻。牵引逆变器与第一斩波模块和第二斩波模块连接；第一斩波模块与控制器和动力电池连接，并由控制器控制第一斩波模块的斩波占空比；第二斩波模块与控制器和制动电阻连接，并由控制器控制第二斩波模块的斩波占空比。本实施例提供的动力制动控制系统根据中间直流电压的大小，通过控制第一斩波模块输出至动力电池的斩波占空比，第二斩波模块输出至制动电阻的斩波占空比，可实现更加精确的控制牵引电机产生的电能在动力电池和制定电阻上的消耗，有效减少中间直流电压的大幅波动，提高了车辆的安全性。

在上述图2所示的用于轨道车辆的动力制动控制系统的基础上，本发明还可提供一种用于轨道车辆的动力制动控制系统。图4为本发明提供的用于轨道车辆的动力制动控制系统实施例四的框图。如图4所示，本实施例的控制系统在上述图2所示的控制系统的基础上，其中，动力制动系统10还可以包括：发电机107和整流装置108。

发电机107与整流装置108和控制器11连接，辅助系统106与整流装置108连接，发电机107可以为车辆的主发电机。

整流装置108用于将发电机107产生的交流电转换为直流电。

当牵引电机101产生的电量小于辅助系统106所需的电量时，牵引电机产生的电能不能满足辅助系统106使用。此时若动力电池104的电量不足，控制器11控制整流装置108输出的电能传输至辅助系统106，使得发电机107产生的电能作为补充供辅助系统106使用。若动力电池104的电量充足，则控制器11通过控制斩波模块103内相应可控晶体管的导通，使得动力电池104输出的电能传输至辅助系统106，使得动力电池104作为补充为辅助系统106提供电能。

本实施例提供的动力制动控制系统包括动力制动系统和控制器；动力制动系统可以包括：牵引电机、牵引逆变器、斩波模块、动力电池、制动电阻、辅助系统、发电机、整流装置。在牵引电机产生的电能不能满足辅助系统使用时，由发电机或动力电池作为补充为辅助系统提供电能，从而保证了辅助系统在任何情况下均能正常工作。

为了对本发明实施例提供的动力制动控制系统有更清晰的认识，本实施例结合具体的电路图对该控制系统的应用场景进行更为详细的说明。图5为本发明提供的用于轨道车辆的动力制动控制系统实施例五的电路图一。如图5所示，本实施例提供的控制系统包括控制器0、发电机1、整流装置2、制动电阻3、第二斩波模块4、辅助系统5、第一斩波模块6、动力电池7、牵引逆变器8和牵引电机9。

控制器0与整流装置2、第二斩波模块4和第一斩波模块6连接。控制器0用于当车辆的中间直流电压达到预设值时，控制第一斩波模块6输出至动力电池7的斩波占空比；还用于控制第二斩波模块4输出至制动电阻3的斩波占空比，以使得牵引逆变器8输出的电能传输至辅助系统5、动力电池7和/或制动电阻3。

整流装置2与发电机1连接，用于将发电机1产生的交流电转换为直流电；整流装置2还与辅助系统5连接。

第一斩波模块6与动力电池7和辅助系统5连接。第一斩波模块6可以为三电平双向直流斩波模块。控制器0可通过对第一斩波模块6的斩波占空比的控制实现对动力电池7进行充电控制。由于采用了三电平技术，可以提高第一斩波模块6斩波的开关频率，实现对动力电池充电功率更精确的控制。第一斩波模块6还可用于实现动力电池7的电能在辅助系统5上的使用控制。

第二斩波模块4与制动电阻3连接。第二斩波模块4可以为制动斩波模块。控制器0通过控制第二斩波模块4的斩波占空比，从而实现对制动电阻3消耗的电能的控制。

牵引逆变器8与牵引电机9连接，用于将牵引电机9产生的交流电转换为直流电。牵引逆变器8还与第二斩波模块4、辅助系统5和第一斩波模块6连接。

具体的，当车辆进行动力制动时，牵引电机9产生的交流电经过牵引逆变器8转换为直流电，为辅助系统5供电，保证任何情况下车辆辅助系统的用电。此时，如图6所示，牵引电机9产生的电能经过牵引逆变器8传输至辅助系统5。

当牵引电机9产生的电能不能满足辅助系统5使用时，若动力电池7电量不足，控制器0控制发电机1产生的交流电经过整流装置2整流为直流电作为补充为辅助系统供电。此时，如图7所示，发电机1产生的电能经过整流装置2传输至辅助系统5。若动力电池7电量充足，控制器0控制第一斩波模块6中可控晶体管T1和可控晶体管T4中的二极管导通进行放电使得动力电池7为辅助系统5供电。此时，如图8所示，动力电池7的电能经过第一斩波模块6中的电感L1和可控晶体管T1传输至辅助系统，再经过第一斩波模块6中的可控晶体管T4和电感L2形成回路。

可选的，当中间直流电压达到一预设电压值时，牵引电机9产生的电能可为动力电池7进行充电。牵引电机9产生的交流电通过牵引逆变器8整流为直流电，控制器0通过控制第一斩波模块6中的可控晶体管T1和可控晶体管T4通断实现占空比控制，从而实现对动力电池7充电功率的控制。此时，如图9所示，牵引电机9产生的电能经过牵引逆变器8输出，经过第一斩波模块6中的可控晶体管T1和电感L1传输至动力电池7，再经过第一斩波模块6中的电感L2和可控晶体管T4形成回路。

可选的，当中间直流电压达到另一预设电压值时，牵引电机9产生的电能大于动力电池7充电和辅助系统5使用所需的电能，多余的电能可以在制动电阻3上消耗。控制器0通过控制第二斩波模块4中可控晶体管T5的通断实现占空比控制，从而实现对制动电阻3上消耗电能的控制，当T5一直关断时，制动电阻3上没有电能消耗，当T5一直打开时，制动电阻3上消耗的电能为最大。此时，如图10所示，牵引电机9产生的电能经过牵引逆变器8输出，经过第二斩波模块4中的可控晶体管T5传输至制动电阻3。

本实施例提供的动力制动控制系统，包括牵引逆变器、牵引电机、第一斩波模块、第二斩波模块、动力电池、制动电阻、辅助系统、发电机、整流装置和控制器。当中间直流电压达到预设值时，控制器控制第一斩波模块和第二斩波模块中可控晶体管的通断实现占空比控制，从而控制牵引电机输出的电流传输至辅助系统、动力电池和/或制动电阻。实现了对制动回收能量的合理分配利用，减少了中间直流电压的波动，使车辆在制动时运行平稳，提高了车辆的安全性。

本发明还可提供一种轨道车辆，该轨道车辆包括：动力制动控制系统，该动力制动控制系统可以为上述任一实施例中所述的动力制动控制系统，其实现原理与技术效果与上述相同，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种用于轨道车辆的动力制动控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：动力制动系统和控制器；所述动力制动系统包括：牵引电机、牵引逆变器、斩波模块、动力电池、制动电阻；

所述牵引逆变器与所述牵引电机连接，用于将所述牵引电机产生的交流电转换为直流电；

所述斩波模块分别与所述牵引逆变器、所述动力电池和所述制动电阻连接，所述斩波模块内部具有可控晶体管；

所述控制器与所述斩波模块连接，所述控制器用于在车辆进行动力制动时，当车辆的中间直流电压达到预设值时，控制所述斩波模块内可控晶体管的通断以控制所述斩波模块斩波占空比，从而控制所述牵引逆变器输出的电能传输至所述动力电池和/或所述制动电阻。

2.根据权利要求1所述的动力制动控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：辅助系统；所述辅助系统与所述牵引逆变器连接；

所述控制器，还用于在车辆进行动力制动时，当所述中间直流电压达到第一预设值时，控制所述斩波模块输出至所述动力电池和所述制动电阻的斩波占空比为零，以使得所述牵引逆变器输出的电能传输至所述辅助系统。

3.根据权利要求2所述的动力制动控制系统，其特征在于，

所述控制器，具体用于在车辆进行动力制动时，当所述中间直流电压达到第二预设值时，控制所述斩波模块输出至所述动力电池的斩波占空比为非零值，控制所述斩波模块输出至所述制动电阻的斩波占空比为零，以使得所述牵引逆变器输出的电能传输至所述辅助系统和所述动力电池。

4.根据权利要求3所述的动力制动控制系统，其特征在于，

所述控制器，具体用于车辆进行动力制动时当所述中间直流电压与所述第二预设值的差值增大，控制所述斩波模块输出至所述动力电池的斩波占空比增大，以控制所述牵引逆变器输出的电能对所述动力电池进行充电的功率增大；当所述中间直流电压与所述第二预设值的差值减小，控制所述斩波模块输出至所述动力电池的占空比减小，以控制所述牵引逆变器输出的电能对所述动力电池进行充电的功率减小。

5.根据权利要求2所述的动力制动控制系统，其特征在于，

所述控制器，具体用于在车辆进行动力制动时，当所述中间直流电压达到第三预设值时，控制所述斩波模块输出至所述动力电池和所述制动电阻间的占空比为非零值，以使得所述牵引逆变器输出的电能传输至所述辅助系统、所述动力电池和所述制动电阻。

6.根据权利要求2-5所述的动力制动控制系统，其特征在于，所述第二预设值大于所述第一预设值，所述第三预设值大于所述第二预设值。

7.根据权利要求1-5所述的动力制动控制系统，其特征在于，所述斩波模块包括：第一斩波模块；

所述第一斩波模块与所述动力电池和所述控制器连接；所述控制器用于控制所述第一斩波模块输出至所述动力电池的斩波占空比。

8.根据权利要求1-5所述的动力制动控制系统，其特征在于，所述斩波模块包括：第二斩波模块，

所述第二斩波模块与所述制动电阻和所述控制器连接；所述控制器用于控制所述第二斩波模块输出至所述制动电阻间的斩波占空比。

9.根据权利要求2所述的动力制动控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：发电机和整流装置；

所述发电机与所述整流装置和所述控制器连接，所述辅助系统与所述整流装置连接；

所述整流装置用于将所述发电机产生的交流电转换为直流电；

所述控制器，还用于在车辆进行动力制动时，当所述牵引逆变器输出的电能小于所述辅助系统所需的电能，并且所述动力电池电量不足时，控制所述整流装置输出的电能传输至所述辅助系统。

10.根据权利要求2所述的动力制动控制系统，其特征在于，所述辅助系统还与所述斩波模块连接；

所述控制器，还用于在车辆进行动力制动时，当所述牵引逆变器输出的电能小于所述辅助系统所需的电能，并且所述动力电池电量充足时，控制所述斩波模块内相应可控晶体管导通，以使得所述动力电池输出的电能传输至所述辅助系统。

11.一种轨道车辆，其特征在于，包括：动力制动控制系统，所述动力制动控制系统为上述权利要求1-10中任一项所述的动力制动控制系统。