CN110626207A - 轨道交通车辆的充电方法、系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道交通车辆的充电方法、系统，其中该方法包括：获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据握手信号与车载中央控制单元建立通信连接，通过通信连接，获取车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息，通过通信连接，接收车载中央控制单元发送的充电指令，根据第一状态信息，控制供电设备内的输出端的第一接触器闭合，对储能装置进行充电。该方法可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道交通车辆的充电方法、车站控制单元、车载中央控制单元、轨道交通车辆的充电系统、电子设备和非临时性计算机可读存储介质。
背景技术
目前，轨道交通车辆(例如，有轨电车)一般采用进站停车充电的方式，即车辆进站停车后，再控制供电设备启动以进行充电，供电设备(充电器)一般采用150kW直流供电设备。
然而，供电设备的启动时间较长，一般超过30s，而车辆从进站到离站时间一般不超过60s，车辆的有效充电时间只能达到大概30s，充电时间较短，可能无法满足车辆的用电需求。
发明内容
本发明的目的旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种轨道交通车辆的充电方法，该方法可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
本发明的第二个目的在于提出另一种轨道交通车辆的充电方法。
本发明的第三个目的在于提出一种车站控制单元。
本发明的第四个目的在于提出一种车载中央控制单元。
本发明的第五个目的在于提出一种轨道交通车辆的充电系统。
本发明的第六个目的在于提出一种电子设备。
本发明的第七个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种轨道交通车辆的充电方法，包括以下步骤：获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据所述握手信号与所述车载中央控制单元建立通信连接；通过所述通信连接，获取所述车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息；通过所述通信连接，接收所述车载中央控制单元发送的充电指令；根据所述第一状态信息，控制供电设备内的输出端的第一接触器闭合，对所述储能装置进行充电；其中，所述供电设备包括：依次连接的输入端、变压器和输出端，所述变压器和所述输出端之间设置有所述第一接触器。
根据本发明实施例的轨道交通车辆的充电方法，先获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据握手信号与所述车载中央控制单元建立通信连接，再通过通信连接，获取车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息，通过通信连接，接收车载中央控制单元发送的充电指令，根据第一状态信息，控制供电设备内的输出端的第一接触器闭合，对储能装置进行充电。由此，该方法可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
为达上述目的，本发明第二方面实施例提出另一种轨道交通车辆的充电方法，包括以下步骤：向车站控制单元发送握手信号，与所述车站控制单元建立通信连接；通过所述通信连接，向所述车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使所述车站控制单元根据所述第一状态信息控制供电设备对所述储能装置进行充电；当车辆到站时，通过所述通信连接向所述车站控制单元发送充电指令。
根据本发明实施例的轨道交通车辆的充电方法，向车站控制单元发送握手信号，与车站控制单元建立通信连接，通过通信连接，向车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使车站控制单元根据第一状态信息控制供电设备对所述储能装置进行充电，当车辆到站时，通过通信连接向车站控制单元发送充电指令。由此，该方法可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种车站控制单元，包括：连接建立单元，用于获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据所述握手信号与所述车载中央控制单元建立通信连接；获取模块，用于通过所述通信连接，获取所述车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息；接收模块，用于通过所述通信连接，接收所述车载中央控制单元发送的充电指令；充电控制模块，用于根据所述第一状态信息，控制供电设备内的输出端上的第一接触器闭合，以对所述储能装置进行充电；其中，所述供电设备包括：依次连接输入端、变压器和输出端；其中，所述变压器和所述输出端之间设置有所述第一接触器。
根据本发明实施例的车站控制单元，通过连接建立单元获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据握手信号与车载中央控制单元建立通信连接，获取模块通过通信连接，获取车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息，接收模块通过通信连接，接收车载中央控制单元发送的充电指令，充电控制模块根据第一状态信息，控制供电设备内的输出端上的第一接触器闭合，以对储能装置进行充电。由此，可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种车载中央控制单元，包括：连接建立模块，用于向车站控制单元发送握手信号，与所述车站控制单元建立通信连接；发送模块，用于通过所述通信连接，向所述车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使所述车站控制单元根据所述第一状态信息控制供电设备对所述储能装置进行充电，以及当车辆到站时，通过所述通信连接向所述车站控制单元发送充电指令。
根据本发明实施例的车载中央控制单元，通过连接建立模块向车站控制单元发送握手信号，与车站控制单元建立通信连接，发送模块通过通信连接，向车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使车站控制单元根据第一状态信息控制供电设备对储能装置进行充电，以及当车辆到站时，通过通信连接向车站控制单元发送充电指令。由此，可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
为达上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种轨道交通车辆的充电系统，包括：设置车辆上的第一装置和设置在车站的第二装置；其中，所述第一装置包括：储能装置、储能装置管理单元、车载中央控制单元和车载单元；所述车载中央控制单元分别与所述储能装置管理单元和所述车载单元连接；所述储能装置管理单元与所述储能装置连接；所述第二装置包括：轨旁单元、车站控制单元和供电设备；所述车载单元和所述轨旁单元通过无线通信连接，所述轨旁单元与所述车站控制单元连接，所述车站控制单元与所述供电设备连接；其中，所述车站控制单元，用于：获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据所述握手信号与所述车载中央控制单元建立通信连接；通过所述通信连接，获取所述车载中央控制单元发送的所述储能装置的第一状态信息；通过所述通信连接，接收所述车载中央控制单元发送的充电指令；根据所述第一状态信息，控制供电设备内的输出端上的第一接触器闭合，以对所述储能装置进行充电；所述车载中央控制单元，用于：向所述车站控制单元发送所述握手信号，与所述车站控制单元建立通信连接；通过所述通信连接，向所述车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使所述车站控制单元根据所述第一状态信息控制所述供电设备对所述储能装置进行充电；当车辆到站时，通过所述通信连接向所述车载中央控制单元发送所述充电指令。
根据本发明实施例的轨道交通车辆的充电系统，通过车站控制单元获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据握手信号与车载中央控制单元建立通信连接，通过通信连接，获取车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息，通过通信连接，接收车载中央控制单元发送的充电指令，根据第一状态信息，控制供电设备内的输出端上的第一接触器闭合，以对储能装置进行充电，并通过车载中央控制单元向车站控制单元发送握手信号，与车站控制单元建立通信连接，通过通信连接，向车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使车站控制单元根据第一状态信息控制供电设备对储能装置进行充电，当车辆到站时，通过通信连接向车载中央控制单元发送充电指令。由此，可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
为达上述目的，本发明第六方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器和处理器；其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现本发明第一方面所述的轨道交通车辆的充电方法或者本发明第二方面实施例所述的轨道交通车辆的充电方法。
根据本发明实施例的电子设备，处理器读取存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序时，获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据握手信号与所述车载中央控制单元建立通信连接，再通过通信连接，获取车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息，通过通信连接，接收车载中央控制单元发送的充电指令，根据第一状态信息，控制供电设备内的输出端的第一接触器闭合，对储能装置进行充电；或者，向车站控制单元发送握手信号，与车站控制单元建立通信连接，通过通信连接，向车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使车站控制单元根据第一状态信息控制供电设备对所述储能装置进行充电，当车辆到站时，通过通信连接向车站控制单元发送充电指令，从而可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需。
为达上述目的，本发明第七方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面所述的轨道交通车辆的充电方法或者本发明第二方面实施例所述的轨道交通车辆的充电方法。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，其上存储的计算机程序被处理器执行时，获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据握手信号与所述车载中央控制单元建立通信连接，再通过通信连接，获取车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息，通过通信连接，接收车载中央控制单元发送的充电指令，根据第一状态信息，控制供电设备内的输出端的第一接触器闭合，对储能装置进行充电；或者，向车站控制单元发送握手信号，与车站控制单元建立通信连接，通过通信连接，向车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使车站控制单元根据第一状态信息控制供电设备对所述储能装置进行充电，当车辆到站时，通过通信连接向车站控制单元发送充电指令，从而可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
图1是根据本发明一个实施例的轨道交通车辆的充电方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的供电设备的电路拓扑图；
图3是根据本发明一个实施例的轨道交通车辆的充电系统的方框示意图；
图4是根据本发明又一个实施例的轨道交通车辆的充电方法的流程图；
图5是根据本发明另一个实施例的轨道交通车辆的充电方法的流程图；
图6是根据本发明一个实施例的车站控制单元的方框示意图；
图7是根据本发明一个实施例的车载中央控制单元的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的轨道交通车辆的轨道交通车辆的充电方法、车站控制单元、车载中央控制单元、轨道交通车辆的充电系统、电子设备和非临时性计算机可读存储介质。
图1是根据本发明一个实施例的轨道交通车辆的充电方法的流程图。需要说明的是，本发明实施例的轨道交通车辆的数据传输方法可以从车站控制单元侧进行描述，即以车站控制单元为执行主体。
如图1所示，该轨道交通车辆的充电方法包括以下步骤：
S1，获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据握手信号与车载中央控制单元建立通信连接。
S2，通过通信连接，获取车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息。其中，第一状态信息可以包括：包括储能装置的电压、当前电量、允许充电状态和最大充电功率等。
根据本发明的一个实施例，上述的方法还可以包括：基于通信连接，向车载中央控制单元反馈供电设备的第二状态信息。其中，第二状态信息可以包括：供电设备的输出电压和充电功率等供电参数。
S3，通过通信连接，接收车载中央控制单元发送的充电指令。
S4，根据第一状态信息，控制供电设备内的输出端的第一接触器闭合，对储能装置进行充电。
进一步地，在本发明的实施例中，根据第一状态信息，控制供电设备内的输出端的第一接触器闭合，以对储能装置进行充电，包括：根据第一状态信息，判断是否需要对储能装置进行充电；当判断出需要对储能装置进行充电时，确定供电设备的输出电压和充电功率；控制第一接触器闭合，按照输出电压和充电功率对储能装置进行充电。
其中，在本发明的实施例中，如图2所示，供电设备可以包括：依次连接的输入端IN、变压器T和输出端OUT；其中，输入端IN与供电设备连接，变压器T和输出端OUT之间设置有第一接触器K1。供电设备还包括设置在输入端IN和变压器T之间的第一滤波单元，其中，第一滤波单元和输入端IN之间设置有断路器K2，第一滤波单元通过第一线路和第二线路变压器T连接，在第一线路上设置有第二接触器K3，在第二线路上设置有用于对供电设备进行预充的第三接触器K4。
轨道交通车辆可以为地铁车辆、跨座式单轨车辆、有轨电池和轻轨车辆，储能装置可以为动力电池或大电容，供电设备可以为站台充电器。
具体地，供电设备的电路拓扑可以如图2所示，A、B、C代表交流电的三相，N为中性线，PE为地线，第一滤波单元用以滤除三相交流电中的尖峰，变压器T用以进行变压，正弦滤波器用以滤除变压器T输出的正弦波的尖峰，整流单元用以将交流电转换为脉动直流电，第二滤波单元用以对脉动直流电进行滤波处理，以从输出端OUT输出预设的直流电。为避免在接触器闭合的瞬间电流过大，对电路中的电力电子器件产生冲击，一般在K3闭合前，先控制第三接触器K4先闭合，以对电路中的预充电容(图中未具体示出)进行预充，并在预充结束后再控制K3闭合进行供电。
轨道交通车辆可以基于如图3所示的充电系统进行充电。如图3所示，该系统可以包括设置在车载端的电池管理器(BMS，Battery Management System)、车载中央控制单元(CCU，Central Control Unit)、车载信息子系统PIS(Passenger Information System)和车载接入点即车载AP(Wireless Access Point)、第一通信交换机和第二通信交换机；设置在站台端的轨旁单元(轨旁AP)、供电设备、车站控制单元、第三通信交换机。车载端与站台端通过无线通讯方式通信。
车站控制单元可以控制供电设备的输入端IN处于常启状态，即图2中的K1、K3、K4处于闭合状态。当车辆在区间内运行时，CCU实时向下一站车站控制单元发送握手信号。车站控制单元在接收到握手信号后，对握手信号进行解析，并根据解析结果判断该信号是否是发送给本站的，如果是，则车站控制单元建立与CCU的通信连接，并在通信连接建立成功后反馈连接成功信息给CCU。当CCU接收到连接成功信息后，经该信息反馈至BMS，BMS采集储能装置的第一状态信息并发送至CCU，CCU经第一通信交换机、车载PIS、第二通信交换机和车载AP的通道，通过车地无线通信系统将储能装置的第一状态信息发送至车站控制单元。车站控制单元对储能装置的第一状态信息进行解析，以获取储能装置的电压、当前电量、允许充电状态和最大充电功率等，并且，车站控制单元还将供电设备的输出电压和充电功率等供电参数基于已建立的通信连接发送至CCU，以使CCU与车站控制单元实现实时数据交互。
当车辆进站停稳后，CCU通过已建立的通信连接发送的充电指令至车站控制单元，车站控制单元在接收到充电指令后，根据储能装置的当前电量等信息判断储能装置是否需要进行充电，如果需要则根据储能装置的电压、允许充电状态和最大充电功率等对供电设备输出端电压、供电功率、供电状态等进行调整，以使供电设备供电参数与储能装置的充电参数匹配，调整完成后，车站控制单元控制供电设备的第一接触器闭合(该动作时间一般小于1s)，以供电设备输出端OUT输出预设直流电至储能装置，以给储能装置充电，由于第一接触器闭合的动作时间很短，因此可显著增大储能装置的有效充电时间。由此，该方法可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
根据本发明的一个实施例，接收车载中央控制单元发送的握手信号之前，还可以包括：接收启动指令，根据启动指令，控制启动供电设备启动并进行故障检测，如果检测到故障，则广播发送故障指示。
进一步地，根据本发明的一个实施例，控制启动供电设备并进行故障检测，可以包括：根据启动指令，控制供电设备内的断路器、第二接触器和第三接触器闭合；对断路器、第二接触器和第三接触器的闭合状态进行检测，如果检测到有其中一个未闭合，则确定供电设备存在故障。
具体地，车站控制单元在接收到启动指令时控制控制供电设备内的断路器K2、第二接触器K3和第三接触器K4闭合，正常情况下，断路器K2、第二接触器K3和第三接触器K4处于常闭以使供电设备的输入端处于常启动状态，做好供电准备。然后，车站控制单元可以对供电设备进行故障检测，具体可通过检测断路器K2、第二接触器K3和第三接触器K4的状态进行故障检测，如果断路器K2、第二接触器K3和第三接触器K4任一不处于闭合状态，则判断供电设备存在故障。如果判断供电设备存在故障，则车站控制单元发出故障指示，以提醒用户尽快进行检修，并且不向CCU发送握手信号，以禁止本站车辆进行充电。
车站控制单元除可以在接收车载中央控制单元发送的握手信号之前进行故障检测，也可以在接收到车载中央控制单元发送的握手信号之后进行故障检测。
根据本发明的一个实施例，接收车载中央控制单元发送的握手信号，根据握手信号与车载中央控制单元建立通信连接，可以包括：接收车载中央控制单元发送的握手信号；控制启动供电设备并进行故障检测；如果检测到故障，向车载中央控制单元发送故障指示，并向车载中央控制单元返回连接未成功的指示；如果未检测到故障，根据握手信号与车载中央控制单元建立通信连接，并向车载中央控制单元返回连接成功的指示。
具体地，当车辆在区间内运行时，CCU实时向下一站车站控制单元发送握手信号。车站控制单元在接收到握手信号后，供电设备的断路器K2、第二接触器K3和第三接触器K4闭合，并进行故障检测，具体可以通过检测断路器K2、第二接触器K3和第三接触器K4的状态进行故障检测，如果断路器K2、第二接触器K3和第三接触器K4任一不处于闭合状态，则判断供电设备存在故障，车站控制单元向CCU返回连接未成功的指示，以告知CCU供电设备无法提供供电服务；而如果未检测到供电设备存在故障，则车站控制单元对握手信号进行解析，并根据解析结果判断该信号是否是发送给本站的，如果是，则车站控制单元建立与CCU的通信连接，并在通信连接建立成功后反馈连接成功信息给CCU。当CCU接收到连接成功信息后，CCU经第一通信交换机、车载PIS、第二通信交换机和车载AP的通道，通过车地无线通信系统将储能装置的第一状态信息发送至车站控制单元。车站控制单元对储能装置的第一状态信息进行解析，以获取储能装置的电压、当前电量、允许充电状态和最大充电功率等。当车辆进站停稳后，CCU通过已建立的通信连接发送的充电指令至车站控制单元，车站控制单元在接收到充电指令后，根据储能装置的当前电量等信息判断储能装置是否需要进行充电，如果需要则根据储能装置的电压、允许充电状态和最大充电功率等对供电设备输出端电压、供电功率、供电状态等进行调整，以使供电设备供电参数与储能装置的充电参数匹配，调整完成后，车站控制单元控制供电设备的第一接触器闭合(该动作时间一般小于1s)，以供电设备输出端OUT输出预设直流电至储能装置，以给储能装置充电，由于第一接触器闭合的动作时间很短，因此可显著增大储能装置的有效充电时间。
根据本发明的一个实施例，如图4所示，控制供电设备内的输出端的第一接触器闭合，以对储能装置进行充电之后，还可以包括：
S5，在充电过程中，获取储能装置的第一状态信息。
S6，根据当前获取到的第一状态信息，调整供电设备的输出电压和充电功率。
S7，按照调整的输出电压和充电功率对储能装置继续充电。
具体地，在车辆充电的过程中，车站控制单元实时获取CCU发送的储能单元的第一状态信息，并对储能装置的第一状态信息进行解析，以获取储能装置的电压、当前电量、允许充电状态和最大充电功率等充电参数，并根据储能装置的电压、当前电量、允许充电状态和最大充电功率等实时调整供电设备的输出电压、充电功率等供电参数，并按照调整后的输出电压和充电功率对储能装置继续充电，以使供电设备与储能装置向匹配，提高充电的安全性和可靠性。
进一步地，根据本发明的一个实施例，如图4所示，按照调整的输出电压和充电功率对储能装置继续充电之后，还可以包括：
S8，当车辆离站时，接收车载中央控制单元发送的停止充电指令，控制第一接触器断开，停止充电；
S9，根据当前获取到的第一状态信息，判断储能装置的电量是否达到预设的阈值，如果达到预设的阈值，则控制第一接触器断开，停止充电。其中，预设的阈值可以根据实际情况进行预设。
S10，从开始充电时计时，当计时到预设的时长，则控制第一接触器断开，停止充电。其中，预设的时长可以根据实际情况进行预设。
也具体地，如果车辆即将离站，则CCU通过已建立的通信连接向车站控制单元发送停止充电指令，车站控制单元在接收到停止充电指令后，控制第一接触器断开，停止充电。如果车站控制单元根据储能装置的第一状态信息判断储能装置的电量达到预设的阈值，说明储能装置的电量达到运行需求，车站控制单元控制第一接触器断开，停止充电。如果储能装置的充电时间达到预设的时长，车站控制单元控制第一接触器断开，停止充电。
综上所述，根据本发明实施例的轨道交通车辆的充电方法，先获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据握手信号与所述车载中央控制单元建立通信连接，再通过通信连接，获取车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息，通过通信连接，接收车载中央控制单元发送的充电指令，根据第一状态信息，控制供电设备内的输出端的第一接触器闭合，对储能装置进行充电。由此，该方法可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
为了实现上述实施例，本发明还提出了另一种轨道交通车辆的充电方法。
图5是根据本发明另一个实施例的轨道交通车辆的充电方法的流程图。需要说明的是，本发明实施例的轨道交通车辆的充电法可以从车载中央控制单元(CCU)侧进行描述，即以CCU为执行主体。
如图5所示，该充电方法可以包括以下步骤：
S11，向车站控制单元发送握手信号，与车站控制单元建立通信连接。
S12，通过通信连接，向车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使车站控制单元根据第一状态信息控制供电设备对储能装置进行充电。
S13，当车辆到站时，通过通信连接向车站控制单元发送充电指令。
进一步地根据本发明的一个实施例，通过通信连接向车站控制单元发送充电指令之前，还包括：根据第一状态信息，判断储能装置是否需要充电；当判断出储能装置需要充电，则向车站控制单元发送充电指令。
具体地，供电设备的电路拓扑可以如图2所示。轨道交通车辆可以基于如图3所示的充电系统进行充电。
车站控制单元可以控制供电设备的输入端IN处于常启状态，即图2中的K1、K3、K4处于闭合状态。当车辆在区间内运行时，CCU实时向下一站车站控制单元发送握手信号。车站控制单元在接收到握手信号后，对握手信号进行解析，并根据解析结果判断该信号是否是发送给本站的，如果是，则车站控制单元建立与CCU的通信连接，并在通信连接建立成功后反馈连接成功信息给CCU。当CCU接收到连接成功信息后，经该信息反馈至BMS，BMS采集储能装置的第一状态信息并发送至CCU，CCU经第一通信交换机、车载PIS、第二通信交换机和车载AP的通道，通过车地无线通信系统将储能装置的第一状态信息发送至车站控制单元。车站控制单元对储能装置的第一状态信息进行解析，以获取储能装置的电压、当前电量、允许充电状态和最大充电功率等；并且，车站控制单元还将供电设备的输出电压和充电功率等供电参数基于已建立的通信连接发送至CCU，以使CCU与车站控制单元实现实时数据交互。
CCU还根据储能装置的当前电量等信息判断储能装置是否需要进行充电，如果需要，则在当车辆进站停稳后，CCU通过已建立的通信连接发送的充电指令至车站控制单元，车站控制单元在接收到充电指令后，根据储能装置的电压、允许充电状态和最大充电功率等对供电设备输出端电压、供电功率、供电状态等进行调整，以使供电设备供电参数与储能装置的充电参数匹配，调整完成后，车站控制单元控制供电设备的第一接触器闭合(该动作时间一般小于1s)，以供电设备输出端OUT输出预设直流电至储能装置，以给储能装置充电，由于第一接触器闭合的动作时间很短，因此可显著增大储能装置的有效充电时间。由此，该方法可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
当然，CCU也可以根据车站控制单元反馈的信息判断储能装置是否需要充电。具体而言，当车辆在区间内运行时，CCU实时向下一站车站控制单元发送握手信号。车站控制单元在接收到握手信号后，对握手信号进行解析，并根据解析结果判断该信号是否是发送给本站的，如果是，则车站控制单元建立与CCU的通信连接，并在通信连接建立成功后反馈连接成功信息给CCU。当CCU接收到连接成功信息后，经该信息反馈至BMS，BMS采集储能装置的第一状态信息并发送至CCU，CCU经第一通信交换机、车载PIS、第二通信交换机和车载AP的通道，通过车地无线通信系统将储能装置的第一状态信息发送至车站控制单元。车站控制单元对储能装置的第一状态信息进行解析，以获取储能装置的电压、当前电量、允许充电状态和最大充电功率等；并且，车站控制单元还将供电设备的输出电压和充电功率等供电参数基于已建立的通信连接发送至CCU，以使CCU与车站控制单元实现实时数据交互。
车站控制单元可以根据储能装置的电压、允许充电状态和最大充电功率等调整等对供电设备输出端电压、供电功率、供电状态等进行调整，以使供电设备供电参数与储能装置的充电参数匹配。CCU与车站控制单元实现实时进行数据交互，车站控制单元将供电设备的第二状态参数(供电设备的输出电压和充电功率等供电参数)实时反馈至CCU。CCU可以根据车站控制单元反馈的供电设备的第二状态参数，并结合储能装置的第一状态信息，判断是否需要在本站进行充电。
如果CCU根据车站控制单元反馈的数据判断需要在本站进行充电，当车辆进站停稳后，CCU通过已建立的通信连接发送的充电指令至车站控制单元，车站控制单元在接收到充电指令后，控制供电设备的第一接触器闭合(该动作时间一般小于1s)，以供电设备输出端OUT输出预设直流电至储能装置，以给储能装置充电，由于第一接触器闭合的动作时间很短，因此可显著增大储能装置的有效充电时间。并且，在充电的过程中，车站控制单元实时获取CCU发送的储能单元的第一状态信息，并对储能装置的第一状态信息进行解析，以获取储能装置的电压、当前电量、允许充电状态和最大充电功率等充电参数，并根据储能装置的电压、当前电量、允许充电状态和最大充电功率等实时调整供电设备的输出电压、充电功率等供电参数，并按照调整后的输出电压和充电功率对储能装置继续充电，以使供电设备与储能装置向匹配，提高充电的安全性和可靠性。
根据本发明的一个实施例，通过通信连接向车站控制单元发送充电指令之后，还可以包括：控制车辆上的充电刀伸出并与设置在轨道上的充电轨电连接。其中，充电刀与储能装置电连接，充电轨与供电设备电连接。
当车辆离站时，控制充电刀断开与充电轨的连接。
具体地，轨道交通车辆包括用于为车辆供电的储能装置和充电刀。当车辆到站时，如果供电设备接收到充电指令，则控制充电刀伸出并与设置在轨道上的充电轨电连接，其中，充电轨与站台的供电设备电连接。需要说明的是，这里所述的“车辆到站”可以理解为车辆进入相应的站台时的状态，此时车辆可以缓慢行驶或停止。当车辆到站时，可以通过充电刀与充电轨电连接实现储能装置与供电设备的电连接，从而可以控制供电设备对储能装置进行充电。
车辆即将离站，或者，储能装置的电量达到预设的阈值，或者，充电时间达到预设的时长，则CCU通过已建立的通信连接向车站控制单元发送停止充电指令。当车站控制单元接收到充电结束指示时，供电设备控制车辆的充电刀断开与充电轨的连接。由此，通过控制断开充电刀与充电轨之间的连接，可以使储能装置断开与供电设备的连接，从而可以方便地结束对储能装置的充电。
在本发明的一些实施例中，监测车辆与即将到站站台的距离，当距离小于预设值时，控制充电刀伸出至预定高度。由此，可以对车辆到站充电做好准备。例如，可以设定预设距离为100米。当检测车辆距离即将到站的站台的距离小于100米时，控制充电刀伸出至预定高度。这里所述的“预定高度”可以理解为充电刀可以与充电轨稳定电连接的高度。需要说明的是，充电刀与充电轨之间的电连接可以通过直接接触实现电连接，例如，充电刀与充电轨接触并电连接；充电刀与供电设备的电连接也可以通过非直接接触实现电连接，例如，可以通过电磁感应实现充电刀与供电设备之间的电连接等。当车辆到站时，伸出至预定高度的充电刀与充电轨电连接，从而使供电设备与储能装置连通以对储能装置进行充电。
根据本发明实施例的轨道交通车辆的充电方法，向车站控制单元发送握手信号，与车站控制单元建立通信连接，通过通信连接，向车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使车站控制单元根据第一状态信息控制供电设备对所述储能装置进行充电，当车辆到站时，通过通信连接向车站控制单元发送充电指令。由此，该方法可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
图6是根据本发明一个实施例的车站控制单元的方框示意图。如图6所示，该车站控制单元包括：连接建立单元10、获取模块20、接收模块30、充电控制模块40。
其中，连接建立单元10用于获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据握手信号与车载中央控制单元建立通信连接。获取模块20用于通过通信连接，获取车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息。接收模块30用于通过通信连接，接收车载中央控制单元发送的充电指令。充电控制模块40用于根据第一状态信息，控制供电设备内的输出端上的第一接触器闭合，以对储能装置进行充电。其中，如图2所示，供电设备包括：依次连接输入端IN、变压器T和输出端OUT，输入端IN、与供电设备连接，变压器T和输出端OUT之间设置有第一接触器K1。
具体地，充电控制模块40可以控制供电设备的输入端IN处于常启状态，即图2中的K1、K3、K4处于闭合状态。当车辆在区间内运行时，CCU实时向下一站车站控制单元的连接建立单元10发送握手信号。连接建立单元10在接收到握手信号后，对握手信号进行解析，并根据解析结果判断该信号是否是发送给本站的，如果是，则连接建立单元10建立与CCU的通信连接，并在通信连接建立成功后反馈连接成功信息给CCU。当CCU接收到连接成功信息后，经该信息反馈至BMS，BMS采集储能装置的第一状态信息并发送至CCU，CCU通过车地无线通信系统将储能装置的第一状态信息发送至连接建立单元10。获取模块20获取第一状态信息，并对储能装置的第一状态信息进行解析，以获取储能装置的电压、当前电量、允许充电状态和最大充电功率等，并且，连接建立单元10还将供电设备的输出电压和充电功率等供电参数基于已建立的通信连接发送至CCU，以使CCU与车站控制单元实现实时数据交互。
当车辆进站停稳后，CCU通过已建立的通信连接发送的充电指令至车站控制单元，在接收模块30接收到充电指令后，充电控制模块40根据储能装置的当前电量等信息判断储能装置是否需要进行充电，如果需要则根据储能装置的电压、允许充电状态和最大充电功率等对供电设备输出端电压、供电功率、供电状态等进行调整，以使供电设备供电参数与储能装置的充电参数匹配，调整完成后，充电控制模块40控制供电设备的第一接触器闭合(该动作时间一般小于1s)，以供电设备输出端OUT输出预设直流电至储能装置，以给储能装置充电，由于第一接触器闭合的动作时间很短，因此可显著增大储能装置的有效充电时间。由此，在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
根据本发明实施例的车站控制单元，通过连接建立单元获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据握手信号与车载中央控制单元建立通信连接，获取模块通过通信连接，获取车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息，接收模块通过通信连接，接收车载中央控制单元发送的充电指令，充电控制模块根据第一状态信息，控制供电设备内的输出端上的第一接触器闭合，以对储能装置进行充电。由此，可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
图7是根据本发明一个实施例的车载中央控制单元的方框示意图。如图7所示，该车载中央控制单元(CCU)包括：连接建立模块50、发送模块60。
其中，连接建立模块50用于向车站控制单元发送握手信号，与车站控制单元建立通信连接。发送模块60用于通过通信连接，向车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使车站控制单元根据第一状态信息控制供电设备对储能装置进行充电，以及当车辆到站时，通过通信连接向车站控制单元发送充电指令。
具体地，车站控制单元可以控制供电设备的输入端IN处于常启状态，即图2中的K1、K3、K4处于闭合状态。当车辆在区间内运行时，连接建立模块50实时向下一站车站控制单元发送握手信号。车站控制单元在接收到握手信号后，对握手信号进行解析，并根据解析结果判断该信号是否是发送给本站的，如果是，则车站控制单元建立与连接建立模块50的通信连接，并在通信连接建立成功后反馈连接成功信息给连接建立模块50。当连接建立模块50接收到连接成功信息后，经该信息反馈至BMS，BMS采集储能装置的第一状态信息，发送模块60通过通信连接将储能装置的第一状态信息发送至车站控制单元。车站控制单元对储能装置的第一状态信息进行解析，以获取储能装置的电压、当前电量、允许充电状态和最大充电功率等，并且，车站控制单元还将供电设备的输出电压和充电功率等供电参数基于已建立的通信连接发送至连接建立模块50，以使CCU与车站控制单元实现实时数据交互。
当车辆进站停稳后，发送模块60通过已建立的通信连接发送的充电指令至车站控制单元，车站控制单元在接收到充电指令后，根据储能装置的当前电量等信息判断储能装置是否需要进行充电，如果需要则根据储能装置的电压、允许充电状态和最大充电功率等对供电设备输出端电压、供电功率、供电状态等进行调整，以使供电设备供电参数与储能装置的充电参数匹配，调整完成后，车站控制单元控制供电设备的第一接触器闭合(该动作时间一般小于1s)，以供电设备输出端OUT输出预设直流电至储能装置，以给储能装置充电，由于第一接触器闭合的动作时间很短，因此可显著增大储能装置的有效充电时间。由此，可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
根据本发明实施例的车载中央控制单元，通过连接建立模块向车站控制单元发送握手信号，与车站控制单元建立通信连接，发送模块通过通信连接，向车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使车站控制单元根据第一状态信息控制供电设备对储能装置进行充电，以及当车辆到站时，通过通信连接向车站控制单元发送充电指令。由此，可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
图3是根据本发明一个实施例的轨道交通车辆的充电系统的方框示意图。如图3所示，该系统包括设置车辆上的第一装置1和设置在车站的第二装置2。
其中，第一装置1包括：储能装置、储能装置管理单元(BMS)、车载中央控制单元(CCU)和车载单元11；车载中央控制单元(CCU)分别与储能装置管理单元(BMS)和车载单元11连接；储能装置管理单元(BMS)与储能装置连接。第二装置2包括：轨旁单元21(轨旁AP)、车站控制单元22和供电设备23；车载单元11和轨旁单元21通过无线通信连接，轨旁单元21与车站控制单元22连接，车站控制单元22与供电设备23连接。
车站控制单元22用于：获取车载中央控制单元CCU发送的握手信号，根据握手信号与车载中央控制单元CCU建立通信连接；通过通信连接，获取车载中央控制单元CCU发送的储能装置的第一状态信息；通过通信连接，接收车载中央控制单元CCU发送的充电指令；根据第一状态信息，控制供电设备内的输出端上的第一接触器K1闭合，以对储能装置进行充电；
车载中央控制单元CCU用于：向车站控制单元22发送握手信号，与车站控制单元22建立通信连接；通过通信连接，向车站控制单元22发送储能装置的第一状态信息，以使车站控制单元22根据第一状态信息控制供电设备对储能装置进行充电；当车辆到站时，通过通信连接向车载中央控制单元CCU发送充电指令。
具体地，如图3所示，车载单元11可以包括车载PIS和车载AP，车载PIS通过第二通信交换机与车载AP连接，车载单元11通过第一通信交换机与CCU连接。车站控制单元22通过第三通信交换机与供电设备23连接。CCU与车站控制单元22可以通过：CCU-第一通信交换机-车载PIS-第二通信交换机-车载AP-轨旁单元21-车站控制单元22的通信通道完成数据交互。
供电设备23的电路拓扑可以如图2所示。轨道交通车辆可以基于如图3所示的充电系统进行充电。
车站控制单元22可以控制供电设备23的输入端IN处于常启状态，即图2中的K1、K3、K4处于闭合状态。当车辆在区间内运行时，CCU实时向下一站车站控制单元22发送握手信号。车站控制单元22在接收到握手信号后，对握手信号进行解析，并根据解析结果判断该信号是否是发送给本站的，如果是，则车站控制单元22建立与CCU的通信连接，并在通信连接建立成功后反馈连接成功信息给CCU。当CCU接收到连接成功信息后，经该信息反馈至BMS，BMS采集储能装置的第一状态信息并发送至CCU，CCU经第一通信交换机、车载PIS、第二通信交换机和车载AP的通道，通过车地无线通信系统将储能装置的第一状态信息发送至车站控制单元22。车站控制单元22对储能装置的第一状态信息进行解析，以获取储能装置的电压、当前电量、允许充电状态和最大充电功率等；并且，车站控制单元22还将供电设备的输出电压和充电功率等供电参数基于已建立的通信连接发送至CCU，以使CCU与车站控制单元22实现实时数据交互。
CCU还根据储能装置的当前电量等信息判断储能装置是否需要进行充电，如果需要，则在当车辆进站停稳后，CCU通过已建立的通信连接发送的充电指令至车站控制单元22，车站控制单元22在接收到充电指令后，根据储能装置的电压、允许充电状态和最大充电功率等对供电设备输出端电压、供电功率、供电状态等进行调整，以使供电设备23供电参数与储能装置的充电参数匹配，调整完成后，车站控制单元22控制供电设备的第一接触器闭合(该动作时间一般小于1s)，以供电设备输出端OUT输出预设直流电至储能装置，以给储能装置充电，由于第一接触器闭合的动作时间很短，因此可显著增大储能装置的有效充电时间。由此，可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
当然，CCU也可以根据车站控制单元反馈的信息判断储能装置是否需要充电。具体而言，当车辆在区间内运行时，CCU实时向下一站车站控制单元发送握手信号。车站控制单元在接收到握手信号后，对握手信号进行解析，并根据解析结果判断该信号是否是发送给本站的，如果是，则车站控制单元建立与CCU的通信连接，并在通信连接建立成功后反馈连接成功信息给CCU。当CCU接收到连接成功信息后，经该信息反馈至BMS，BMS采集储能装置的第一状态信息并发送至CCU，CCU经第一通信交换机、车载PIS、第二通信交换机和车载AP的通道，通过车地无线通信系统将储能装置的第一状态信息发送至车站控制单元。车站控制单元对储能装置的第一状态信息进行解析，以获取储能装置的电压、当前电量、允许充电状态和最大充电功率等；并且，车站控制单元还将供电设备的输出电压和充电功率等供电参数基于已建立的通信连接发送至CCU，以使CCU与车站控制单元实现实时数据交互。
车站控制单元可以根据储能装置的电压、允许充电状态和最大充电功率等调整等对供电设备输出端电压、供电功率、供电状态等进行调整，以使供电设备供电参数与储能装置的充电参数匹配。CCU与车站控制单元实现实时进行数据交互，车站控制单元将供电设备的第二状态参数(供电设备的输出电压和充电功率等供电参数)实时反馈至CCU。CCU可以根据车站控制单元反馈的供电设备的第二状态参数，并结合储能装置的第一状态信息，判断是否需要在本站进行充电。
如果CCU根据车站控制单元反馈的数据判断需要在本站进行充电，当车辆进站停稳后，CCU通过已建立的通信连接发送的充电指令至车站控制单元，车站控制单元在接收到充电指令后，控制供电设备的第一接触器闭合(该动作时间一般小于1s)，以供电设备输出端OUT输出预设直流电至储能装置，以给储能装置充电，由于第一接触器闭合的动作时间很短，因此可显著增大储能装置的有效充电时间。并且，在充电的过程中，车站控制单元实时获取CCU发送的储能单元的第一状态信息，并对储能装置的第一状态信息进行解析，以获取储能装置的电压、当前电量、允许充电状态和最大充电功率等充电参数，并根据储能装置的电压、当前电量、允许充电状态和最大充电功率等实时调整供电设备的输出电压、充电功率等供电参数，并按照调整后的输出电压和充电功率对储能装置继续充电，以使供电设备与储能装置向匹配，提高充电的安全性和可靠性。
根据本发明实施例的轨道交通车辆的充电系统，通过车站控制单元获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据握手信号与车载中央控制单元建立通信连接，通过通信连接，获取车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息，通过通信连接，接收车载中央控制单元发送的充电指令，根据第一状态信息，控制供电设备内的输出端上的第一接触器闭合，以对储能装置进行充电，并通过车载中央控制单元向车站控制单元发送握手信号，与车站控制单元建立通信连接，通过通信连接，向车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使车站控制单元根据第一状态信息控制供电设备对储能装置进行充电，当车辆到站时，通过通信连接向车载中央控制单元发送充电指令。由此，可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，从而可以增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需求。
此外，本发明还提出一种电子设备，包括存储器和处理器；其中，处理器通过读取存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以用于实现本发明上述的轨道交通车辆的充电方法(车站控制单元侧与车载中央控制单元侧)。
根据本发明实施例的电子设备，处理器读取存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序时，获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据握手信号与所述车载中央控制单元建立通信连接，再通过通信连接，获取车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息，通过通信连接，接收车载中央控制单元发送的充电指令，根据第一状态信息，控制供电设备内的输出端的第一接触器闭合，对储能装置进行充电；或者，向车站控制单元发送握手信号，与车站控制单元建立通信连接，通过通信连接，向车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使车站控制单元根据第一状态信息控制供电设备对所述储能装置进行充电，当车辆到站时，通过通信连接向车站控制单元发送充电指令，从而可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需。
本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明上述的轨道交通车辆的充电方法(车站控制单元侧与车载中央控制单元侧)。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，其上存储的计算机程序被处理器执行时，获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据握手信号与所述车载中央控制单元建立通信连接，再通过通信连接，获取车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息，通过通信连接，接收车载中央控制单元发送的充电指令，根据第一状态信息，控制供电设备内的输出端的第一接触器闭合，对储能装置进行充电；或者，向车站控制单元发送握手信号，与车站控制单元建立通信连接，通过通信连接，向车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使车站控制单元根据第一状态信息控制供电设备对所述储能装置进行充电，当车辆到站时，通过通信连接向车站控制单元发送充电指令，从而可以在车辆进站前建立车辆与供电设备之间的通信连接，以在车辆进站停车充电时控制供电设备快速为车载储能装置充电，增加有效充电时间，既满足了车辆运营需求，又满足了车载储能装置的充电需。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (17)
1.一种轨道交通车辆的充电方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据所述握手信号与所述车载中央控制单元建立通信连接；
通过所述通信连接，获取所述车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息；
通过所述通信连接，接收所述车载中央控制单元发送的充电指令；
根据所述第一状态信息，控制供电设备内的输出端的第一接触器闭合，对所述储能装置进行充电；
其中，所述供电设备包括：依次连接的输入端、变压器和输出端，所述变压器和所述输出端之间设置有所述第一接触器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收车载中央控制单元发送的握手信号之前，还包括：
接收启动指令，根据所述启动指令，控制启动所述供电设备启动并进行故障检测，如果检测到故障，则广播发送故障指示。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收车载中央控制单元发送的握手信号，根据所述握手信号与所述车载中央控制单元建立通信连接，包括：
接收所述车载中央控制单元发送的握手信号；
控制启动所述供电设备并进行故障检测；
如果检测到故障，向所述车载中央控制单元发送故障指示，并向所述车载中央控制单元返回连接未成功的指示；
如果未检测到故障，根据所述握手信号与所述车载中央控制单元建立通信连接，并向所述车载中央控制单元返回连接成功的指示。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述站台供电设备，还包括：设置在所述输入端和所述变压器之间的第一滤波单元，其中，所述第一滤波单元和所述输入端之间设置有断路器，所述第一滤波单元通过第一线路和第二线路所述变压器连接，在所述第一线路上设置有第二接触器，在所述第二线路上设置有用于对所述供电设备进行预充的第三接触器，所述控制启动所述供电设备并进行故障检测，包括：
根据所述启动指令，控制所述供电设备内的断路器、第二接触器和第三接触器闭合；
对所述断路器、所述第二接触器和所述第三接触器的闭合状态进行检测，如果检测到有其中一个未闭合，则确定所述供电设备存在故障。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制供电设备内的输出端的第一接触器闭合，以对所述储能装置进行充电之后，还包括：
在充电过程中，获取所述储能装置的第一状态信息；
根据当前获取到的所述第一状态信息，调整所述供电设备的输出电压和充电功率；
按照调整的输出电压和充电功率对所述储能装置继续充电。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一状态信息，控制所述供电设备内的输出端的第一接触器闭合，以对所述储能装置进行充电，包括：
根据所述第一状态信息，判断是否需要对所述储能装置进行充电；
当判断出需要对所述储能装置进行充电时，确定所述供电设备的输出电压和充电功率；
控制所述第一接触器闭合，按照所述输出电压和所述充电功率对所述储能装置进行充电。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
基于所述通信连接，向所述车载中央控制单元反馈所述供电设备的第二状态信息。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述按照调整的输出电压和充电功率对所述储能装置继续充电之后，还包括：
当车辆离站时，接收所述车载中央控制单元发送的停止充电指令，控制所述第一接触器断开，停止充电；或者，
根据当前获取到的所述第一状态信息，判断所述储能装置的电量是否达到预设的阈值，如果达到所述预设的阈值，则控制所述第一接触器断开，停止充电；或者，
从开始充电时计时，当计时到预设的时长，则控制所述第一接触器断开，停止充电。
9.一种轨道交通车辆的充电方法，其特征在于，包括以下步骤：
向车站控制单元发送握手信号，与所述车站控制单元建立通信连接；
通过所述通信连接，向所述车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使所述车站控制单元根据所述第一状态信息控制供电设备对所述储能装置进行充电；
当车辆到站时，通过所述通信连接向所述车站控制单元发送充电指令。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述通过所述通信连接向所述车站控制单元发送充电指令之前，还包括：
根据所述第一状态信息，判断所述储能装置是否需要充电；
当判断出所述储能装置需要充电，则向所述车站控制单元发送所述充电指令。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述通过所述通信连接向所述车站控制单元发送充电指令之后，还包括：
控制所述车辆上的充电刀伸出并与设置在轨道上的充电轨电连接；其中，所述充电刀与所述储能装置电连接，所述充电轨与所述供电设备电连接。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述车辆离站时，控制所述充电刀断开与所述充电轨的连接。
13.一种车站控制单元，其特征在于，包括：
连接建立单元，用于获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据所述握手信号与所述车载中央控制单元建立通信连接；
获取模块，用于通过所述通信连接，获取所述车载中央控制单元发送的储能装置的第一状态信息；
接收模块，用于通过所述通信连接，接收所述车载中央控制单元发送的充电指令；
充电控制模块，用于根据所述第一状态信息，控制供电设备内的输出端上的第一接触器闭合，以对所述储能装置进行充电；
其中，所述供电设备包括：依次连接输入端、变压器和输出端，所述变压器和所述输出端之间设置有所述第一接触器。
14.一种车载中央控制单元，其特征在于，包括：
连接建立模块，用于向车站控制单元发送握手信号，与所述车站控制单元建立通信连接；
发送模块，用于通过所述通信连接，向所述车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使所述车站控制单元根据所述第一状态信息控制供电设备对所述储能装置进行充电，以及当车辆到站时，通过所述通信连接向所述车站控制单元发送充电指令。
15.一种轨道交通车辆的充电系统，其特征在于，包括：设置车辆上的第一装置和设置在车站的第二装置；
其中，所述第一装置包括：储能装置、储能装置管理单元、车载中央控制单元和车载单元；所述车载中央控制单元分别与所述储能装置管理单元和所述车载单元连接；所述储能装置管理单元与所述储能装置连接；
所述第二装置包括：轨旁单元、车站控制单元和供电设备；所述车载单元和所述轨旁单元通过无线通信连接，所述轨旁单元与所述车站控制单元连接，所述车站控制单元与所述供电设备连接；
其中，所述车站控制单元，用于：
获取车载中央控制单元发送的握手信号，根据所述握手信号与所述车载中央控制单元建立通信连接；
通过所述通信连接，获取所述车载中央控制单元发送的所述储能装置的第一状态信息；
通过所述通信连接，接收所述车载中央控制单元发送的充电指令；
根据所述第一状态信息，控制供电设备内的输出端上的第一接触器闭合，以对所述储能装置进行充电；
所述车载中央控制单元，用于：
向所述车站控制单元发送所述握手信号，与所述车站控制单元建立通信连接；
通过所述通信连接，向所述车站控制单元发送储能装置的第一状态信息，以使所述车站控制单元根据所述第一状态信息控制所述供电设备对所述储能装置进行充电；
当车辆到站时，通过所述通信连接向所述车载中央控制单元发送所述充电指令。
16.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器；
其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现如权利要求1-8中任一所述的轨道交通车辆的充电方法或者如权利要求9-12中任一所述的轨道交通车辆的充电方法。
17.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述的轨道交通车辆的充电方法或者如权利要求9-12中任一所述的轨道交通车辆的充电方法。
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