CN111003001B - 用于轨道车辆的控制方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于轨道车辆的控制方法及其装置，轨道车辆设置有弓网受电装置、电池模组、能够测量轨道车辆的重量的车辆重量传感器、能够获取轨道坡度的坡度传感器和用于推动轨道车辆前进的动力装置；包括以下步骤：在确定弓网受电装置无法获取到电能时，控制电池模组为动力装置提供电能；在电池模组为动力装置提供电能的过程中，实时接收坡度传感器所获取到的坡度值、车辆重量传感器所获取到的车辆重量，并基于坡度值和车辆重量、调整电池模组向动力装置所提供的电流值。该方法能够保持该轨道车辆匀速运行。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种用于轨道车辆的控制方法及其装置。
背景技术
轨道车辆是生活中一种常用的交通工具，实际中的轨道一般不会一直是平坡的，即有可能处于平坡、上坡或下坡；当轨道车辆处于上坡时，轨道车辆受到的阻力变大；当轨道车辆处于下坡时，轨道车辆的重力会转化为一部分拉力，从而使得“阻力”变小，这两种情况都会导致轨道车辆的速度发生变化，可以理解的是，这会导致轨道车辆的运行速度不均匀，运行时间不精确，可能会影响下一班次车辆。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于轨道车辆的控制方法及其装置。
为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种用于轨道车辆的控制方法，所述轨道车辆设置有弓网受电装置、电池模组、能够测量所述轨道车辆的重量的车辆重量传感器、能够获取轨道坡度的坡度传感器和用于推动所述轨道车辆前进的动力装置；包括以下步骤：在确定所述弓网受电装置无法获取到电能时，控制所述电池模组为所述动力装置提供电能；在所述电池模组为所述动力装置提供电能的过程中，实时接收所述坡度传感器所获取到的坡度值、所述车辆重量传感器所获取到的车辆重量，并基于所述坡度值和车辆重量、调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“基于所述坡度值和车辆重量、调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值”具体包括：所述坡度值越大，则电流值越大；所述车辆重量越大，则电流值越大。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“基于所述坡度值和车辆重量、调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值”具体包括：所述电池模组向动力装置所提供的电流值＝A1+K*坡度值+L*(车辆重量-所述轨道车辆空载时的重量)，其中，A1、K和L均为正数。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述“基于所述坡度值和车辆重量、调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值”具体包括：
所述电池模组向动力装置所提供的电流值＝A1+f(坡度值)+g(车辆重量-所述轨道车辆空载时的重量)；
其中，
其中，A6>A5>A4>A3>A2>0。
作为本发明一实施方式的进一步改进，g(x)为正比例函数。
作为本发明一实施方式的进一步改进，g(x)为分段函数。
本发明实施例还提供了一种用于轨道车辆的控制装置，所述轨道车辆设置有弓网受电装置、电池模组、能够测量所述轨道车辆的重量的车辆重量传感器、能够获取轨道坡度的坡度传感器和用于推动所述轨道车辆前进的动力装置；包括以下模块：供电模块，用于在确定所述弓网受电装置无法获取到电能时，控制所述电池模组为所述动力装置提供电能；调整模块，用于在所述电池模组为所述动力装置提供电能的过程中，实时接收所述坡度传感器所获取到的坡度值、所述车辆重量传感器所获取到的车辆重量，并基于所述坡度值和车辆重量、调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述调整模块还用于：所述坡度值越大，则电流值越大；所述车辆重量越大，则电流值越大。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述调整模块还用于：所述电池模组向动力装置所提供的电流值＝A1+K*坡度值+L*(车辆重量-所述轨道车辆空载时的重量)，其中，A1、K和L均为正数。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述调整模块还用于：所述电池模组向动力装置所提供的电流值＝A1+f(坡度值)+g(车辆重量-所述轨道车辆空载时的重量)；
其中，
其中，A6>A5>A4>A3>A2>0。
相对于现有技术，本发明的技术效果在于：本发明实施例提供一种用于轨道车辆的控制方法及其装置，该控制方法基于坡度值和车辆重量、调整电池模组向动力装置所提供的电流值，该方法能够保持该轨道车辆匀速运行。
附图说明
图1是本发明实施例中的用于轨道车辆的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明实施例一提供了一种用于轨道车辆的控制方法，所述轨道车辆设置有弓网受电装置、电池模组、能够测量所述轨道车辆的重量的车辆重量传感器、能够获取轨道坡度的坡度传感器和用于推动所述轨道车辆前进的动力装置；这里，弓网系统(Pantograph-OCSsystem)为设置于铁道边的高压电，在轨道车辆上会设置有相对应的弓网受电装置，该弓网受电装置从弓网系统中获取电能，且用于轨道车辆的运行等。电池模组为可充电电池组，该电池组能够从弓网系统中获取电能并存储，可以理解的是，当无法从弓网系统中获取电能时，该电池模组能够为轨道车辆提供电能，从而能够维持轨道车辆的正常运行。车辆重量传感器能够获取轨道车辆的重量。轨道坡度是轨道与水平面的夹角，即轨道延长方向两点间的高差与两点间的水平长度之比，当轨道坡度为正时，就是上坡，当轨道坡度为负时，就是下坡，当轨道坡度为零时，就是平坡。这里，在轨道车辆中都会设置有车轮，可以理解的是，该动力装置能够驱动该车轮转动，从而驱动该轨道车辆运动。可选的，电池模组为直流电源，其电压为110V，该坡度传感器的精度大于等于0.01。
如图1所示，包括以下步骤：
步骤101：在确定所述弓网受电装置无法获取到电能时，控制所述电池模组为所述动力装置提供电能；这里，通常轨道车辆都是使用弓网系统中的电能来驱动其运行的，但是弓网系统有可能发生故障，此时，该轨道车辆就有可能无法在从弓网系统接收到电能了，为了维持该轨道车辆的持续运行，可以控制电池模组为动力系统提供电能。
步骤102：在所述电池模组为所述动力装置提供电能的过程中，实时接收所述坡度传感器所获取到的坡度值、所述车辆重量传感器所获取到的车辆重量，并基于所述坡度值和车辆重量、调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值。这里，当电流值越大时，动力装置的输出功率越大。这里，轨道车辆所受到的阻力通常与坡度值和轨道车辆的重量都有关系，因此，动力装置的功率是需要依据阻力的大小进行调整的，从而有利于轨道车辆保持恒定的运行速度。可选的，当坡度值越大时，电流值越大；当车辆重量越大时，电流值越大。
本实施例中，所述“基于所述坡度值和车辆重量、调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值”具体包括：所述坡度值越大，则电流值越大；所述车辆重量越大，则电流值越大。
本实施例中，所述“基于所述坡度值和车辆重量、调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值”具体包括：所述电池模组向动力装置所提供的电流值＝A1+K*坡度值+L*(车辆重量-所述轨道车辆空载时的重量)，其中，A1、K和L均为正数。其中，当坡度为零且轨道车辆空载时，电流值为A1。这里，坡度值越大，电流值越大；车辆重量越大，电流值越大。
本实施例中，所述“基于所述坡度值和车辆重量、调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值”具体包括：
所述电池模组向动力装置所提供的电流值＝A1+f(坡度值)+g(车辆重量-所述轨道车辆空载时的重量)；
其中，
其中，A6>A5>A4>A3>A2>0。这是一个分段函数。
可选的，A3＝240A，A4＝300A，A5＝370A，A6＝900A。
本实施例中，g(x)为正比例函数。
本实施例中，g(x)为分段函数。
可选的，该控制方法还包括：步骤103、获取所述轨道车辆的行驶速度，在确定行驶速度小于预设速度值时，持续执行以下操作：将所述电池模组向动力装置所提供的电流值增加预设增加值，在所述轨道车辆的加速度为零时，在获取所述车辆的行驶速度；直至所述行驶速度大于等于所述预设速度值或者所述电流值大于等于预设阀值。在轨道车辆的行驶过程中，当该轨道车辆的行驶速度小于预设速度值时，需要提高该轨道车辆的行驶速度，此时，可以增大向动力装置所提供的电流值(增大预设增加值)，此时，轨道车辆的速度会变化，即加速度不为零，在获取一次该轨道车辆的行驶速度，当行驶速度大于等于预设速度值时，就不需要在增加电流值了；或者当电流值大于等于预设阀值时，就不能在增加电流值了(否则会对电池模组造成损伤)；或者当行驶速度小于预设速度值时，在持续执行上述操作。
可选的，该控制方法还包括：步骤103、获取所述轨道车辆的行驶速度，在确定行驶速度大于预设速度值时，持续执行以下操作：将所述电池模组向动力装置所提供的电流值减少预设减少值，在所述轨道车辆的加速度为零时，在获取所述车辆的行驶速度；直至所述行驶速度小于等于所述预设速度值。在轨道车辆的行驶过程中，当该轨道车辆的行驶速度大于预设速度值时，需要降低该轨道车辆的行驶速度，此时，可以减少向动力装置所提供的电流值(减少预设减少值)，此时，轨道车辆的速度会变化，即加速度不为零，在获取一次该轨道车辆的行驶速度，当行驶速度小于等于预设速度值时，就不需要在减少电流值了；或者当行驶速度大于预设速度值时，在持续执行上述操作。
本发明实施例二提供了一种用于轨道车辆的控制装置，所述轨道车辆设置有弓网受电装置、电池模组、能够测量所述轨道车辆的重量的车辆重量传感器、能够获取轨道坡度的坡度传感器和用于推动所述轨道车辆前进的动力装置；包括以下模块：供电模块，用于在确定所述弓网受电装置无法获取到电能时，控制所述电池模组为所述动力装置提供电能；调整模块，用于在所述电池模组为所述动力装置提供电能的过程中，实时接收所述坡度传感器所获取到的坡度值、所述车辆重量传感器所获取到的车辆重量，并基于所述坡度值和车辆重量、调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值。
本实施例中，所述调整模块还用于：所述坡度值越大，则电流值越大；所述车辆重量越大，则电流值越大。
本实施例中，所述调整模块还用于：所述电池模组向动力装置所提供的电流值＝A1+K*坡度值+L*(车辆重量-所述轨道车辆空载时的重量)，其中，A1、K和L均为正数。
本实施例中，所述调整模块还用于：所述电池模组向动力装置所提供的电流值＝A1+f(坡度值)+g(车辆重量-所述轨道车辆空载时的重量)；
其中，
其中，A6>A5>A4>A3>A2>0。
本发明实施例三提供了一种用于轨道车辆的控制方法，所述轨道车辆设置有弓网受电装置、电池模组、能够测量所述轨道车辆的重量的车辆重量传感器、能够获取轨道坡度的坡度传感器和用于推动所述轨道车辆前进的动力装置；包括以下步骤：
步骤1：在确定所述弓网受电装置无法获取到电能时，控制所述电池模组为所述动力装置提供电能；
步骤2：在所述电池模组为所述动力装置提供电能的过程中，实时接收所述坡度传感器所获取到的坡度值，当轨道坡度小于1％时，调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值为240A；当1％≤轨道坡度<2％时，调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值为300A；当2％≤轨道坡度<3％时，调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值为370A，当3％≤轨道坡度时，调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值为900A。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于轨道车辆的控制方法，所述轨道车辆设置有弓网受电装置、电池模组、能够测量所述轨道车辆的重量的车辆重量传感器、能够获取轨道坡度的坡度传感器和用于推动所述轨道车辆前进的动力装置；其特征在于，包括以下步骤：
在确定所述弓网受电装置无法获取到电能时，控制所述电池模组为所述动力装置提供电能；
在所述电池模组为所述动力装置提供电能的过程中，实时接收所述坡度传感器所获取到的坡度值、所述车辆重量传感器所获取到的车辆重量，并基于所述坡度值和车辆重量、调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值；
获取所述轨道车辆的行驶速度，在确定行驶速度小于预设速度值时，持续执行以下操作：将所述电池模组向动力装置所提供的电流值增加预设增加值，在所述轨道车辆的加速度为零时，在获取所述车辆的行驶速度，直至所述行驶速度大于等于所述预设速度值或者所述电流值大于等于预设阀值；在确定行驶速度大于预设速度值时，持续执行以下操作：将所述电池模组向动力装置所提供的电流值减少预设减少值，在所述轨道车辆的加速度为零时，在获取所述车辆的行驶速度，直至所述行驶速度小于等于所述预设速度值。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述“基于所述坡度值和车辆重量、调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值”具体包括：
所述坡度值越大，则电流值越大；所述车辆重量越大，则电流值越大。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述“基于所述坡度值和车辆重量、调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值”具体包括：
所述电池模组向动力装置所提供的电流值＝A1+K*坡度值+L*(车辆重量-所述轨道车辆空载时的重量)，其中，A1、K和L均为正数。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述“基于所述坡度值和车辆重量、调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值”具体包括：
所述电池模组向动力装置所提供的电流值＝A1+f(坡度值)+g(车辆重量-所述轨道车辆空载时的重量)；
其中，
其中，A6>A5>A4>A3>A2>0。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：
g(x)为正比例函数。
6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：
g(x)为分段函数。
7.一种用于轨道车辆的控制装置，所述轨道车辆设置有弓网受电装置、电池模组、能够测量所述轨道车辆的重量的车辆重量传感器、能够获取轨道坡度的坡度传感器和用于推动所述轨道车辆前进的动力装置；其特征在于，包括以下模块：
供电模块，用于在确定所述弓网受电装置无法获取到电能时，控制所述电池模组为所述动力装置提供电能；
调整模块，用于在所述电池模组为所述动力装置提供电能的过程中，实时接收所述坡度传感器所获取到的坡度值、所述车辆重量传感器所获取到的车辆重量，并基于所述坡度值和车辆重量、调整所述电池模组向动力装置所提供的电流值；获取所述轨道车辆的行驶速度，在确定行驶速度小于预设速度值时，持续执行以下操作：将所述电池模组向动力装置所提供的电流值增加预设增加值，在所述轨道车辆的加速度为零时，在获取所述车辆的行驶速度，直至所述行驶速度大于等于所述预设速度值或者所述电流值大于等于预设阀值；在确定行驶速度大于预设速度值时，持续执行以下操作：将所述电池模组向动力装置所提供的电流值减少预设减少值，在所述轨道车辆的加速度为零时，在获取所述车辆的行驶速度，直至所述行驶速度小于等于所述预设速度值。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述调整模块还用于：所述坡度值越大，则电流值越大；所述车辆重量越大，则电流值越大。
9.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述调整模块还用于：
所述电池模组向动力装置所提供的电流值＝A1+K*坡度值+L*(车辆重量-所述轨道车辆空载时的重量)，其中，A1、K和L均为正数。
10.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述调整模块还用于：
所述电池模组向动力装置所提供的电流值＝A1+f(坡度值)+g(车辆重量-所述轨道车辆空载时的重量)；
其中，
其中，A6>A5>A4>A3>A2>0。
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