CN111361416B - 列车中压供电系统的控制方法，控制装置及列车 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中提供了一种列车中压供电系统的控制方法，控制装置及列车。控制方法包括如下步骤：向当前的辅助变流器发送启动指令；其中，当前的辅助变流器是所述列车中压系统包括的多个辅助变流器中的一个；判断当前的辅助变流器本次是否启动成功。控制装置包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的控制方法。列车包括上述的列车中压供电系统的控制装置。本申请实施例解决了两个辅助变流器同时启动成功同时输出电压的技术问题。

Description

列车中压供电系统的控制方法，控制装置及列车

技术领域

本申请涉及电力机车技术领域，具体地，涉及一种列车中压供电系统的控制方法，控制装置及列车。

背景技术

现有高速动车组中压供电系统的控制方法：在辅助变流器输出380V电到母线的过程中，为避免交流电相序冲突，中央控制单元优先允许一个辅助变流器的输出接触器闭合实现380V电压输出，5秒钟后再允许第二个辅助变流器的输出接触器闭合，5秒钟后再允许第三个辅助变流器的输出接触器闭合，5秒钟后再允许第四个辅助变流器输出接触器闭合。由于中央控制单元只发送辅助变流器启动的使能信号，不能精确控制辅助变流器启动和开始输出时间，可能存在前一个辅助变流器启动时间较长，后一个辅助变流器启动时间较短，即使有5秒钟时间间隔的情况下两个辅助变流器也存在同时输出电压的可能，导致母线相序冲突。

因此，两个辅助变流器同时启动成功同时输出电压，是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。

发明内容

本申请实施例中提供了一种列车中压供电系统的控制方法，控制装置及列车，以解决两个辅助变流器同时启动成功同时输出电压的技术问题。

本申请实施例提供了一种列车中压供电系统的控制方法，包括如下步骤：

向当前的辅助变流器发送启动指令；其中，当前的辅助变流器是所述列车中压系统包括的多个辅助变流器中的一个；

判断当前的辅助变流器本次是否启动成功。

本申请实施例还提供一种列车中压供电系统的控制装置，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的控制方法。

本申请实施例还提供一种列车，包括上述的列车中压供电系统的控制装置。

本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：

在向当前的辅助变流器发送启动指令之后，会判断当前的辅助变流器本次是否启动成功。在对当前的辅助变流器本次启动是否成功进行判断后，可以根据判断对之后的辅助变流器的启动进行时间上的控制，为避免两个辅助变流器同时启动成功同时输出电压提供了条件。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例的一种列车中压供电系统的控制方法中的分时启动辅助变流器的流程图；

图2为一种列车中压供电系统的示意图；

图3为图2所示的列车中压供电系统的分时启动辅助变流器的流程图；

图4为本申请实施例的一种列车中压供电系统的控制方法中的恢复和/或维持未过流的母线段的供电一个局部流程图；

图5为本申请实施例的一种列车中压供电系统的控制方法中的恢复和/或维持未过流的母线段的供电又一个局部流程图；

图6为图2所示的列车中压供电系统的恢复和/或维持未过流的母线段的供电的流程图。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1为本申请实施例的一种列车中压供电系统的控制方法中的分时启动辅助变流器的流程图。如图1所示，本申请实施例的一种列车中压供电系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤S100：向当前的辅助变流器发送启动指令；其中，当前的辅助变流器是所述列车中压系统包括的多个辅助变流器中的一个；

步骤S200：判断当前的辅助变流器本次是否启动成功。

本申请实施例的列车中压供电系统的控制方法，在向当前的辅助变流器发送启动指令之后，会判断当前的辅助变流器本次是否启动成功。在对当前的辅助变流器本次启动是否成功进行判断后，可以根据判断对之后的辅助变流器的启动进行时间上的控制，为避免两个辅助变流器同时启动成功同时输出电压提供了条件。

实施中，步骤S200包括：

在第一预设时间内接收到当前的辅助变流器发送的启动成功信号，则当前的辅助变流器启动成功。

这样，第一预设时间可以是5秒，在发送启动指令后的5秒内，收到当前的辅助变流器的启动成功的信号，则说明当前的辅助变流器已经启动成功了，再进行后续的辅助变流器的启动，能够避免两个辅助变流器同时启动成功的情况了。

实施中，步骤S200还包括：

在第一预设时间内未接收到当前的辅助变流器发送的启动成功信号，则当前的辅助变流器未成功启动，向当前的辅助变流器发送禁止启动指令。

这样，第一预设时间可以是5秒，在发送启动指令后的5秒内，未接收到当前的辅助变流器的启动成功的信号，说明当前的辅助变流器未及时启动成功，为了消除当前的辅助变流器是否启动何时启动的不确定性，向当前的辅助变流器发送禁止启动指令，此时，当前的辅助变流器已经被禁止启动了，也能够避免两个辅助变流器同时启动成功的情况了。

实施中，步骤S100之前还包括：

步骤S010：判断当前的辅助变流器之前是否已经成功启动。

实施中，步骤S010包括如下步骤：

不存在当前的辅助变流器的启动成功信号，则当前的辅助变流器尚未启动成功，执行向当前的辅助变流器发送启动指令的步骤。

不存在当前的辅助变流器的启动成功信号，说明当前的辅助变流器之前未成功开启，需要进行启动，于是需要执行步骤S100。

实施中，步骤S010还包括如下步骤：

存在当前的辅助变流器的启动成功信号，则当前的辅助变流器启动成功。

存在当前的辅助变流器的启动成功信号，说明当前的辅助变流器之前已经成功开启，处于开启状态，不需要再次开启。

实施中，在当前的辅助变流器启动成功或者在当前的辅助变流器未成功启动，向当前的辅助变流器发送禁止启动指令之后，还包括步骤S300：

将下一个辅助变流器作为当前的辅助变流器；

再次执行判断当前的辅助变流器之前是否已经成功启动的步骤，直至启动过各个辅助变流器。

上述步骤，把每个辅助变流器启动一次。

实施中，在尚有未启动成功的辅助变流器的情况下，还包括步骤S400：

将其中一个辅助变流器作为当前的辅助变流器；

再次执行判断当前的辅助变流器之前是否已经成功启动的步骤，直至各个所述辅助变流器全部成功启动。

上述步骤，只要还有辅助变流器未成功启动，就再次启动未成功开启的辅助变流器，直至各个辅助变流器全部成功启动。各个辅助变流器分时启动，避免母线相序冲突的问题，提高了列车中压供电系统供电的稳定性，保障列车安全可靠运行。

下面以采用本申请实施例的列车中压供电系统的控制方法的高速动车组为例对控制方法进行进一步说明。图2为一种列车中压供电系统的示意图。如图2所示，高速动车组以为8辆车为标准编组，如图2所示中压供电系统主要包括4个牵引变流器(TCU)，4个辅助变流器(APS1，APS2，APS3，APS14)，4个辅助变流器分别安装在1车、3车、6车、8车。每个辅助变流器有一个输出接触器(Q30)，用来控制380V电向母线输出。APS2和APS3分别控制一个耦合接触器(Q35)。

当牵引变流器的DC3000V输出正常时，对4个辅助变流器进行分时启动时，首先给一个辅助变流器发送启动指令，5秒后如果收到该变流器启动成功信号则给下一个辅助变流器发送启动指令，如果5秒内没有收到该变流器启动成功信号则发出一个2秒的脉冲信号，禁止该变流器启动。2秒的脉冲信号结束后再发送给下一个辅助变流器发送启动指令，按照此策略完成4个辅助变流器的顺序启动。对辅助变流器的启动使能会根据变流器启动状态循环发送，直到所有变流器全部启动。图3为图2所示的列车中压供电系统的分时启动辅助变流器的流程图，具体的细节流程见图3。

表1辅助变流器启动控制所需基本通信接口

在上述通信接口定义的条件下，避免两个辅助变流器同时启动，确保380V供电母线正常输出。

实施例二

本申请实施例的列车中压供电系统的控制方法，在实施例一的基础上，还包括如下步骤：

步骤S500：在所述列车的母线存在过流的情况下，控制各个耦合接触器断开以将2n-1个母线段断开；其中，2n-1个母线段由2n个辅助变流器并联到所述母线形成，2n-2个耦合接触器设置在母线上且中间的辅助变流器各自控制一个耦合接触器，通过设置所述耦合接触器的位置形成以无接触器的母线段和有两个接触器的母线段交替排列的2n-1个母线段；

步骤S600：在2n-1个母线段中存在未过流的母线段时，恢复和/或维持未过流的母线段的供电。

本申请实施例的列车中压供电系统的控制方法，在所述列车的母线存在过流的情况下，控制各个耦合接触器断开以将2n-1个母线段断开后，在2n-1个母线段中存在未过流的母线段时，恢复和/或维持未过流的母线段的供电，即未过流的母线段继续正常供电，保证供电能力，减轻过流故障对列车的影响。本申请实施例的列车中压供电系统的控制方法能够最大限度的提高列车中压供电系统的正常供电部分，提高了列车的舒适性和可靠性。

实施中，步骤S600包括：

步骤S610：判断当前的所述无接触器的母线段是否存在过流，当前的所述无接触器的母线段用第k个母线段表示。

图4为本申请实施例的一种列车中压供电系统的控制方法中的恢复和/或维持未过流的母线段的供电一个局部流程图。如图4所示，实施中，步骤S610包括：

第k个母线段的两个辅助变流器中的任一个检测到过流，则第k个母线段过流，断开第k个母线段的两个辅助变流器。

断开过流的母线段的两个辅助变流器，从而断开了过流的母线段的供电，避免过流故障对列车造成进一步的影响。

实施中，如图4所示，步骤S610还包括：

第k个母线段的两个辅助变流器均未检测到过流，则第k个母线段不过流，保持第k个母线段的两个辅助变流器闭合。

未过流的母线段的两个辅助变流器保持闭合，维持未过流的母线段的供电。即未过流的母线段继续正常供电，保证供电能力，减轻过流故障对列车的影响。

实施中，步骤S610之后，还包括步骤S620：

将下一个无接触器的母线段作为当前的无接触器的母线段；

再次执行判断当前的所述无接触器的母线段是否存在过流的步骤，直至判断完各个所述无接触器的母线段是否过流。

实施中，在判断完各个所述无接触器的母线段是否过流后，还包括如下步骤：

步骤S700：判断当前的所述有两个接触器的母线段是否存在过流，其中，当前的所述有两个接触器的母线段用第j个母线段表示。

图5为本申请实施例的一种列车中压供电系统的控制方法中的恢复和/或维持未过流的母线段的供电又一个局部流程图。如图5所示，实施中，步骤S700包括步骤S710：

第j-1个母线段和第j+1个母线段中有至少一个不过流且不过流的一个用第f个母线段表示，则将所述第j个母线段的两个耦合接触器中靠近所述第f个母线段的闭合，形成所述第j个母线段和第f个母线段连接的连接段；

第f个母线段的两个辅助变流器中任一个过流，则第j个母线段过流，断开所述第j个母线段的两个耦合接触器。

通过将所述第j个母线段和第f个母线段连接的连接段，借助将第f个母线段的两个辅助变流器，判断出第j个母线段过流，断开所述第j个母线段的两个耦合接触器。断开了过流的母线段的供电，避免过流故障对列车造成进一步的影响。

实施中，步骤S710还包括：

第f个母线段的两个辅助变流器中均不过流，则第j个母线段不过流，保持所述第j个母线段的两个耦合接触器中靠近所述第f个母线段的耦合接触器闭合。

未过流的母线段继续正常供电，保证供电能力，减轻过流故障对列车的影响。

实施中，步骤S710还包括：

第j-1个母线段和第j+1个母线段均过流，则无法判断第j个母线段是否过流，保持所述第j个母线段的两个耦合接触器断开。

断开是否过流不确定的母线段的供电，避免过流故障对列车造成进一步的影响。

实施中，步骤S700之后，还包括：

将下一个所述有两个接触器的母线段作为当前的所述有两个接触器的母线段；

再次执行判断当前的所述有两个接触器的母线段是否存在过流的步骤，直至判断完各个所述有两个接触器的母线段是否过流。

这样，将所有的母线段是否过流都进行了判断。

下面以采用本申请实施例的列车中压供电系统的控制方法的高速动车组为例对控制方法进行进一步说明。图6为图2所示的列车中压供电系统的恢复和/或维持未过流的母线段的供电的流程图。如图2所示所示，当母线出现过流时断开两个耦合接触器能够将母线分成三段。首先判断左侧的第一段母线段是否过流；再判断右侧的第二段母线是否过流；如果第一段母线段和第二母线段中有不过流的情况下，将第二段母线段和不过流的端部母线段连接成连接段，通过判断连接段是否过流，进而判断第二段母线段是否过流。在对三段母线段进行过流与否的判断过程中，如果出现过流，则将对应段的母线段断开不再供电，如果不过流，则将对应段的母线段恢复和/或保持供电，最大程度保证列车380V负载设备的正常工作。图6为图2所示的列车中压供电系统的恢复和/或维持未过流的母线段的供电的流程图，具体的细节流程见图6。

表2380V母线过流检测控制所需基本通信接口

中央控制单元与辅助变流器的信息交互主要通过列车网络控制系统MVB总线实现。MVB总线将中央控制单元与车载系统的各个控制单元连接起来，提供中央控制单元与各控制单元间信息传输的通道，实现联网通信，从而实现列车控制和监测，保证列车运行的安全性和可靠性。

实施例三

本申请实施例的一种列车中压供电系统的控制装置，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如实施例一和实施例二任一所述的控制方法。

实施例四

本申请实施例的一种列车，包括实施例三所述的列车中压供电系统的控制装置。

在本申请及其实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“高度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

尽管已描述了本申请的优选实施例，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申请范围的所有变更和修改。

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

Claims (19)

1.一种列车中压供电系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

向当前的辅助变流器发送启动指令；其中，当前的辅助变流器是所述列车中压系统包括的多个辅助变流器中的一个；

判断当前的辅助变流器本次是否启动成功；

在所述列车的母线存在过流的情况下，控制各个耦合接触器断开以将2n-1个母线段断开；其中，2n-1个母线段由2n个辅助变流器并联到所述母线形成，2n-2个耦合接触器设置在母线上且中间的辅助变流器各自控制一个耦合接触器，通过设置所述耦合接触器的位置形成以无接触器的母线段和有两个接触器的母线段交替排列的2n-1个母线段；

在2n-1个母线段中存在未过流的母线段时，恢复和/或维持未过流的母线段的供电。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，判断当前的辅助变流器本次是否启动成功的步骤包括：

在第一预设时间内接收到当前的辅助变流器发送的启动成功信号，则当前的辅助变流器启动成功。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，判断当前的辅助变流器本次是否启动成功的步骤还包括：

在第一预设时间内未接收到当前的辅助变流器发送的启动成功信号，则当前的辅助变流器未成功启动，向当前的辅助变流器发送禁止启动指令。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，向当前的辅助变流器发送启动指令的步骤之前还包括：

判断当前的辅助变流器之前是否已经成功启动。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，判断当前的辅助变流器之前是否已经成功启动的步骤包括如下步骤：

不存在当前的辅助变流器的启动成功信号，则当前的辅助变流器尚未启动成功，执行向当前的辅助变流器发送启动指令的步骤。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，判断当前的辅助变流器之前是否已经成功启动的步骤还包括如下步骤：

存在当前的辅助变流器的启动成功信号，则当前的辅助变流器启动成功。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在当前的辅助变流器启动成功或者在当前的辅助变流器未成功启动，向当前的辅助变流器发送禁止启动指令之后，还包括如下步骤：

将下一个辅助变流器作为当前的辅助变流器；

再次执行判断当前的辅助变流器之前是否已经成功启动的步骤，直至启动过各个辅助变流器。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在尚有未启动成功的辅助变流器的情况下，还包括如下步骤：

将其中一个辅助变流器作为当前的辅助变流器；

再次执行判断当前的辅助变流器之前是否已经成功启动的步骤，直至各个所述辅助变流器全部成功启动。

9.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在2n-1个母线段中存在未过流的母线段时，恢复和/或维持未过流的母线段的供电的步骤包括：

判断当前的所述无接触器的母线段是否存在过流，当前的所述无接触器的母线段用第k个母线段表示。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，判断当前的所述无接触器的母线段是否存在过流的步骤包括：

第k个母线段的两个辅助变流器中的任一个检测到过流，则第k个母线段过流，断开第k个母线段的两个辅助变流器。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，判断当前的所述无接触器的母线段是否存在过流的步骤还包括：

第k个母线段的两个辅助变流器均未检测到过流，则第k个母线段不过流，保持第k个母线段的两个辅助变流器闭合。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，判断当前的所述无接触器的母线段是否存在过流之后，还包括如下步骤：

将下一个无接触器的母线段作为当前的无接触器的母线段；

再次执行判断当前的所述无接触器的母线段是否存在过流的步骤，直至判断完各个所述无接触器的母线段是否过流。

13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，在判断完各个所述无接触器的母线段是否过流后，还包括如下步骤：

判断当前的所述有两个接触器的母线段是否存在过流，其中，当前的所述有两个接触器的母线段用第j个母线段表示。

14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，判断当前的所述有两个接触器的母线段是否存在过流的步骤包括：

第j-1个母线段和第j+1个母线段中有至少一个不过流且不过流的一个用第f个母线段表示，则将所述第j个母线段的两个耦合接触器中靠近所述第f个母线段的闭合，形成所述第j个母线段和第f个母线段连接的连接段；

第f个母线段的两个辅助变流器中任一个过流，则第j个母线段过流，断开所述第j个母线段的两个耦合接触器。

15.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，判断当前的所述有两个接触器的母线段是否存在过流的步骤还包括：

第f个母线段的两个辅助变流器中均不过流，则第j个母线段不过流，保持所述第j个母线段的两个耦合接触器中靠近所述第f个母线段的耦合接触器闭合。

16.根据权利要求15所述的控制方法，其特征在于，判断当前的所述有两个接触器的母线段是否存在过流的步骤还包括：

第j-1个母线段和第j+1个母线段均过流，则无法判断第j个母线段是否过流，保持所述第j个母线段的两个耦合接触器断开。

17.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，判断当前的所述有两个接触器的母线段是否存在过流的步骤之后，还包括：

将下一个所述有两个接触器的母线段作为当前的所述有两个接触器的母线段；

再次执行判断当前的所述有两个接触器的母线段是否存在过流的步骤，直至判断完各个所述有两个接触器的母线段是否过流。

18.一种列车中压供电系统的控制装置，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-17中任一所述的控制方法。

19.一种列车，其特征在于，包括权利要求18所述的列车中压供电系统的控制装置。

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