CN113530804B - 一种空压机系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空压机系统，适用于多编组的列车，所述列车包括气路环路，所述空压机系统包括：分别设置在每节编组上的空压机以及用于控制该空压机的逆变器，所述空压机的排风口与所述气路环路连通，每一空压机的额定功率小于所述列车所需的空压机额定总功率的1/2；以及总控制器，与每节编组上的逆变器耦接，用于基于所述列车的气路环路内的气压需求通过所述逆变器控制各个空压机运行。

Description

一种空压机系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及列车气路控制领域，尤其涉及一种适用于多编组列车的空压机系统及其控制方法。

背景技术

随着国内外城市的经济与人口的发展，交通拥堵日益严重，很多城市开始大力发展大中运量的公共交通方式。多编组列车是现有的公共交通方式中较为常见的中大运量的交通方式。

动车组、城铁或地铁等轨道交通领域的多编组列车通常采用空压机压缩空气以满足多编组列车的用风需求，比如为列车制动、空调和门等用风系统提供风源，以保证各系统工作正常，保障列车的正常运营。

现有的多编组列车通常采用空压机系统的常用结构如图1所示，列车上配置有两台大功率空压机111和112以及两台分别用于控制大功率空压机111和 112的大功率逆变器121和122。该两台空压机111和112互为冗余，交替启动以提供大功率风源。

进一步地，现有多编组列车采用的空压机系统还存在如图2所示的常用结构。列车上配置有列车控制和管理系统(Train Control and Management System， TCMS)用以控制空压机系统中的大功率空压机211和212以及大功率逆变器 221和222。

然而，如图1或2所示的空压机系统均采用大功率空压机和大功率逆变器，导致多编组列车上安装空压机和逆变器的空间尺寸需求很大，而无法满足多编组列车模块化设计和空间小的设计需求。且空压机冗余程度无法满足多编组列车对气路安全性的设计需求。

为解决上述问题，本发明旨在提出一种空压机系统，能够大幅度减小多编组列车上配置的空压机所需的空间且提高列车上配置的空压机的冗余度。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

根据本发明的一方面，提供了一种空压机系统，适用于多编组的列车，所述列车包括气路环路，所述空压机系统包括：分别设置在每节编组上的空压机以及用于控制该空压机的逆变器，所述空压机的排风口与所述气路环路连通，每一空压机的额定功率小于所述列车所需的空压机额定总功率的1/2；以及总控制器，与每节编组上的逆变器耦接，用于基于所述列车的气路环路内的气压需求通过所述逆变器控制各个空压机运行。

进一步地，所述总控制器获取所述气路环路内的压力值，响应于所述压力值小于所述气路环路的气压需求值，通过至少部分逆变器控制其所控的部分空压机启动。

进一步地，位于各节编组内的气路环路内至少设置有一个压力传感器，所述总控制器与各个压力传感器耦接，响应于任一压力传感器检测出的压力值小于所述气压需求值，通过所述至少部分逆变器控制其所控的部分空压机启动。

进一步地，所述部分空压机为已工作时间最少的预设数目的空压机或轮换到的部分空压机或所有空压机。

进一步地，每节编组内的逆变器与其所在编组内的压力传感器耦接，响应于所述总控制器与一编组内的逆变器通信故障或通信失效，所述逆变器获取所述压力传感器检测出的压力值并响应于所述压力值小于所述气压需求值，控制其所控的空压机启动。

进一步地，所述空压机系统还包括：设置于每节编组内的分控制器，所述总控制器通过所述分控制器与所述分控制器所属编组内的逆变器耦接以向所述逆变器发送控制指令，响应于所述总控制器与任意一节编组内的分控制器通信故障或通信失效，所述分控制器获取其所在编组内的压力传感器检测出的压力值并响应于所述压力值小于所述气压需求值，通过该节编组内的逆变器控制该节编组内的空压机启动，响应于任意一节编组内的分控制器与其所在编组内的逆变器通信故障或通信失效，所述编组内的逆变器获取该节编组内的压力传感器检测出的压力值并响应于所述压力值小于所述气压需求值，控制该节编组内的空压机启动。

进一步地，所述气路环路由两条气路构成，所述列车的各个编组内的空压机间隔连接于该两条气路上，所述通过至少部分逆变器控制其所控的部分空压机启动包括：轮换控制该两条气路上的各个空压机启动。

进一步地，所述两条气路通过换向阀导通以构成所述气路环路，所述换向阀与所述总控制器耦接，响应于所述压力值小于所述气路环路的气压需求值，所述总控制器控制所述换向阀的高气压端向低气压端导通。

根据本发明的另一个方面，提供了一种空压机系统控制方法，适用于多编组的列车，每节编组内设置有一空压机，所述列车还包括气路环路，所述空压机系统控制方法包括：

基于所述列车的气路环路内的气压需求控制各个空压机运行，其中，每一编组内的空压机的额定功率小于所述列车所需的空压机额定总功率的1/2。

进一步地，所述基于列车的气路环路内的气压需求控制各个空压机运行包括：获取所述气路环路内的压力值；以及响应于所述压力值小于所述气路环路的气压需求值，控制至少部分空压机启动。

所述获取气路环路内的压力值包括：获取位于每节编组内的气路环路段的压力值；以及所述控制至少部分空压机启动包括：响应于任一编组内的气路环路段的压力值小于所述气压需求值，控制所述至少部分空压机启动。

进一步地，所述控制至少部分空压机启动包括：控制已工作时间最少的预设数目的空压机启动；或控制轮换到的部分空压机启动；或控制所有空压机启动。

进一步地，所述空压机系统控制方法还包括：响应于所述列车通信故障或通信失效且任意一节编组内的气路环路段的压力值小于所述气压需求值，控制所述编组内的空压机启动。

进一步地，所述气路环路由两条气路构成，各个编组内设置的空压机间隔连接于该两条气路上，所述控制至少部分空压机启动包括：轮换控制该两条气路上的各个空压机启动。

进一步地，所述两条气路通过换向阀导通以构成所述气路环路，所述空压机系统控制方法还包括：响应于所述压力值小于所述气路环路的气压需求值，控制所述换向阀的高气压端向低气压端导通。

根据本发明的又一方面，提供了一种空压机系统控制装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器被用于执行存储在所述存储器上的计算机程序时实现上述任一项所述的空压机系统控制方法的步骤。

根据本发明的又一方面，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述任一项所述的空压机系统控制方法的步骤。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本发明的上述特征和优点。

图1是现有技术中常规的一空压机系统的结构示意图；

图2是现有技术中常规的另一空压机系统的结构示意图；

图3是根据本发明的一个方面绘示的一空压机系统的结构示意图；

图4是根据本发明的一个方面绘示的另一空压机系统的结构示意图；

图5是根据本发明的另一个方面用于阐述控制方法的简化空压机系统的结构示意图；

图6是根据本发明的另一个方面绘示的一空压机系统控制方法的流程示意图；

图7是根据本发明的又一个方面绘示的一空压机系统控制装置的示意框图。

具体实施方式

给出以下描述以使得本领域技术人员能够实施和使用本发明并将其结合到具体应用背景中。各种变型、以及在不同应用中的各种使用对于本领域技术人员将是容易显见的，并且本文定义的一般性原理可适用于较宽范围的实施例。由此，本发明并不限于本文中给出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。

在以下详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本发明的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的实践可不必局限于这些具体细节。换言之，公知的结构和器件以框图形式示出而没有详细显示，以避免模糊本发明。

请读者注意与本说明书同时提交的且对公众查阅本说明书开放的所有文件及文献，且所有这样的文件及文献的内容以参考方式并入本文。除非另有直接说明，否则本说明书(包含任何所附权利要求、摘要和附图)中所揭示的所有特征皆可由用于达到相同、等效或类似目的的可替代特征来替换。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每一个特征仅是一组等效或类似特征的一个示例。

注意，在使用到的情况下，标志左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向。此外，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

注意，在使用到的情况下，进一步地、较优地、更进一步地和更优地是在前述实施例基础上进行另一实施例阐述的简单起头，该进一步地、较优地、更进一步地或更优地后带的内容与前述实施例的结合作为另一实施例的完整构成。在同一实施例后带的若干个进一步地、较优地、更进一步地或更优地设置之间可任意组合的组成又一实施例。

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

根据本发明的一个方面，提供一种空压机系统，适用于包括多节编组的列车，用于满足列车的气压需求。

在一实施例中，如图3所示，以五编组列车为例，列车包括301～305五节编组，列车内的气路环路遍布所有编组，位于各节编组内的气路环路则为该编组内的气路环路段，所有编组内的气路环路段连接构成列车的气路环路。

空压机系统300包括分别设置于五节编组301～305内的空压机311～315、用于控制空压机311～315的逆变器321～325以及总控制器330。

空压机311～315的排风口与气路环路联通。由于每节编组上均设置有空压机来为气路环路提供风压，大大减小了对每台空压机的功率需求，因此每节编组内配备的空压机的额定功率可以大大减小。假设根据列车的气路环路内的气压需求确定的空压机总功率的需求不变，传统的空压机系统要求一台空压机的额定功率至少达到列车所需的空压机额定总功率。而本发明提供的空压机系统中的每台空压机的额定功率则为现有空压机系统所需的额定总功率的1/N， N为同时启动的空压机的数量。基于现有列车所设的编组数量至少达到5～6节，则每一空压机的额定功率至少小于列车所需的空压机额定总功率的1/2。当列车设置的编组数量越多则对单个空压机的额定功率的要求越低，且各个空压机的工作时间也会相对减小。

可以理解，小功率空压机相对于大功率空压机的体积大大减小，占用空间也会随之减小，从而在满足多编组列车的用风系统的气压需求的同时又满足了减小列车体积的设计需求。

设置在各节编组内的逆变器分别用于控制其所属编组内设置的空压机的启动和停止，并根据空压机所需的运转功率为空压机运转设置合适的启动电压。

总控制器330与各节编组内设置的逆变器耦接，并基于列车内的气路环路的气压需求通过各个逆变器控制各个逆变器所控的空压机运行。

本案所述“运行”泛指空压机的启动或停止，即空压机的所有状态。

可以理解，总控制器330可以根据气路环路内的气压需求，控制对应数量的空压机启动。

更进一步地，总控制器330获取气路环路内的压力值，响应于该压力值小于气路环路内的气压需求值，至少向部分逆变器发送控制指令以通过部分逆变器控制该部分逆变器所控的部分空压机启动。可以理解，气压需求值可以是预设的气压值，比如80pa。

较优地，总控制器330获取每节气路环路段的压力值，响应于任意一节气路环路段的压力值小于气压需求值，向至少部分的逆变器发送控制指令以通过该部分逆变器控制其所控的空压机启动。

可以理解，空压机的运行功率可以是预设的运行功率，比如额定功率。较优地，当空压机包括多个档位的运行功率时，还可以根据获取到的气路环路内的压力值与气压需求值的差值大小来对应地设置空压机的运行功率。

常见地，可通过在各个编组内的气路环路段内设置至少一个压力传感器 P，用于检测该编组内的气路环路段内的气压。该些压力传感器P与总控制器 330耦接以获取各个压力传感器P检测出的压力值。响应于任一压力传感器P 检测出的压力值小于气路环路内当前的气压需求值，总控制器330向至少部分的逆变器发送控制指令以通过该部分逆变器控制其所控的空压机启动。

更进一步地，各个编组内的逆变器还可与其所属编组内的压力传感器耦接，当总控制器330与任意一编组内的逆变器通信故障或通信失效时，该编组内的逆变器可主动地控制该编组内的空压机运行。比如，当编组301内的逆变器311与总控制器330通信故障或通信失效时，逆变器311可获取编组301内的压力传感器P检测出的压力值，并响应于该压力值小于气压需求值，控制该编组内的空压机启动。

较优地，压力传感器P可设置在各个空压机的排风口与其所属编组内的气路环路段连接的位置以便于电气线路的设置。

更优地，列车内的气路环路由两个条气路构成，如图3所示的气路环路由气路31和气路32构成，各节编组内的空压机的排风口隔连接于该两条气路上。一具体实施例如图3所示，编组301内的空压机311、编组303内的空压机313 和编组305内的空压机315的排风口与气路31联通，编组302内的空压机312 和编组304内的空压机314的排风口与气路32联通。

总控制器330在控制部分空压机启动时可轮流控制两条气路上的空压机启动。如，响应于任意一节气路环路段内的压力值小于气压需求值，总控制器 330控制与上次开通的气路不同的另一条气路上的空压机启动即轮换控制该两条气路上的各个空压机启动。

更进一步地，总控制器可基于各个空压机的工作时间或轮换次序来确定开启的空压机。比如，根据气路环路内的气压情况确定所需开启的空压机的数量，通过逆变器控制所有空压机中工作时间最短的该些数量的空压机启动。可以理解，该数量还可以是预设数目，即当气路环路内的任意一处的压力值小于气压需求值时，总控制器就控制已工作时间最少的预设数目的空压机启动。比如，将所有空压机进行分组，各个组互为冗余，按照一定的次序依次启动，当气路环路内的任意一处的压力值小于气压需求值时，总控制器就控制轮换到的一组内的空压机启动。

更简单地，为快速满足气路环路内的气压需求，总控制器可响应于气路环路内任意一处的压力值小于气压需求值，控制所有空压机启动。

更优地，两条气路可通过换向阀连接以控制气路环路内的风流方向。如图 3所示的具体实施例中，气路31与气路32的两端分别通过换向阀341和342 联通以构成气路回路。响应于总控制器获取的压力值小于压力需求值，控制气路环路上的换向阀由其高气压的一端向低气压的一端导通。具体可通过检测出的小于压力需求值的压力值的位置，比如假设在图3所示的空压机系统中位于编组301内的压力传感器P检测出的压力值小于气压需求值，则可控制换向阀 341由气路32向气路31导通。与换向阀341对应地，可控制换向阀342由气路31向气路32导通以使得气路环路内的风流流向相同。

在另一实施例中，如图4所示，以五编组列车为例，列车包括401～405 五节编组，列车内的气路环路遍布所有编组，位于一编组内的气路环路则为该编组内的气路环路段，所有编组内的气路环路段连接构成列车的气路环路。空压机系统400包括分别设置于五节编组401～405内的空压机411～415、分别用于控制空压机411～415的逆变器421～425、分别用于控制逆变器421～425的分控制器431～435以及总控制器440。

空压机411～415的排风口与气路环路联通。由于每节编组上均设置有空压机来为气路环路提供风压，大大减小了对每台空压机的功率需求，因此每节编组内配备的空压机的额定功率可以大大减小。假设根据列车的气路环路内的气压需求确定的空压机总功率的需求不变，现有的空压机系统要求一台空压机的额定功率至少达到列车所需的空压机额定总功率。而本发明提供的空压机系统中的每台空压机的额定功率则为现有空压机系统所需的额定总功率的1/N， N为同时启动的空压机的数量。基于现有列车所设的编组数量至少达到5～6节，则每一空压机的额定功率至少小于列车所需的空压机额定总功率的1/2。当列车设置的编组数量越多则对单个空压机的额定功率的要求越低，且各个空压机的工作时间也会相对减小。

可以理解，小功率空压机相对于大功率空压机的体积大大减小，占用空间也会随之减小，从而在满足多编组列车的用风系统的气压需求的同时又满足了减小列车体积的设计需求。

设置在各节编组内的逆变器分别用于控制其所属编组内设置的空压机的启动和停止，并根据空压机所需的运转功率为空压机运转设置合适的启动电压信号。

分控制器431～435分别与其所在编组内的逆变器耦接以分别通过逆变器 421～425控制其所控的空压机411～415。可以理解，各个编组内设置的分控制器可用于自主控制该节编组内的空压机的运行。

总控制器440与各节编组内设置的分控制器431～435耦接，并基于列车内的气路环路的气压需求通过各个分控制器向其所控的逆变器发送控制指令以控制各个逆变器所控的空压机运行。

则，总控制器440可基于列车内气路环路内任意一处的气压情况来控制空压机系统400内的所有空压机的运行，达到列车级主动用风控制。各个分控制器可基于其所在编组内的气路环路段的气压情况控制该编组内的空压机的运行，达到车辆级主动用风控制。

进一步地，总控制器440可以根据气路环路内的气压需求，控制对应数量的空压机启动。

更进一步地，总控制器440获取气路环路内的压力值，响应于该压力值小于气路环路内的气压需求值，至少通过部分分控制器向部分逆变器发送控制指令以通过部分逆变器控制该部分逆变器所控的部分空压机启动。可以理解，气压需求值可以是预设的气压值，比如80pa。

较优地，总控制器440获取每节气路环路段的压力值，响应于任意一节气路环路段的压力值小于气压需求值，通过部分分控制器向至少部分的逆变器发送控制指令以通过该部分逆变器控制其所控的空压机启动。

可以理解，空压机的运行功率可以是预设的运行功率，比如额定功率。较优地，当空压机包括多个档位的运行功率时，还可以根据获取到的气路环路内的压力值与气压需求值的差值大小来对应地设置空压机的运行功率。

常见地，可通过在各个编组内的气路环路段内设置至少一个压力传感器 P，用于检测该编组内的气路环路段内的气压。该些压力传感器P与总控制器 440耦接以获取各个压力传感器P检测出的压力值。响应于任一压力传感器P 检测出的压力值小于气路环路内当前的气压需求值，总控制器440通过分控制器向至少部分的逆变器发送控制指令以通过该部分逆变器控制其所控的空压机运行。

各个分控制器也可与其所属编组内设置的压力传感器耦接。响应于一编组内的分控制器与总控制器440通信故障或是通信失效，该编组内的分控制器获取该编组内的压力传感器检测出的压力值并响应于该压力值小于该节编组内的气路环路段的气压需求值，向该节编组内的逆变器发送控制指令以通过该节编组内的逆变器控制该节编组内的空压机启动。

更进一步地，各个编组内的逆变器还可与其所属编组内的压力传感器耦接。当一编组内的分控制器与该编组内的逆变器通信故障或通信失效时，该编组内的逆变器可主动地控制该编组内的空压机运行。比如，当编组401内的逆变器411与分控制器431通信故障或通信失效时，逆变器411可获取编组401 内的压力传感器P检测出的压力值，并响应于该压力值小于气压需求值，控制该编组内的空压机启动。

较优地，压力传感器P可设置在各个空压机的排风口与其所属编组内的气路环路段连接的位置以便于电气线路的设置。

更优地，列车内的气路环路可由两个条气路构成，如图3所示的气路环路由气路41和气路42构成，各节编组内的空压机的排风口隔连接于该两条气路上。一具体实施例如图4所示，编组401内的空压机411、编组403内的空压机413和编组405内的空压机415的排风口与气路41联通，编组402内的空压机412和编组404内的空压机414的排风口与气路42联通。

总控制器440在控制部分空压机启动时可轮流控制两条气路上的空压机启动。如，响应于任意一节气路环路段内的压力值小于气压需求值，总控制器 440控制与上次开通的气路不同的另一条气路上的空压机启动即轮换控制该两条气路上的各个空压机启动。

更进一步地，总控制器可基于各个空压机的工作时间或轮换次序来确定开启的空压机。比如，根据气路环路内的气压情况确定所需开启的空压机的数量，通过各个分控制器及逆变器控制所有空压机中工作时间最短的该些数量的空压机启动。可以理解，该数量还可以是预设数目，即当气路环路内的任意一处的压力值小于气压需求值时，总控制器就控制已工作时间最少的预设数目的空压机启动。比如，将所有空压机进行分组，各个组互为冗余，按照一定的次序依次启动，当气路环路内的任意一处的压力值小于气压需求值时，总控制器就控制轮换到的一组内的空压机启动。

更简单地，为快速满足气路环路内的气压需求，总控制器可响应于气路环路内任意一处的压力值小于气压需求值，控制所有空压机启动。

更优地，两条气路可通过换向阀连接以控制气路环路内的风流方向。如图 3所示的具体实施例中，气路41与气路42的两端分别通过换向阀451和452 联通以构成气路回路。响应于总控制器获取的压力值小于压力需求值，控制气路环路上的换向阀由其高气压的一端向低气压的一端导通。具体可通过检测出的小于压力需求值的压力值的位置，比如假设在图3所示的空压机系统中位于编组401内的压力传感器P检测出的压力值小于气压需求值，则可控制换向阀 451由气路42向气路41导通。与换向阀451对应地，可控制换向阀452由气路41向气路42导通以使得气路环路内的风流流向相同。

根据本发明的另一个方面，提供一种空压机系统控制方法，适用于多编组列车，以图5所示的五编组列车所配备的空压机系统说明空压机系统控制方法。

如图5所示，五编组列车包括501～505五节编组，列车内的气路环路遍布所有编组，位于一编组内的气路环路则为该编组内的气路环路段，所有编组内的气路环路段连接构成列车的气路环路。空压机系统包括分别设置于五节编组501～505内的空压机511～515。

空压机511～515的排风口与气路环路联通。由于每节编组上均设置有空压机来为气路环路提供风压，大大减小了对每台空压机的功率需求，因此每节编组内配备的空压机的额定功率可以大大减小。假设根据列车的气路环路内的气压需求确定的空压机总功率的需求不变，现有的空压机系统要求一台空压机的额定功率至少达到列车所需的空压机额定总功率。而本发明提供的空压机系统中的每台空压机的额定功率则为现有空压机系统所需的额定总功率的1/N， N为同时启动的空压机的数量。基于现有列车所设的编组数量至少达到5～6节，则每一空压机的额定功率至少小于列车所需的空压机额定总功率的1/2。当列车设置的编组数量越多则对单个空压机的额定功率的要求越低，且各个空压机的工作时间也会相对减小。

可以理解，小功率空压机相对于大功率空压机的体积大大减小，占用空间也会随之减小，从而在满足多编组列车的用风系统的气压需求的同时又满足了减小列车体积的设计需求。

在一实施例中，如图6所示，空压机系统控制方法600包括步骤S610：基于列车内的气路环路的气压需求控制各个空压机运行。其中，基于空压机系统的配置情况，每一编组内的空压机的额定功率小于所述列车所需的空压机额定总功率的1/2。

本案所述“运行”泛指空压机的启动或停止。

具体地，可根据列车内的气路环路内的气压需求，控制对应数量的空压机启动。

更进一步地，步骤S610可包括步骤S611～S612。

步骤S611为：获取气路环路内的压力值。

步骤S612为：响应于该压力值小于气路环路内的气压需求值，控制至少部分空压机启动。

可以理解，气压需求值可以是预设的气压值，比如80pa。

较优地，气路环路内可设置多个压力检测点以检测出多个位置处的压力值。比如在每节编组内的气路环路段内设置至少一个压力检测点。

对应地，步骤S611可设置为：获取位于每节编组内的气路环路段的压力值。

对应地，步骤S612可设置为：响应于任一编组内的气路环路段的压力值小于所述气压需求值，控制所述至少部分空压机启动。

可以理解，空压机的运行功率可以是预设的运行功率，比如额定功率。较优地，当空压机包括多个档位的运行功率时，还可以根据获取到的气路环路内的压力值与气压需求值的差值大小来对应地设置空压机的运行功率。

更进一步地，空压机系统控制方法600还可包括步骤S620：响应于所述列车通信故障或通信失效且任意一节编组内的气路环路段的压力值小于所述气压需求值，控制所述编组内的空压机启动。

更优地，列车内的气路环路由两个条气路构成，如图5所示的气路环路由气路51和气路52构成，各节编组内的空压机的排风口隔连接于该两条气路上。编组501内的空压机511、编组503内的空压机513和编组505内的空压机315 的排风口与气路51联通，编组502内的空压机512和编组504内的空压机514 的排风口与气路52联通。

步骤S612可具体设置为：响应于任意一节气路环路段内的压力值小于气压需求值，控制与上次开通的气路不同的另一条气路上的空压机启动即轮换控制该两条气路上的各个空压机启动。

更进一步地，总控制器可基于各个空压机的工作时间或轮换次序来确定开启的空压机。

比如，根据气路环路内的气压情况确定所需开启的空压机的数量，通过逆变器控制所有空压机中工作时间最短的该些数量的空压机启动。可以理解，该数量还可以是预设数目。步骤S612可对应地设置为：响应于气路环路内的任意一处的压力值小于气压需求值时，控制已工作时间最少的预设数目的空压机启动。

比如，将所有空压机进行分组，各个组互为冗余，按照一定的次序依次启动。步骤S612可对应地设置为：响应于气路环路内的任意一处的压力值小于气压需求值，控制轮换到的一组内的空压机启动。

更简单地，为快速满足气路环路内的气压需求，步骤S612可设置为：响应于气路环路内任意一处的压力值小于气压需求值，控制所有空压机启动。

更优地，两条气路可通过换向阀连接以控制气路环路内的风流方向。如图5所示的具体实施例中，气路51与气路52的两端分别通过换向阀541和542 联通以构成气路回路。对应地，步骤S612可设置为：响应于获取的压力值小于压力需求值，控制气路环路上的换向阀由其高气压的一端向低气压的一端导通。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

根据本发明的又一个方面，提供一种空压机系统控制装置，适用于如图5 所示的空压机系统。

在一实施例中，如图7所示，空压机系统控制装置700包括存储器710 以及处理器720。

存储器710用于存储计算机程序。

处理器720与存储器710耦接被用于执行存储在所述存储器710上的计算机程序，该处理器720执行存储器710上的计算机程序时实现上述任一实施例中所述的空压机系统控制方法的步骤。

根据本发明的又一方面，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述任一项所述的空压机系统控制方法的步骤。

本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、总控制器、微总控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括 RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本发明的保护范围应当以所附权利要求书为准，而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本发明的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种空压机系统，适用于多编组的列车，所述列车包括气路环路，所述空压机系统包括：

分别设置在每节编组上的空压机以及用于控制该空压机的逆变器，所述空压机的排风口与所述气路环路连通，每一空压机的额定功率小于所述列车所需的空压机额定总功率的1/2；以及

总控制器，与每节编组上的逆变器耦接，用于基于所述列车的气路环路内的气压需求通过所述逆变器控制各个空压机运行，所述总控制器获取所述气路环路内的压力值，响应于所述压力值小于所述气路环路的气压需求值，通过至少部分逆变器控制其所控的部分空压机启动，所述气路环路由两条气路构成，所述列车的各个编组内的空压机间隔连接于该两条气路上，所述通过至少部分逆变器控制其所控的部分空压机启动包括：

轮换控制该两条气路上的各个空压机启动。

2.如权利要求1所述的空压机系统，其特征在于，位于各节编组内的气路环路内至少设置有一个压力传感器，所述总控制器与各个压力传感器耦接，响应于任一压力传感器检测出的压力值小于所述气压需求值，通过所述至少部分逆变器控制其所控的部分空压机启动。

3.如权利要求1或2所述的空压机系统，其特征在于，所述部分空压机为已工作时间最少的预设数目的空压机或轮换到的部分空压机或所有空压机。

4.如权利要求2所述的空压机系统，其特征在于，每节编组内的逆变器与其所在编组内的压力传感器耦接，响应于所述总控制器与一编组内的逆变器通信故障或通信失效，所述逆变器获取所述压力传感器检测出的压力值并响应于所述压力值小于所述气压需求值，控制其所控的空压机启动。

5.如权利要求4所述的空压机系统，其特征在于，还包括：

设置于每节编组内的分控制器，所述总控制器通过所述分控制器与所述分控制器所属编组内的逆变器耦接以向所述逆变器发送控制指令，

响应于所述总控制器与任意一节编组内的分控制器通信故障或通信失效，所述分控制器获取其所在编组内的压力传感器检测出的压力值并响应于所述压力值小于所述气压需求值，通过该节编组内的逆变器控制该节编组内的空压机启动，

响应于任意一节编组内的分控制器与其所在编组内的逆变器通信故障或通信失效，所述编组内的逆变器获取该节编组内的压力传感器检测出的压力值并响应于所述压力值小于所述气压需求值，控制该节编组内的空压机启动。

6.如权利要求1所述的空压机系统，其特征在于，所述两条气路通过换向阀导通以构成所述气路环路，所述换向阀与所述总控制器耦接，响应于所述压力值小于所述气路环路的气压需求值，所述总控制器控制所述换向阀的高气压端向低气压端导通。

7.一种空压机系统控制方法，适用于多编组的列车，每节编组内设置有一空压机，所述列车还包括气路环路，所述空压机系统控制方法包括：

获取所述气路环路内的压力值；以及

响应于所述压力值小于所述气路环路的气压需求值，控制至少部分空压机启动，其中，每一编组内的空压机的额定功率小于所述列车所需的空压机额定总功率的1/2，所述气路环路由两条气路构成，各个编组内设置的空压机间隔连接于该两条气路上，所述控制至少部分空压机启动包括：

轮换控制该两条气路上的各个空压机启动。

8.如权利要求7所述的空压机系统控制方法，其特征在于，

所述获取气路环路内的压力值包括：

获取位于每节编组内的气路环路段的压力值；以及

所述控制至少部分空压机启动包括：

响应于任一编组内的气路环路段的压力值小于所述气压需求值，控制所述至少部分空压机启动。

9.如权利要求7或8所述的空压机系统控制方法，其特征在于，所述控制至少部分空压机启动包括：

控制已工作时间最少的预设数目的空压机启动；或

控制轮换到的部分空压机启动；或

控制所有空压机启动。

10.如权利要求8所述的空压机系统控制方法，其特征在于，还包括：

响应于所述列车通信故障或通信失效且任意一节编组内的气路环路段的压力值小于所述气压需求值，控制所述编组内的空压机启动。

11.如权利要求7所述的空压机系统控制方法，其特征在于，所述两条气路通过换向阀导通以构成所述气路环路，所述空压机系统控制方法还包括：

响应于所述压力值小于所述气路环路的气压需求值，控制所述换向阀的高气压端向低气压端导通。

12.一种空压机系统控制装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器被用于执行存储在所述存储器上的计算机程序时实现如权利要求7～11中任一项所述的空压机系统控制方法的步骤。

13.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求7～11中任一项所述的空压机系统控制方法的步骤。

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