CN114263556B - 内电双源动车组及其内燃机保温控制方法、系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内电双源动车组及其内燃机保温控制方法、系统，当内电双源动车组为电力模式时，判断柴油机高温水水温是否低于设定的第一阈值，若是，则柴油机因保温需求开启保温；当柴油机高温水温度达到设定第三阈值时，控制柴油机自动停机；当柴油机水温高于所述第一阈值，但低于设定第二阈值时，通过电力车DC600V启动柴油机加热功能；并可手动按下电力车“柴油机启动”按钮，立即触发柴油机起机保温。当柴油机高温水温度高于所述第三阈值时，切除柴油机保温功能。本发明实现了内燃、电力车组间内燃机预热控制，本发明的方法使柴油机容易启动，极大地提高了柴油机的工作效率，提高了能源利用率，同时降低柴油机的磨损，延长柴油机的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，特别是一种内电双源动车组及其内燃机保温控制方法、系统。
背景技术
内电双源动车组是一种电力动力车与内燃动力车分置牵引的动车编组，将大功率内燃、电力牵引系统在动车组上集成应用，由电力动力车、拖车及内燃动力车组成，不仅可以在电气化铁路运行，实现路网贯通。在非电气化线路或者出现接触网突然停电等其他特殊情况时，车辆还可以启动大功率内燃动力车实现紧急救援牵引。当动车组在无电区或特殊情况需启动内燃动力车来牵引工况时，内燃动力车由于使用柴油机，当环境温度较低时，为了使柴油机容易启动，且为了降低磨损，现有技术常利用燃油预热器进行提前预热柴油机的冷却水，从而提升机油温度，便于启动。与一般内燃机车不同，内电双源动车组一般工作在电力动力车供电模式下，内燃动力车在电力供电模式时处于牵引封锁状态，柴油发电机不工作，此时内燃动力车处于列车供电封锁状态，柴油机预热功能失效。
为了保证内电双源动车组切换牵引模式时的快速启动，即动车编组在电力动力车供电模式下内燃动力车车组的内燃机保温需求，有必要提出一种内电双源动车组的内燃机保温控制方法，在动车组电力工作模式下仍然能实现内燃动力车柴油机的保温预热。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种内电双源动车组及其内燃机保温控制方法、系统，在动车组电力工作模式下实现内燃动力车柴油机的保温预热。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种内电双源动车组的内燃机保温控制方法，该方法包括：
当内电双源动车组为电力模式时，判断柴油机高温水水温是否低于设定的第一阈值，若是，则控制柴油机开启保温；当柴油机高温水温度达到设定的第三阈值时，控制柴油机自动停机；
当柴油机水温/油温高于所述第一阈值，但低于设定的第二阈值时，通过电力动力车DC600V启动柴油机保温电加热功能；并在需提前启动工况时，可手动按下电力动力车司机室的“柴油机启动”按钮，可触发柴油机起机保温功能；
当柴油机水温/油温高于所述第二阈值，但低于设定的第三阈值，且需要提前启动柴油机(车组即将进入无电区时，柴油机水温达不到内燃动力车的启动要求(此时水温小于60℃)，需要提前启动柴油机预热功能使水温高于60℃，保证在无电区内燃动力车的快速启动)时，则控制柴油机开启保温；当柴油机高温水温度达到设定的第三阈值时，控制柴油机自动停机；
当柴油机高温水温度高于所述第三阈值时，切除柴油机保温功能；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值。
本发明设定了不同级别的温度阈值，将柴油机高温水水温与温度阈值进行比较，进而控制柴油机的工作状态，实现了内燃、电力车组间(相邻编组或间隔多个编组)内燃机的预热控制功能，实现了不同温度下内燃机预热功能的分级控制，在动车组电力工作模式下实现了内燃动力车柴油机的保温预热，因此本发明的方法可实现内电双源动车组在无电区或遇到特殊情况时随时切换到内燃动力车牵引模式；本发明的方法使柴油机容易启动，极大地提高了柴油机的工作效率，提高了能源利用率，同时降低柴油机的磨损，延长柴油机的使用寿命。
所述第一阈值设定为10℃。
所述第二阈值设定为25℃。
所述第三阈值设定为60℃。
当极端天气环境条件下，柴油机高温水或中冷水低于10℃，柴油机因保温需求自动起机。正常电力工作模式时，柴油机电加热保温功能自动投入，保障水温不低于25℃。当温度低于25℃时，检测到温度过低信号，通过DC600V列供母线供电，也会自动接入电加热保温功能。柴油机工作时，冷却水的正常温度应保持在70～95℃，为了便于柴油机启动，柴油机高温水温度应大于60℃。
当柴油机高温水水温高于所述第二阈值时，由于不需要保温(除需提前启动工况情况)，因此可以关闭柴油机保温功能。
作为一个发明构思，本发明还提供了一种内电双源动车组的内燃机保温控制系统，，包括：
第一网络控制单元，用于当柴油机高温水水温低于设定的第一阈值时，将柴油机自动起机信号输入至第二网络控制单元；以及
当柴油机高温水温度达到设定的第三阈值时，发送柴油机停机指令至第二网络控制单元；以及
当柴油机水温/油温高于所述第一阈值，但低于设定的第二阈值时，发送启动柴油机电加热保温功能的指令至第二网络控制单元；以及
当柴油机水温/油温高于所述第二阈值，但低于设定的第三阈值时，且需要提前启动工况时，将柴油机自动起机信号输入至第二网络控制单元；以及
当柴油机高温水温度高于所述第三阈值时，发送切除柴油机保温功能指令至第二网络控制单元；
第二网络控制单元，用于根据柴油机自动起机信号控制柴油机自动开启保温；或者，
用于根据柴油机停机指令控制柴油机自动停机；或者，
用于根据柴油机保温功能指令开启柴油机电加热保温功能；或者，
用于根据切除柴油机保温功能指令切除柴油机保温功能；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值。
本发明可在动车组电力车牵引工作模式下，通过电力动力车控制内燃动力车的预热装置，实现动车组内燃动力车柴油机的保温预热。
所述第一网络控制单元还用于当柴油机高温水水温高于所述第二阈值时，发送关闭柴油机保温功能指令至第二网络控制单元；则，
第二网络控制单元还用于在接收到关闭柴油机保温功能指令后关闭柴油机保温功能。
本发明还包括温度传感器，用于采集柴油机高温水温度。
作为一个发明构思，本发明还提供了一种内电双源动车组，其采用本发明的上述控制系统。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
1)本发明实现了内燃、电力车组间(相邻编组或间隔多个编组)内燃机预热控制，本发明的方法使柴油机容易启动，极大地提高了柴油机的工作效率，提高了能源利用率，同时降低柴油机的磨损，延长柴油机的使用寿命；
2)本发明在内燃动力车未启动条件下，实现了电力牵引系统模式下控制内燃机预热功能，极大地提高了内燃机的工作效率，提高了能源利用率；
3)本发明实现了不同温度下内燃机预热功能的分级精确控制。
附图说明
图1为本发明实施例1内燃机保温控制流程图。
图2为本发明实施例2内燃机保温控制系统结构图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例1具体实施控制逻辑为：在内电双源动车组电力模式时，电力动力车网络控制单元1接收到内燃动力车网络控制单元2采集的内燃机高温水水温信号，判断高温水水温温度范围，当内燃机高温水水温低于10℃时，网络控制单元1发送“水温低，柴油机自动起机”信号，通过WTB网络/内重联线路传递控制内燃机自动起机信号到网络控制单元2，网络控制单元2控制柴油机自动起机保温。直到柴油机高温水温度达到60℃时，网络控制单元1接收到网络控制单元2采集的水温信号，网络控制单元1发出‘预热成功，内燃机自动停机’指令到网络控制单元2，网络控制单元2控制内燃机自动停机。
当内燃机水温/油温高于10℃且低于25℃时，网络控制单元1接收到网络控制单元2检测到的保温需求信号后，柴油机电加热保温功能自动投入。当内燃机高温水温度高于60℃时，网络控制单元1接收信号后，自动切除保温功能。并发送“已切除保温功能”信号到司机室微机显示屏提示内燃机预热温度达到目标需求，
正常情况下，当高温水温度大于25℃时，不需要保温，内燃机保温功能不投入。当在需提前启动工况时，可手动按下电力动力车司机室的“柴油机启动”按钮，网络控制单元1接收到保温需求信号后，可触发柴油机起机保温功能。
如图2，本发明实施例2中，内电双源动车组包括电力动力车和内燃动力车，内电动力车内设置第一网络控制单元(即网络控制单元1)和第二网络控制单元(即网络控制单元2)，网络控制单元1与电力动力车的微机显示屏、列车供电电源连接。网络控制单元1和网络控制单元2通过WTB网络、重联线相互通信。网络控制单元2与柴油机、电加热装置、温度传感器连接。通过列车总线及内重联线路实现电力动力车和内燃动力车间的保温控制指令以及内燃机高温水温度信号的信息传递，对内燃动力车内燃机高温水温度进行实时监测，并通过电力动力车的DC600V列车供电系统给内燃动力车预热系统供电，按指令自动启动内燃机预热功能，使内燃机高温水温度保持在25℃以上。
图2中，WTB网络指绞线式列车总线，用于重联牵引时主控机车与从控机车之间的数据交换，完成机车信息管理、功能控制、故障诊断、信息显示和事件记录等功能。
内重联即前面控制的动力车为主机车，后面重联车已被锁定不能进行控制。此时司机可以通过一端司机室，通过动车组间的重联插座传递指令，直接控制多台重联动车组。
在内电双源动车组电力车牵引工况时，柴油机高温水(高温水又称高温冷却水，是柴油机重要状态参数之一)温度传感器采集高温水温度并传递给网络控制单元2，网络控制单元2通过电力动力车及内燃动力车间内重联/WTB网络线路传递内燃机温度信号到网络控制单元1，网络控制单元1接到温度信号判断高温水温度是否在控制范围内，并发送相应的控制逻辑指令并发送相关提示信息到司机室微机显示屏。具体控制过程见实施例1，此处不再赘述。
本发明集成应用了内电双源动车组中内燃、电力间系统控制，在不需要过多的硬件和空间情况下，通过动车组网络控制单元和内重联/列车总线实现自动启动内燃机起机保温功能，有效实现了内电双源内燃机的保温控制。
Claims (9)
1.一种内电双源动车组的内燃机保温控制方法，其特征在于，该方法包括：
S1、当内电双源动车组为电力模式时，判断柴油机高温水温度是否低于设定的第一阈值，若是，则控制柴油机开启保温；当柴油机高温水温度达到设定的第三阈值时，控制柴油机自动停机；
当柴油机水温/油温高于所述第一阈值，但低于设定的第二阈值时，启动柴油机电加热保温功能；
S2、当柴油机水温/油温高于所述第二阈值，但低于设定的第三阈值，且需要提前启动柴油机时，则控制柴油机开启保温；当柴油机高温水温度达到设定的第三阈值时，控制柴油机自动停机；
S3、当柴油机高温水温度高于所述第三阈值时，切除柴油机保温功能；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值。
2.根据权利要求1所述的内电双源动车组的内燃机保温控制方法，其特征在于，所述第一阈值设定为10℃。
3.根据权利要求1所述的内电双源动车组的内燃机保温控制方法，其特征在于，所述第二阈值设定为25℃。
4.根据权利要求1所述的内电双源动车组的内燃机保温控制方法，其特征在于，所述第三阈值设定为60℃。
5.根据权利要求1～4之一所述的内电双源动车组的内燃机保温控制方法，其特征在于，当柴油机高温水温度高于所述第二阈值时，关闭柴油机保温功能。
6.一种内电双源动车组的内燃机保温控制系统，其特征在于，包括：
第一网络控制单元，用于当柴油机高温水温度低于设定的第一阈值时，将柴油机自动起机信号输入至第二网络控制单元；以及
当柴油机高温水温度达到设定的第三阈值时，发送柴油机停机指令至第二网络控制单元；以及
当柴油机水温/油温高于所述第一阈值，但低于设定的第二阈值时，发送启动柴油机电加热保温功能的指令至第二网络控制单元；以及
当柴油机水温/油温高于所述第二阈值，但低于设定的第三阈值，且需要提前启动柴油机时，将柴油机启动信号输入至第二网络控制单元；以及
当柴油机高温水温度高于所述第三阈值时，发送切除柴油机保温功能指令至第二网络控制单元；
第二网络控制单元，用于根据柴油机自动起机信号控制柴油机自动开启保温；以及，
用于根据柴油机停机指令控制柴油机自动停机；以及，
用于根据柴油机保温功能指令开启柴油机电加热保温功能；以及，
用于根据切除柴油机保温功能指令切除柴油机保温功能；
其中，第一阈值＜第二阈值＜第三阈值。
7.根据权利要求6所述的内电双源动车组的内燃机保温控制系统，其特征在于，所述第一网络控制单元还用于当柴油机高温水温度高于所述第二阈值时，发送关闭柴油机保温功能指令至第二网络控制单元；则，
第二网络控制单元还用于在接收到关闭柴油机保温功能指令后关闭柴油机保温功能。
8.根据权利要求6或7所述的内电双源动车组的内燃机保温控制系统，其特征在于，还包括温度传感器，用于采集柴油机高温水温度。
9.一种内电双源动车组，其特征在于，其采用权利要求6至8中任一项所述的控制系统。
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