CN116373918A - 列车功率转移控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及列车功率控制技术领域，提供一种列车功率转移控制系统和方法，通过档位控制单元输出牵引档位信号，列车控制单元根据牵引档位信号下列车的总需求功率确定第一档位信号、第一需求功率、第二需求功率和第二档位信号，将第一档位信号发送至第一头车中的发电模块，第二档位信号发送至第二头车中的发电模块，发电模块根据第一档位信号或者第二档位信号控制转速，为牵引模块供电，实现对发动机功率的灵活转移，自动转移噪声源的影响；根据第一档位信号确定第一牵引功率，并根据列车当前所需的总牵引功率，确定第二牵引功率，将第一牵引功率和第二牵引功率分别发送至两个牵引模块，以使牵引模块控制牵引功率，保证列车所需的牵引性能得到满足。

Description

列车功率转移控制系统和方法

技术领域

本发明涉及列车功率控制技术领域，尤其涉及一种列车功率转移控制系统和方法。

背景技术

内燃机车是一种以内燃机作为原动力，通过传动装置驱动车轮转动的机车，其中，装有电力传动装置的内燃机车称为电力传动内燃机车。在电力传动内燃机车中，发动机(通常为柴油机)带动发电机运行发电，进而通过牵引电机驱动机车车轮。

在相关技术中，对于内燃动车组，在同一牵引档位下，对于两个头车内的发动机的转速和变流器的输出功率控制均相同，即保持两个头车内的发动机的输出功率相同，以及保持两个头车的所有牵引电机的牵引功率相同，导致两个头车内的发动机功率以及牵引电机的功率不可灵活调节。在内燃动车组的运行过程中，发动机运行会产生噪音，由于现有的内燃动车组对于两个头车内的发动机的转速和变流器的输出功率控制均相同，使得靠近内燃动车组的两个头车的车厢噪音都比较大，且噪音的影响范围广，影响乘客的乘车体验。

发明内容

本发明提供一种列车功率转移控制系统和方法，用以解决现有技术中内燃动车组两个头车内的发动机功率以及牵引电机的功率不可灵活调节，使得靠近内燃动车组的两个头车的车厢噪音都比较大，且噪音的影响范围广，影响乘客的乘车体验的缺陷，实现对动车发动机功率的灵活转移，自动转移噪声源的影响，提高乘客乘车的舒适度。

本发明提供一种列车功率转移控制系统，包括：档位控制单元、列车控制单元、通讯模块、发电模块和牵引模块；

所述档位控制单元用于输出牵引档位信号；

所述列车控制单元用于获取所述牵引档位信号，根据所述牵引档位信号下列车的总需求功率，确定第一档位信号、第一需求功率、第二需求功率和第二档位信号，通过所述通讯模块将所述第一档位信号发送至所述列车的第一头车中的发电模块，以及将第二档位信号发送至所述列车的第二头车中的发电模块；根据所述第一档位信号确定第一牵引功率，并根据所述列车当前所需的总牵引功率确定第二牵引功率，通过所述通讯模块将所述第一牵引功率发送至所述第一头车中的所述牵引模块，以及将所述第二牵引功率发送至所述第二头车中的所述牵引模块；所述第一档位信号为所述第一需求功率对应的所述发电模块的档位的信号，所述第二档位信号为所述第二需求功率对应的所述发电模块的档位的信号；

所述第一头车和所述第二头车中的所述发电模块分别用于根据获取到的所述第一档位信号和所述第二档位信号，控制各自的转速，为各自对应的所述牵引模块供电；

所述第一头车和所述第二头车中的所述牵引模块分别用于根据获取到的所述第一牵引功率和所述第二牵引功率，控制各自的牵引功率。

根据本发明提供一种的列车功率转移控制系统，所述列车控制单元包括第一子单元、第二子单元、第三子单元和第四子单元；

所述第一子单元用于根据预设的对照规则，确定所述总需求功率对应的所述第一档位信号，并将所述第一档位信号对应的档位下所述发电模块的最大功率确定为第一需求功率；

所述第二子单元用于计算所述第二需求功率，并根据预设的对照规则确定第二需求功率对应的档位，所述第二需求功率为所述总需求功率与第一需求功率之差，所述第二需求功率≤所述第一需求功率；

所述第三子单元用于确定所述第一牵引功率，所述第一牵引功率为所述第一头车中的所述发电模块在所述第一档位信号下，所述第一头车中的所述牵引模块能够获得的最大功率；

所述第四子单元用于确定所述第二牵引功率，所述第二牵引功率为所述总牵引功率与所述第一牵引功率之差。

根据本发明提供的一种列车功率转移控制系统，所述发电模块包括发动机控制器、发动机、发电机和全波整流器；

所述发动机控制器用于获取所述第一档位信号或者所述第二档位信号；根据所述第一档位信号或者所述第二档位信号，控制所述发动机的转速；

所述发动机用于驱动所述发电机；

所述发电机在所述发动机的驱动下输出高压三相交流电，并经过全波整流器整流后为所述牵引模块供电。

根据本发明提供的一种列车功率转移控制系统，所述牵引模块包括变流器控制单元、牵引变流器和牵引电机；

所述变流器控制单元用于获取所述第一牵引功率或者所述第二牵引功率，并根据所述第一牵引功率或者所述第二牵引功率控制所述牵引变流器的所述牵引功率；

所述牵引变流器基于所述牵引功率控制所述牵引电机的运行状态。

根据本发明提供的一种列车功率转移控制系统，所述列车控制单元还用于通过硬线信号向所述发动机控制器发送所述第一档位信号或者所述第二档位信号，以及用于通过硬线信号向所述变流器控制单元所述第一牵引功率或者所述第二牵引功率。

本发明还提供一种列车功率转移控制方法，应用于上述的列车功率转移控制系统中的列车控制单元，包括：

获取牵引档位信号，所述牵引档位信号是由档位控制单元输出的；

根据牵引档位信号下列车的总需求功率，确定第一档位信号、第一需求功率、第二需求功率和第二档位信号；所述第一档位信号为所述第一需求功率对应的所述发电模块的档位的信号，所述第二档位信号为所述第二需求功率对应的所述发电模块的档位的信号；

将所述第一档位信号发送至所述列车的第一头车中的发电模块，以及将第二档位信号发送至所述列车的第二头车中的发电模块，以使所述第一头车和所述第二头车中的所述发电模块分别根据获取到的所述第一档位信号和所述第二档位信号，控制各自的转速，为各自对应的所述牵引模块供电；所述第二档位信号为所述第二需求功率对应的所述发电模块的档位的信号；

根据所述第一档位信号确定第一牵引功率，并根据所述列车当前所需的总牵引功率，确定第二牵引功率；

将所述第一牵引功率发送至所述第一头车中的所述牵引模块，以及将所述第二牵引功率发送至所述第二头车中的所述牵引模块，以使所述第一头车和所述第二头车中的所述牵引模块分别根据获取到的所述第一牵引功率和所述第二牵引功率，控制各自的牵引功率。

根据本发明提供的一种列车功率转移控制方法，

根据牵引档位信号下列车的总需求功率，确定第一档位信号、第一需求功率、第二需求功率和第二档位信号，具体包括：

根据预设的对照规则，确定所述总需求功率对应的所述第一档位信号，并将所述第一档位信号对应的档位下所述发电模块的最大功率确定为第一需求功率；

计算所述第二需求功率，并根据预设的对照规则确定第二需求功率对应的档位，所述第二需求功率为所述总需求功率与第一需求功率的之差，所述第二需求功率≤所述第一需求功率。

根据本发明提供的一种列车功率转移控制方法，所述总牵引功率为牵引性能曲线中的所述列车的速度与对应的牵引力的乘积；

所述总需求功率为所述总牵引功率对应的所述发电模块的功率与所述列车的其他系统所需的所述发电模块的功率之和。

根据本发明提供的一种列车功率转移控制方法，

根据所述第一档位信号确定第一牵引功率，并根据所述列车当前所需的总牵引功率，确定第二牵引功率，具体包括：

所述第一牵引功率为所述第一头车中的所述发电模块在所述第一档位信号下，所述第一头车中的所述牵引模块能够获得的最大功率；

所述第二牵引功率为所述总牵引功率与所述第一牵引功率之差。

根据本发明提供的一种列车功率转移控制方法，在将所述第一档位信号发送至所述列车的第一头车中的发电模块，以及将第二档位信号发送至所述列车的第二头车中的发电模块之前，和在将所述第一牵引功率发送至所述第一头车中的所述牵引模块，以及将所述第二牵引功率发送至所述第二头车中的所述牵引模块之前，还包括：

通过列车控制单元设定所述列车的所述第一头车和所述第二头车。

本发明提供的列车功率转移控制系统和方法，通过档位控制单元输出牵引档位信号，列车控制单元根据牵引档位信号下列车的总需求功率，确定第一档位信号、第一需求功率、第二需求功率和第二档位信号，将第一档位信号发送至所述列车的第一头车中的发电模块，以及将第二档位信号发送至所述列车的第二头车中的发电模块，发电模块根据获取到的第一档位信号或者第二档位信号，控制发电模块的转速，为牵引模块供电，实现了对发动机功率的灵活转移，自动转移噪声源的影响，提高了乘客的乘坐舒适度；根据第一档位信号确定第一牵引功率，并根据列车当前所需的总牵引功率，确定第二牵引功率，将第一牵引功率发送至第一头车中的牵引模块，以及将第二牵引功率发送至第二头车中的牵引模块，牵引模块根据获取到的第一牵引功率或者第二牵引功率控制牵引功率，保证列车所需的牵引性能得到满足。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的列车功率转移控制系统的整体结构示意图；

图2是本发明提供的列车功率转移控制系统的布置示意图；

图3是本发明的实施例中的一种牵引性能曲线的示意图；

图4是本发明提供的列车功率转移控制方法的流程示意图。

附图标记：

1、档位控制单元；2、列车控制单元；3、通讯模块；4、发电模块；5、牵引模块；41、发动机控制器；42、发动机；43、发电机；44、全波整流器；51、变流器控制单元；52、牵引变流器；53、牵引电机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1和图2描述本发明的列车功率转移控制系统，应当理解的是，下文所述的列车均表示内燃动车组。

如图1所示，本发明提供了一种列车功率转移控制系统，包括：档位控制单元1、列车控制单元2、通讯模块3、发电模块4和牵引模块5。

其中，档位控制单元1用于输出牵引档位信号，每个牵引档位信号对应一个牵引档位。如图2所示，档位控制单元1即为内燃动车组的头车中的司机控制器。如表1所示，在本发明的一种可选的实施例中，司机控制器的牵引区分为7个牵引档位，对于单个发动机42而言，每一个牵引档位分别对应不同的发动机42的转速，在不同的档位下发动机42的转速为不同的定值。每种转速下的发动机42允许的最大输出功率也为定值，例如当牵引档位信号表示的牵引档位为5档时，发动机42的转速固定为1500转/分(rpm)，在该转速下，发动机42的允许的最大输出功率为1630千瓦(KW)。优选的，本发明中的发动机42为柴油机。

表1牵引档位、柴油机转速和功率、发电机输出功率的对应关系表

列车当前的总需求功率与档位之间的关系如表2所示，表中的列车最大总需求功率为列车在对应的牵引档位下的最大总需求功率，N表示零档，第一头车和第二头车分别指内燃动车组中两端的动车。

应当理解的是，在本发明提供的一种可选的实施例中，档位控制单元1所要设定的档位可由人工选择，也可由计算机运行对应的程序来选择本发明对此不做限制。

表2柴油机档位和转速、列车最大总需求功率、第一头车柴油机最大功率/档位、第二头车柴油机最大功率/档位的对应关系表

列车控制单元2用于获取档位控制单元1输出的牵引档位信号，根据该牵引档位信号对应的牵引档位下列车的总需求功率，确定第一档位信号、第一需求功率、第二需求功率和第二档位信号。

在本发明的一种可选的实施例中，列车控制单元2包括第一子单元和第二子单元，其中，第一子单元用于根据预设的对照规则(即表2)，确定总需求功率对应的第一档位信号，并将第一档位信号对应的档位下发电模块4(具体为发电模块4中的发动机42)的最大功率确定为第一需求功率，例如，当总需求功率为2800KW时，在表2中，2800KW大于P5档位下发动机42的最大功率2530KW，小于P6档位下发动机42的最大功率3020KW，因此此时的第一档位信号应当为P6档位对应的信号，P6档位下的发电模块4(具体为发电模块4中的发动机42)的最大功率为1900KW，即此时的第一需求功率为1900KW。其中，第一档位信号为第一需求功率对应的发电模块4的档位(发动机42的档位)的信号，第二档位信号为第二需求功率对应的发电模块4的档位(发动机42的档位)的信号。第二子单元用于计算第二需求功率，并根据预设的对照规则(即表2)确定第二需求功率对应的档位，第二需求功率为总需求功率与第一需求功率之差，第二需求功率≤第一需求功率。例如，根据表2中的记载，当总需求功率为2000KW时，第一档位信号对应的档位为柴油机的P4档，柴油机在P4档下的最大功率1400KW即为第一需求功率，总需求功率与第一需求功率之差为2000KW-1400KW＝600KW，即第二需求功率为600KW，根据表2中的记载，600KW大于N档下的柴油机的最大功率378KW，小于P1档下的最大功率700KW，因此此时第二需求功率600W对应的柴油机的档位为P1档。

列车控制单元2在确定第一档位信号、第一需求功率、第二需求功率和第二档位信号之后，通过通讯模块3将第一档位信号发送至列车的第一头车中的发电模块4，以及将第二档位信号发送至列车的第二头车中的发电模块4。在本申请的一种可选的实施例中，通讯模块3为列车控制网络，包括但不限于多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus，MVB)、以太网和控制器局域网(Controller Area Network，CAN)总线。

列车控制单元2还用于根据第一档位信号确定第一牵引功率，并根据列车当前所需的总牵引功率，确定第二牵引功率。具体地，在本发明的一种可选的实施例中，列车控制单元2还包括第三子单元和第四子单元。第三子单元用于确定第一牵引功率，第一牵引功率为第一头车中的发电模块4(具体为发电模块4中的发电机43)在第一档位信号下，所述第一头车中的所述牵引模块5能够获得的最大功率，第四子单元用于确定第二牵引功率，第二牵引功率为总牵引功率与第一牵引功率之差。

以图3为例，图3提供了一种列车在牵引档位为7档下的牵引性能曲线。应当理解的是，根据列车自重和载重的不同，在不同的牵引档位下，牵引性能曲线可根据不同列车的实际运行情况进行设置。假设在牵引档位为7档下，列车需要保持的速度为48km/h，根据图3中的记载，对应的牵引性能曲线中的牵引力为250KN(千牛)，根据功率计算公式P＝FV(其中P为发动机42的功率，单位是瓦(W)；V是匀速运动的速度，单位是米/秒(m/s)；F是牵引力，单位是牛(N))，可知此时列车所需的总牵引功率为250000*48000/3600≈3333KW。发动机42驱动发电机43的过程中，由于动能转换成电能的过程中存在损耗，驱动牵引模块5输出3333KW功率时，发动机42需输出的功率约为3536KW，假设此时发动机42还需输出额外的200KW的功率用于驱动发电机43为其他系统供电，则此时列车的总需求功率为3536KW+200KW＝3735KW。根据表2的记载，此时第一头车中的发电模块4中的发动机42的档位应当为P7档，第二头车中的发电模块4中的发动机42的档位应当为P4档。第一头车中的发电模块4中的发动机42在P7档位下最大输出功率为2400KW，由于发电模块4需要同时为牵引模块5以及列车上的其他系统供电，并且动能转换成电能的过程中存在损耗，因此牵引模块5能够获得的最大功率约为2090KW，即此时第一牵引功率为2090KW，此时的第二牵引功率为总牵引功率与第一牵引功率之差，约为3333KW-2090KW＝1243KW。

在确定第一牵引功率和第二牵引功率之后，列车控制单元2通过通讯模块3将第一牵引功率发送至第一头车中的牵引模块5，以及将第二牵引功率发送至第二头车中的牵引模块5，使得第一头车中的牵引模块5按照第一牵引功率运行，第二头车中的牵引模块5按照第二牵引功率运行，驱动列车行进。

发电模块4用于根据获取到的第一档位信号或者第二档位信号，控制发电模块4的转速，为牵引模块5供电，应当理解的是，第一头车中的发电模块4为第一头车中的牵引模块5供电，不为第二头车中的牵引模块5供电；第二头车中的发电模块4为第二头车中的牵引模块5供电，不为第一头车中的牵引模块5供电。具体地，如图1所示，发电模块4包括发动机控制器41、发动机42、发电机43和全波整流器44。应当理解的是，本申请中所述的发电机43指的是列车中的受发动机驱动的主发电机。发动机控制器41用于获取第一档位信号或者第二档位信号，并根据第一档位信号或者第二档位信号，控制发动机42的转速。例如，当第一档位信号对应的发动机42的档位为P3档时，发动机42的转速固定为1300rpm。发动机42用于驱动发电机43，使得发电机43在发动机42的驱动下输出高压三相交流电，并经过全波整流器44整流后为牵引模块5供电，此外，在本发明提供的一种可选的实施例中，发电机43输出的高压三相交流电经过全波整流器44整流后，还用于为列车上的其他系统供电。通过分别控制第一头车和第二头车内的发动机42的转速，可以灵活控制列车发动机42功率的转移，实现对噪声源的转移，有利于提高乘客的乘坐体验。例如，假设列车为8编组的内燃动车组，即1号和8号为头车，2号至7号为乘客车厢，可按照2号车厢至7号车厢的顺序乘坐乘客，在很多情况下，由于乘客数量不足，会导致7号车厢没有乘客或者乘客很少，此时即可将临近7号车厢的8号头车中的发动机42设定为高功率发动机42，将临近2号车厢的1号头车中的发动机42设定为低功率发动机42，降低1号头车中的发动机42的转速，进而减小发动机42的噪音，实现在不降低列车的牵引性能的前提下，提高临近1号头车的车厢中的乘客的乘坐体验。

牵引模块5用于根据获取到的第一牵引功率或者第二牵引功率控制牵引功率。具体地，如图1所示，牵引模块5包括变流器控制单元51、牵引变流器52和牵引电机53。变流器控制单元51用于获取第一牵引功率或者第二牵引功率，并根据第一牵引功率或者第二牵引功率控制牵引变流器52的牵引功率；牵引变流器52基于牵引功率控制牵引电机53的运行状态。在本申请的一种可选的实施例中，牵引模块5中包含多个牵引电机53，多个牵引电机53的功率的总和与变流器控制单元51获取到的第一牵引功率或者第二牵引功率相等。在改变第一头车和第二头车中的发动机42的转速后，发动机42驱动的发电机43的最大输出功率也会改变，因此需要重新设定第一头车和第二头车中牵引电机53的功率，使得变化前后牵引电机53的总牵引功率不变，保证列车的牵引性能不变。

在本发明提供的一种可选的实施例中，在通讯模块3发生故障的情况下，列车控制单元2还用于通过硬线信号向发动机控制器41发送第一档位信号或者第二档位信号，以及用于通过硬线信号向变流器控制单元51第一牵引功率或者第二牵引功率，保证在通讯模块3故障的情况下列车功率转移控制系统仍然能够正常运行，提高了系统的可靠性。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种列车功率转移控制方法，下面对本发明提供的列车功率转移控制方法进行描述，下文描述的列车功率转移控制方法与上文描述的列车功率转移控制系统可相互对应参照。

如图4所示，本发明实施例提供了一种列车功率转移控制方法，该方法应用于上述的列车功率转移控制系统中的列车控制单元。具体地，该方法包括：

S1、获取牵引档位信号，牵引档位信号是由档位控制单元输出的。

S2、根据牵引档位信号下列车的总需求功率，确定第一档位信号、第一需求功率、第二需求功率和第二档位信号。

第一档位信号为第一需求功率对应的发电模块的档位(即发动机的档位)的信号，第二档位信号为第二需求功率对应的发电模块的档位(即发动机的档位)的信号。具体地，在步骤S2中，根据预设的对照规则，确定总需求功率对应的第一档位信号，并将第一档位信号对应的档位下发电模块的最大功率确定为第一需求功率。根据第二需求功率为总需求功率与第一需求功率的之差，计算出第二需求功率，并根据预设的对照规则确定第二需求功率对应的档位，第二需求功率≤第一需求功率。例如，当总需求功率为2000KW时，根据表2的记载，第一档位信号对应的档位为柴油机的P4档，柴油机在P4档下的最大功率1400KW即为第一需求功率，总需求功率与第一需求功率之差为2000KW-1400KW＝600KW，即第二需求功率为600KW，根据表2中的记载，600KW大于N档下的柴油机的最大功率378KW，小于P1档下的最大功率700KW，因此此时第二需求功率对应的柴油机的档位为P1档。

S3、将第一档位信号发送至列车的第一头车中的发电模块，以及将第二档位信号发送至列车的第二头车中的发电模块，以使发电模块根据获取到的第一档位信号或者第二档位信号，控制发电模块的转速，为牵引模块供电。其中，第二档位信号为第二需求功率对应的发电模块的档位(即发动机的档位)的信号。

S4、根据第一档位信号确定第一牵引功率，并根据列车当前所需的总牵引功率，确定第二牵引功率。

其中，第一牵引功率为第一头车中的发电模块在第一档位信号下，所述第一头车中的所述牵引模块能够获得的最大功率；第二牵引功率为总牵引功率与第一牵引功率之差。总牵引功率为牵引性能曲线中的列车的速度与对应牵引力的乘积。总需求功率为总牵引功率对应的发电模块的功率与列车的其他系统所需的发电模块的功率之和。

以图3为例，图3提供了一种列车在牵引档位为7档下的牵引性能曲线。应当理解的是，根据列车自重和载重的不同，在不同的牵引档位下，牵引性能曲线可根据不同列车的实际运行情况进行设置。假设在牵引档位为7档下，列车需要保持的速度为48km/h，根据图3中的记载，对应的牵引性能曲线中的牵引力为250KN(千牛)，根据功率计算公式P＝FV(其中P为发动机的功率，单位是瓦(W)；V是匀速运动的速度，单位是米/秒(m/s)；F是牵引力，单位是牛(N))，可知此时列车所需的总牵引功率为250000*48000/3600≈3333KW。发动机驱动发电机的过程中，由于动能转换成电能的过程中存在损耗，驱动牵引模块输出3333KW功率时，发动机需输出的功率约为3536KW，假设此时发动机还需输出额外的200KW的功率用于驱动发电机为其他系统供电，则此时列车的总需求功率为3536KW+200KW＝3735KW。根据表2的记载，此时第一头车中的发电模块中的发动机档位应当为P7档，第二头车中的发电模块中的发动机档位应当为P4档。第一头车中的发电模块中的发动机在P7档位下最大输出功率为2400KW，由于发电模块需要同时为牵引模块以及列车上的其他系统供电，并且动能转换成电能的过程中存在损耗，因此牵引模块能够获得的最大功率约为2090KW，即此时第一牵引功率为2090KW，此时的第二牵引功率为总牵引功率与第一牵引功率之差，约为3333KW-2090KW＝1243KW。

S5、将第一牵引功率发送至第一头车中的牵引模块，以及将第二牵引功率发送至第二头车中的牵引模块，以使牵引模块根据获取到的第一牵引功率或者第二牵引功率控制牵引功率，驱动列车行进。

在本发明提供的一种可选的实施例中，在将第一档位信号发送至列车的第一头车中的发电模块，以及将第二档位信号发送至列车的第二头车中的发电模块之前，和在将第一牵引功率发送至第一头车中的牵引模块，以及将第二牵引功率发送至第二头车中的牵引模块之前，还包括：

通过列车控制单元设定列车的第一头车和第二头车。具体地，在本发明提供的一种可选的实施例中，可通过列车控制网络PTU维护工具灵活设定列车的第一头车和第二头车。

基于上述列车功率转移控制方法，通过分别控制第一头车和第二头车内的发动机的转速，可以灵活控制列车发动机功率的转移，实现对噪声源的转移，有利于提高乘客的乘坐体验。例如，假设列车为8编组的内燃动车组，即1号和8号为头车，2号至7号为乘客车厢，可按照2号车厢至7号车厢的顺序乘坐乘客，在很多情况下，由于乘客数量不足，会导致7号车厢没有乘客或者乘客很少，此时即可将临近7号车厢的8号头车中的发动机设定为高功率发动机，将临近2号车厢的1号头车中的发动机设定为低功率发动机，降低1号头车中的发动机的转速，进而减小发动机的噪音，实现在不降低列车的牵引性能的前提下，提高临近1号头车的车厢中的乘客的乘坐体验。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种列车功率转移控制系统，其特征在于，包括：档位控制单元、列车控制单元、通讯模块、发电模块和牵引模块；

所述档位控制单元用于输出牵引档位信号；

所述列车控制单元用于获取所述牵引档位信号，根据所述牵引档位信号下列车的总需求功率，确定第一档位信号、第一需求功率、第二需求功率和第二档位信号，通过所述通讯模块将所述第一档位信号发送至所述列车的第一头车中的发电模块，以及将第二档位信号发送至所述列车的第二头车中的发电模块；根据所述第一档位信号确定第一牵引功率，并根据所述列车当前所需的总牵引功率确定第二牵引功率，通过所述通讯模块将所述第一牵引功率发送至所述第一头车中的所述牵引模块，以及将所述第二牵引功率发送至所述第二头车中的所述牵引模块；所述第一档位信号为所述第一需求功率对应的所述发电模块的档位的信号，所述第二档位信号为所述第二需求功率对应的所述发电模块的档位的信号；

所述第一头车和所述第二头车中的所述发电模块分别用于根据获取到的所述第一档位信号和所述第二档位信号，控制各自的转速，为各自对应的所述牵引模块供电；

所述第一头车和所述第二头车中的所述牵引模块分别用于根据获取到的所述第一牵引功率和所述第二牵引功率，控制各自的牵引功率。

2.根据权利要求1所述的列车功率转移控制系统，其特征在于，所述列车控制单元包括第一子单元、第二子单元、第三子单元和第四子单元；

所述第一子单元用于根据预设的对照规则，确定所述总需求功率对应的所述第一档位信号，并将所述第一档位信号对应的档位下所述发电模块的最大功率确定为第一需求功率；

所述第二子单元用于计算所述第二需求功率，并根据预设的对照规则确定第二需求功率对应的档位，所述第二需求功率为所述总需求功率与第一需求功率之差，所述第二需求功率≤所述第一需求功率；

所述第三子单元用于确定所述第一牵引功率，所述第一牵引功率为所述第一头车中的所述发电模块在所述第一档位信号下，所述第一头车中的所述牵引模块能够获得的最大功率；

所述第四子单元用于确定所述第二牵引功率，所述第二牵引功率为所述总牵引功率与所述第一牵引功率之差。

3.根据权利要求1所述的列车功率转移控制系统，其特征在于，所述发电模块包括发动机控制器、发动机、发电机和全波整流器；

所述发动机控制器用于获取所述第一档位信号或者所述第二档位信号；根据所述第一档位信号或者所述第二档位信号，控制所述发动机的转速；

所述发动机用于驱动所述发电机；

所述发电机在所述发动机的驱动下输出高压三相交流电，并经过全波整流器整流后为所述牵引模块供电。

4.根据权利要求1所述的列车功率转移控制系统，其特征在于，所述牵引模块包括变流器控制单元、牵引变流器和牵引电机；

所述变流器控制单元用于获取所述第一牵引功率或者所述第二牵引功率，并根据所述第一牵引功率或者所述第二牵引功率控制所述牵引变流器的所述牵引功率；

所述牵引变流器基于所述牵引功率控制所述牵引电机的运行状态。

5.根据权利要求1-4任一项所述的列车功率转移控制系统，其特征在于，所述列车控制单元还用于通过硬线信号向所述发动机控制器发送所述第一档位信号或者所述第二档位信号，以及用于通过硬线信号向所述变流器控制单元所述第一牵引功率或者所述第二牵引功率。

6.一种列车功率转移控制方法，应用于如权利要求1-5任一项所述的列车功率转移控制系统中的所述列车控制单元，其特征在于，包括：

获取牵引档位信号，所述牵引档位信号是由档位控制单元输出的；

根据所述牵引档位信号下列车的总需求功率，确定第一档位信号、第一需求功率、第二需求功率和第二档位信号；所述第一档位信号为所述第一需求功率对应的所述发电模块的档位的信号，所述第二档位信号为所述第二需求功率对应的所述发电模块的档位的信号；

将所述第一档位信号发送至所述列车的第一头车中的发电模块，以及将第二档位信号发送至所述列车的第二头车中的发电模块，以使所述第一头车和所述第二头车中的所述发电模块分别根据获取到的所述第一档位信号和所述第二档位信号，控制各自的转速，为各自对应的所述牵引模块供电；所述第二档位信号为所述第二需求功率对应的所述发电模块的档位的信号；

根据所述第一档位信号确定第一牵引功率，并根据所述列车当前所需的总牵引功率，确定第二牵引功率；

将所述第一牵引功率发送至所述第一头车中的所述牵引模块，以及将所述第二牵引功率发送至所述第二头车中的所述牵引模块，以使所述第一头车和所述第二头车中的所述牵引模块分别根据获取到的所述第一牵引功率和所述第二牵引功率，控制各自的牵引功率。

7.根据权利要求6所述的列车功率转移控制方法，其特征在于，根据牵引档位信号下列车的总需求功率，确定第一档位信号、第一需求功率、第二需求功率和第二档位信号，具体包括：

根据预设的对照规则，确定所述总需求功率对应的所述第一档位信号，并将所述第一档位信号对应的档位下所述发电模块的最大功率确定为第一需求功率；

计算所述第二需求功率，并根据预设的对照规则确定第二需求功率对应的档位，所述第二需求功率为所述总需求功率与第一需求功率的之差，所述第二需求功率≤所述第一需求功率。

8.根据权利要求6所述的列车功率转移控制方法，其特征在于，所述总牵引功率所述列车的速度与对应的牵引力的乘积；

所述总需求功率为所述总牵引功率对应的所述发电模块的功率与所述列车的其他系统所需的所述发电模块的功率之和。

9.根据权利要求8所述的列车功率转移控制方法，其特征在于，根据所述第一档位信号确定第一牵引功率，并根据所述列车当前所需的总牵引功率，确定第二牵引功率，具体包括：

所述第一牵引功率为所述第一头车中的所述发电模块在所述第一档位信号下，所述第一头车中的所述牵引模块能够获得的最大功率；

所述第二牵引功率为所述总牵引功率与所述第一牵引功率之差。

10.根据权利要求6所述的列车功率转移控制方法，其特征在于，在将所述第一档位信号发送至所述列车的第一头车中的发电模块，以及将第二档位信号发送至所述列车的第二头车中的发电模块之前，和在将所述第一牵引功率发送至所述第一头车中的所述牵引模块，以及将所述第二牵引功率发送至所述第二头车中的所述牵引模块之前，还包括：

通过列车控制单元设定所述列车的所述第一头车和所述第二头车。

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