專利名稱：一種用于城軌交通車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城軌交通節(jié)能領(lǐng)域，尤其是涉及ー種用于城軌交通車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法。
背景技術(shù)：
目前，儲(chǔ)能技術(shù)在城市軌道交通節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用已成為研究的熱點(diǎn)，根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的位置不同可分為車載儲(chǔ)能系統(tǒng)和地面儲(chǔ)能系統(tǒng)。車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)以其良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)型，正逐漸受到國(guó)內(nèi)外專家、學(xué)者的研究青睞。通過(guò)將車載儲(chǔ)能系統(tǒng)作為軌道交通車輛和直流牽引網(wǎng)之間的ー個(gè)能量緩沖系統(tǒng)，不但可以保證城軌車輛再生制動(dòng)的順利進(jìn)行，同時(shí)可有效地改善直流網(wǎng)壓的相對(duì)穩(wěn)定性，提高供電質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
在現(xiàn)有的車載儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略中，儲(chǔ)能系統(tǒng)僅工作在車輛啟動(dòng)和制動(dòng)兩個(gè)エ況階段，當(dāng)車輛啟動(dòng)時(shí)開(kāi)始釋放能量，能量釋放完畢后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，等待車輛制動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)始吸收不能被相鄰車輛利用的再生制動(dòng)能量。因此，該控制策略僅服務(wù)于單車節(jié)能，沒(méi)有充分地利用車載儲(chǔ)能系統(tǒng)。城市軌道交通節(jié)能減排的本質(zhì)是整個(gè)城市軌道交通系統(tǒng)全局的耗能減小，即牽引變電站側(cè)提供的總能耗減小，而非僅僅是某輛單車的能耗減小。因此，制定服務(wù)于軌道交通系統(tǒng)全局節(jié)能的車載儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略是非常有意義的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種提高車載儲(chǔ)能系統(tǒng)的利用率，實(shí)現(xiàn)軌道交通系統(tǒng)的最大化節(jié)能的用于城軌交通車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的 控制方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)ー種用于城軌交通車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟1)車輛控制単元將檢測(cè)到的車輛運(yùn)行狀態(tài)信息發(fā)送給儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器；2)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器根據(jù)車輛運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行判斷，如果接收到車輛牽引狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入牽引模式，如果接收到車輛惰行狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入惰行模式，如果接收到車輛制動(dòng)狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入制動(dòng)模式，如果接收到車輛停車狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入站內(nèi)停車模式。所述的牽引模式為儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)接收受電弓處直流網(wǎng)壓信號(hào)和速度信號(hào)，并進(jìn)行判斷如果網(wǎng)壓值U低于電壓最小值Umin，表示電網(wǎng)發(fā)生了故障，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出脫機(jī)控制選擇信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)與車輛電氣脫離并關(guān)機(jī)；如果網(wǎng)壓值U高于電壓最小值Umin并低于牽弓I電壓門限值U1，說(shuō)明網(wǎng)壓偏低，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出功率控制釋放能量信號(hào)，保證儲(chǔ)能系統(tǒng)釋放的能量不超過(guò)本身車輛所需的能量，當(dāng)超級(jí)電容的荷電狀態(tài)值SOC低于最低荷電狀態(tài)值SOCmin時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；如果網(wǎng)壓值U高于電壓上限值uup，說(shuō)明有相鄰車輛正進(jìn)行再生制動(dòng)，再生制動(dòng)能量不能被其他車輛全部吸收，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出電壓控制吸收能量信號(hào)，儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)始從直流電網(wǎng)吸收能量，當(dāng)超級(jí)電容的荷電狀態(tài)值SOC高于最高荷電狀態(tài)值SOCmax時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；如果網(wǎng)壓值U高于牽引電壓門限值U1并低于電壓上限值uup，則判斷車輛速度信號(hào)，當(dāng)車輛速度值V低于恒功率拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度值V1時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出待機(jī)信號(hào)，當(dāng)車輛速度值V超過(guò)恒功率拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度值V1時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出功率控制釋放能量信號(hào)，待能量釋放完畢，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。所述的惰行模式為儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)接收受電弓處直流網(wǎng)壓信號(hào)，并進(jìn)行判斷如果網(wǎng)壓值U低于電壓最小值Umin，表示電網(wǎng)發(fā)生了故障，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出脫機(jī)控制選擇信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)與車輛電氣脫離并關(guān)機(jī)；如果網(wǎng)壓值U大于電壓最小值Umin，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出功率控制吸收能量信號(hào)，當(dāng)超級(jí)電容的電壓提升至情行電壓門限值Utl時(shí)，發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
所述的制動(dòng)模式為儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)接收受電弓處直流網(wǎng)壓信號(hào)，并進(jìn)行判斷如果網(wǎng)壓值U低于電壓最小值Umin，表示電網(wǎng)發(fā)生了故障，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出脫機(jī)控制選擇信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)與車輛電氣脫離并關(guān)機(jī)；如果網(wǎng)壓值U高于電壓最大值umax，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出電壓控制吸收能量信號(hào)，將網(wǎng)壓值U穩(wěn)定在電壓最大值Umax ；當(dāng)網(wǎng)壓值U低于電壓最大值Umax或超級(jí)電容的荷電狀態(tài)值SOC超過(guò)最高荷電狀態(tài)值SOCmax時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。所述的站內(nèi)停車模式為儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)接收受電弓處直流網(wǎng)壓信號(hào)，并進(jìn)行判斷如果網(wǎng)壓值U低于電壓最小值Umin，表示電網(wǎng)發(fā)生了故障，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出脫機(jī)控制選擇信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)與車輛電氣脫離并關(guān)機(jī)；如果網(wǎng)壓值U高于電壓最小值Umin并低于第一停車電壓門限值U2，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出功率控制釋放能量信號(hào)，當(dāng)超級(jí)電容的荷電狀態(tài)值SOC低于最低荷電狀態(tài)值SOCmin時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；如果網(wǎng)壓值U高于第二停車電壓門限值U3，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出電壓控制吸收能量信號(hào)，儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)始從直流電網(wǎng)吸收能量，當(dāng)超級(jí)電容的荷電狀態(tài)值SOC高于最高荷電狀態(tài)值SOCmax時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅注重車輛本身的節(jié)能，還從軌道交通系統(tǒng)全局節(jié)能的角度出發(fā)，使車載儲(chǔ)能系統(tǒng)工作在車輛全部的エ況下，從而提高車載儲(chǔ)能系統(tǒng)的利用率，實(shí)現(xiàn)軌道交通系統(tǒng)的最大化節(jié)能。


圖I為本發(fā)明的控制示意圖；圖2為本發(fā)明的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例本發(fā)明基于城軌車輛車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)，針對(duì)城軌交通車輛存在的牽引、惰行、制動(dòng)、站內(nèi)停車四個(gè)エ況，制定了軌道交通車輛全エ況下的車載儲(chǔ)能系統(tǒng)控制方法，實(shí)現(xiàn)軌道交通系統(tǒng)全局的節(jié)能。本發(fā)明涉及用于解決能量收放時(shí)機(jī)問(wèn)題的狀態(tài)辨識(shí)，以及用于直接控制儲(chǔ)能系統(tǒng)中功率變換裝置的能量收放控制方法。狀態(tài)辨識(shí)中包括信號(hào)檢測(cè)和控制流程圖判斷。其中，控制流程圖具有不同的分支，是控制策略的核心。檢測(cè)信號(hào)包括車輛受電弓處直流網(wǎng)壓信號(hào)、車輛控制単元(VCU)中的車輛狀態(tài)信號(hào)(牽引、惰行、制動(dòng)、停車)、儲(chǔ)能系統(tǒng)荷電狀態(tài)(SOC)信號(hào)。首先、根據(jù)VCU中的狀態(tài)信號(hào)，選擇進(jìn)入控制流程圖不同的分支中。其次，結(jié)合車輛受電弓處直流網(wǎng)壓信號(hào)及SOC信號(hào)，通過(guò)控制流程圖判斷處理，確定儲(chǔ)能系統(tǒng)是否進(jìn)入釋放能量狀態(tài)、吸收能量狀態(tài)、保持待機(jī)狀態(tài)或與車輛電氣脫離，并選擇相應(yīng)的控制方法。能量收放控制方法包括功率控制、電壓控制、待機(jī)控制、脫機(jī)控制。功率控制是用于儲(chǔ)能系統(tǒng)釋放能量時(shí)保證儲(chǔ)能系統(tǒng)的存儲(chǔ)能量?jī)H僅流向裝有該儲(chǔ)能系統(tǒng)的車輛本身而不流向牽引供電網(wǎng)。電壓控制是用于供電網(wǎng)電壓偏高時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)從電網(wǎng)吸收能量，以及車輛再生制動(dòng)時(shí)吸收不能被其他車輛利用的剰余再生制動(dòng)能量，從而使供電網(wǎng)電壓保持在相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。待機(jī)控制是用于保持儲(chǔ)能系統(tǒng)能量水平不變，井能隨時(shí)進(jìn)入收放能量狀態(tài)。脫機(jī)控制是用于電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)使儲(chǔ)能系統(tǒng)與車輛電氣脫離并關(guān)機(jī)。
如圖I所示，給出了車載儲(chǔ)能系統(tǒng)、列車、牽引供電網(wǎng)三者之間的能量交互傳遞過(guò)程，同時(shí)給出了儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略的組成。實(shí)時(shí)檢測(cè)受電弓處網(wǎng)壓信號(hào)、車輛控制単元(VCU)信號(hào)、儲(chǔ)能系統(tǒng)SOC信號(hào)，經(jīng)過(guò)控制流程圖進(jìn)行判斷處理后，選擇采取電壓控制、功率控制、待機(jī)控制、脫機(jī)控制使儲(chǔ)能系統(tǒng)釋放能量、吸收能量、保持待機(jī)或電氣脫離車輛，從而完成車、網(wǎng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)之間的能量傳遞，需要指出的是儲(chǔ)能系統(tǒng)和網(wǎng)之間的能量傳遞是單向的，即能量只能從網(wǎng)流向儲(chǔ)能系統(tǒng)。如圖2所示，本發(fā)明包括以下步驟步驟I)車輛控制単元將檢測(cè)到的車輛運(yùn)行狀態(tài)信息發(fā)送給儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器；步驟2)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器根據(jù)車輛運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行判斷如果接收到車輛牽引狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入牽引模式。牽引模式為儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)接收受電弓處直流網(wǎng)壓信號(hào)和速度信號(hào)，并進(jìn)行判斷如果網(wǎng)壓值U低于電壓最小值Umin(U < Umin),表示電網(wǎng)發(fā)生了故障，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出脫機(jī)控制選擇信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)與車輛電氣脫離并關(guān)機(jī)；如果網(wǎng)壓值U高于電壓最小值Umin并低于牽引電壓門限值U1 (Umin < U < U1),說(shuō)明網(wǎng)壓偏低，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出功率控制釋放能量信號(hào)，保證儲(chǔ)能系統(tǒng)釋放的能量不超過(guò)本身車輛所需的能量，當(dāng)超級(jí)電容的荷電狀態(tài)值SOC低于最低荷電狀態(tài)值SOCmin時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；如果網(wǎng)壓值U高于電壓上限值Uup(U > UJ，說(shuō)明有相鄰車輛正進(jìn)行再生制動(dòng)，再生制動(dòng)能量不能被其他車輛全部吸收，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出電壓控制吸收能量信號(hào)，儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)始從直流電網(wǎng)吸收能量，當(dāng)超級(jí)電容的荷電狀態(tài)值SOC高于最高荷電狀態(tài)值SOCmax時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；如果網(wǎng)壓值U高于牽引電壓門限值U1并低于電壓上限值Uup(U1 < U < Uup)，則判斷車輛速度信號(hào)，當(dāng)車輛速度值V低于恒功率拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度值V1吋，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出待機(jī)信號(hào)，當(dāng)車輛速度值V超過(guò)恒功率拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度值V1吋，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出功率控制釋放能量信號(hào)，待能量釋放完畢，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
如果接收到車輛惰行狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入惰行模式。惰行模式為儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)接收受電弓處直流網(wǎng)壓信號(hào)，并進(jìn)行判斷如果網(wǎng)壓值U低于電壓最小值Ufflin(U < Umin)，表示電網(wǎng)發(fā)生了故障，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出脫機(jī)控制選擇信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)與車輛電氣脫離并關(guān)機(jī)；如果網(wǎng)壓值U大于電壓最小值Umin(U > Umin),此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出功率控制吸收能量信號(hào)，當(dāng)超級(jí)電容的電壓提升至惰行電壓門限值Utl時(shí)，發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。如果接收到車輛制動(dòng)狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入制動(dòng)模式。制動(dòng)模式為儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)接收受電弓處直流網(wǎng)壓信號(hào)，并進(jìn)行判斷如果網(wǎng)壓值U低于電壓最小值Ufflin(U < Umin)，表示電網(wǎng)發(fā)生了故障，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出脫機(jī)控制選擇信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)與車輛電氣脫離并關(guān)機(jī)；如果網(wǎng)壓值U高于電壓最大值Umax(U > Umax),儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出電壓控制吸收能量信號(hào)，將網(wǎng)壓值U穩(wěn)定在電壓最大值Umax ;當(dāng)網(wǎng)壓值U低于電壓最大值Umax或超級(jí)電容的荷電狀態(tài)值SOC超過(guò)最高荷電狀態(tài)值SOCmax時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。如果接收到車輛停車狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入站內(nèi)停車模式。站內(nèi)停車模式 為儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)接收受電弓處直流網(wǎng)壓信號(hào)，并進(jìn)行判斷如果網(wǎng)壓值U低于電壓最小值Umin(U < Umin),表示電網(wǎng)發(fā)生了故障，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出脫機(jī)控制選擇信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)與車輛電氣脫離并關(guān)機(jī)；如果網(wǎng)壓值U高于電壓最小值Umin并低于第一停車電壓門限值U2 (Umin < U < U2)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出功率控制釋放能量信號(hào)，當(dāng)超級(jí)電容的荷電狀態(tài)值SOC低于最低荷電狀態(tài)值SOCmin吋，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；如果網(wǎng)壓值U高于第二停車電壓門限值U3(U > U3),儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出電壓控制吸收能量信號(hào)，儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)始從直流電網(wǎng)吸收能量，當(dāng)超級(jí)電容的荷電狀態(tài)值SOC高于最高荷電狀態(tài)值SOCmax時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。其中SOC1 :超級(jí)電容電壓為U0時(shí)對(duì)應(yīng)的荷電狀態(tài)；S0Cmin :儲(chǔ)能系統(tǒng)允許的最低荷電狀態(tài)；socmax:儲(chǔ)能系統(tǒng)允許的最高荷電狀態(tài)；Vi :恒功率拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度值；Umin、U1, u2、U3、UUP、Umax:網(wǎng)壓參考值。
權(quán)利要求
1.一種用于城軌交通車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 1)車輛控制單元將檢測(cè)到的車輛運(yùn)行狀態(tài)信息發(fā)送給儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器； 2)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器根據(jù)車輛運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行判斷，如果接收到車輛牽引狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入牽引模式，如果接收到車輛惰行狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入惰行模式，如果接收到車輛制動(dòng)狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入制動(dòng)模式，如果接收到車輛停車狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入站內(nèi)停車模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于城軌交通車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述的牽引模式為儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)接收受電弓處直流網(wǎng)壓信號(hào)和速度信號(hào)，并進(jìn)行判斷 如果網(wǎng)壓值U低于電壓最小值Umin，表示電網(wǎng)發(fā)生了故障，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出脫機(jī)控制選擇信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)與車輛電氣脫離并關(guān)機(jī)； 如果網(wǎng)壓值U高于電壓最小值Umin并低于牽弓I電壓門限值U1，說(shuō)明網(wǎng)壓偏低，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出功率控制釋放能量信號(hào)，保證儲(chǔ)能系統(tǒng)釋放的能量不超過(guò)本身車輛所需的能量，當(dāng)超級(jí)電容的荷電狀態(tài)值SOC低于最低荷電狀態(tài)值SOCmin時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)； 如果網(wǎng)壓值U高于電壓上限值Uup，說(shuō)明有相鄰車輛正進(jìn)行再生制動(dòng)，再生制動(dòng)能量不能被其他車輛全部吸收，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出電壓控制吸收能量信號(hào)，儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)始從直流電網(wǎng)吸收能量，當(dāng)超級(jí)電容的荷電狀態(tài)值SOC高于最高荷電狀態(tài)值SOCfflax時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)； 如果網(wǎng)壓值U高于牽引電壓門限值U1并低于電壓上限值uup，則判斷車輛速度信號(hào)，當(dāng)車輛速度值V低于恒功率拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度值V1時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出待機(jī)信號(hào)，當(dāng)車輛速度值V超過(guò)恒功率拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度值V1時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出功率控制釋放能量信號(hào)，待能量釋放完畢，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于城軌交通車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述的惰行模式為儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)接收受電弓處直流網(wǎng)壓信號(hào)，并進(jìn)行判斷 如果網(wǎng)壓值U低于電壓最小值Umin，表示電網(wǎng)發(fā)生了故障，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出脫機(jī)控制選擇信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)與車輛電氣脫離并關(guān)機(jī)； 如果網(wǎng)壓值U大于電壓最小值Umin，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出功率控制吸收能量信號(hào)，當(dāng)超級(jí)電容的電壓提升至惰行電壓門限值Utl時(shí)，發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于城軌交通車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述的制動(dòng)模式為儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)接收受電弓處直流網(wǎng)壓信號(hào)，并進(jìn)行判斷 如果網(wǎng)壓值U低于電壓最小值Umin，表示電網(wǎng)發(fā)生了故障，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出脫機(jī)控制選擇信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)與車輛電氣脫離并關(guān)機(jī)； 如果網(wǎng)壓值U高于電壓最大值U·，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出電壓控制吸收能量信號(hào)，將網(wǎng)壓值U穩(wěn)定在電壓最大值Umax ； 當(dāng)網(wǎng)壓值U低于電壓最大值Umax或超級(jí)電容的荷電狀態(tài)值SOC超過(guò)最高荷電狀態(tài)值SOCmax時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于城軌交通車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述的站內(nèi)停車模式為儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器實(shí)時(shí)接收受電弓處直流網(wǎng)壓信號(hào)，并進(jìn)行判斷 如果網(wǎng)壓值U低于電壓最小值Umin，表示電網(wǎng)發(fā)生了故障，此時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出脫機(jī)控制選擇信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)與車輛電氣脫離并關(guān)機(jī)； 如果網(wǎng)壓值U高于電壓最小值Umin并低于第一停車電壓門限值U2，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出功率控制釋放能量信號(hào)，當(dāng)超級(jí)電容的荷電狀態(tài)值SOC低于最低荷電狀態(tài)值SOCfflin時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)； 如果網(wǎng)壓值U高于第二停車電壓門限值U3，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器給儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出電壓控制吸收能量信號(hào)，儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)始從直流電網(wǎng)吸收能量，當(dāng)超級(jí)電容的荷電狀態(tài)值SOC高于最高荷電狀態(tài)值SOCmax時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器發(fā)出待機(jī)信號(hào)，使儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于城軌交通車載超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法，該方法包括以下步驟1)車輛控制單元將檢測(cè)到的車輛運(yùn)行狀態(tài)信息發(fā)送給儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器；2)儲(chǔ)能系統(tǒng)控制器根據(jù)車輛運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行判斷，如果接收到車輛牽引狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入牽引模式，如果接收到車輛惰行狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入惰行模式，如果接收到車輛制動(dòng)狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入制動(dòng)模式，如果接收到車輛停車狀態(tài)信號(hào)則控制儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入站內(nèi)停車模式。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明從城市軌道交通系統(tǒng)全局節(jié)能和車輛全工況出發(fā)，具有提高車載儲(chǔ)能系統(tǒng)的利用率，實(shí)現(xiàn)軌道交通系統(tǒng)的最大化節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J15/00GK102832718SQ201110165190
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者沈小軍, 陳 勝, 張翼 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)