[发明专利]一种储能式有轨电车续航里程的估算系统及方法

权利要求书

1.一种储能式有轨电车续航里程的估算系统，其特征在于：包括车载管理单元、车载通讯模块、地面数据处理模块、地面通讯模块，所述车载电管理单元通过车载通讯模块和地面通讯模块连接地面数据处理模块；

所述车载管理单元用于向地面数据处理模块传送列车状态信息和列车电源信息；

所述地面数据处理模块根据接收到的列车状态信息和列车电源信息进行续航里程估算，并向车载管理单元反馈处理后的信息。

2.根据权利要求1所述的储能式有轨电车续航里程的估算系统，其特征在于：所述车载管理单元包括车载电源管理模块，所述车载电源管理模块包括车载超级电源模块和车载超级电容控制模块；

车载电源管理模块用于对实时采集的车载超级电容电源数据进行数据分析处理，得到车载超级电容的即时状态数据，包括超级电容剩余电量、电压。

3.根据权利要求1所述的储能式有轨电车续航里程的估算系统，其特征在于：所述车载管理单元还包括车辆TCMS，所述车辆TCMS用于向地面数据处理模块传送车辆载荷、车辆速度、车辆位置坐标信息、车辆平均牵引耗能、空调状态。

4.根据权利要求1所述的储能式有轨电车续航里程的估算系统，其特征在于：还包括地面数据库模块，地面数据库模块是按照车辆的不同载荷、不同速度、不同能耗，对既定的车辆行驶线路条件按照约定规则，建立起的一个多维的数据库，数据库的维数与车辆速度等级、车辆载荷等级、车辆能耗等级有直接关系，数据库的维数越大，车辆续航里程估算的精确度越高。

5.根据权利要求4所述的储能式有轨电车续航里程的估算系统，其特征在于：所述地面数据处理模块将车辆所传递的数据结合地面数据库进行分析处理计算，计算出车辆续航里程，并向车载管理单元传送车辆最大续航里程、下一站充电站距离、下一个充电站的状态、下一站充电时间数据。

6.根据权利要求5所述的储能式有轨电车续航里程的估算系统，其特征在于：还包括地面充电站模块，地面充电站模块用于接收地面数据处理模块发送的充电信息，所述充电信息包括充电时间、充电电流，所述地面充电站模块向地面数据处理模块反馈充电站状态数据。

7.一种储能式有轨电车续航里程的估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、车载管理单元将列车状态信息和列车电源信息发送给地面数据处理模块；

S2、地面数据处理模块根据接收到的列车状态信息和列车电源信息，结合建立的地面数据库进行分析处理计算，计算出车辆续航里程；

S3、地面数据处理模块计算出车辆续航里程后，向车载管理单元和地面充电站反馈数据信息和控制命令。

8.根据权利要求7所述的储能式有轨电车续航里程的估算方法，其特征在于：所述步骤S1中，列车状态信息包括车辆载荷、车辆速度、车辆位置坐标信息、车辆平均牵引能耗、空调状态；

列车电源信息包括超级电容剩余电量、电压；

所述步骤S3中，地面数据处理模块向车载管理单元反馈的信息包括最大续航里程、下一站充电站距离、下一个充电站的状态、下一站充电时间数据；

地面数据处理模块向地面充电站反馈的信息包括充电时间、充电电流。

9.根据权利要求7所述的储能式有轨电车续航里程的估算方法，其特征在于，所述步骤S2中，建立地面数据库的方法如下：

按照车辆运营最大速度取一定的速度间隔进行分段仿真，得到多条牵引能耗仿真曲线，再在每条曲线上按照一定距离计算此段距离内的平均牵引能耗，再加上列车负载时间段不同工况下的能耗，加上线路的地标位置信息参数组成数据库中的一个数据点，此数据库为车辆线路仿真数据而建立，在此数据库的基础上，采用BP神经网络算法对原始数据库进行修订。

10.根据权利要求7所述的储能式有轨电车续航里程的估算方法，其特征在于，所述步骤S2中，计算续航里程的方法如下：

S201、根据原始数据库分段距离确定此距离平均能耗计算周期N；

S202、TCMS对N个周期的牵引能耗进行叠加计算并求出平均牵引能耗；

S203、通过车辆通讯模块将平均牵引能耗、车辆速度、车辆地标位置信息、空调状态、车载超级电容剩余电量、车辆标识等信息传递给地面数据处理模块；

S204、地面数据处理模块对接收到的车辆信息进行分析计算，搜索数据库中相匹配的数据点；

S205、根据车载超级电容剩余电量，按照车辆即时所处的能耗曲线对后面车辆能耗进行叠加估算，估算出车辆即时的最大续航里程；

S206、输出最大续航里程给车辆，指导车辆驾驶员进行车辆操作。