[发明专利]一种交流传动混合动力调车机车的控制方法

说明书

本发明公开了一种交流传动混合动力调车机车的控制方法，机车运行时采集司机控制器手柄级位、当前机车速度和动力电池SOC值；当动力电池的SOC值在预设SOC值以下时，柴油机向所述动力电池充电；当动力电池的SOC值大于预设SOC值，根据机车功率确定是否启动柴油机。本发明根据机车功率确定是否启动柴油机，既能满足机车大功率牵引需求，又可以避免柴油机的不必要启动，节能的同时提高了柴油机的使用寿命。

技术领域

本发明涉及机车运行控制技术领域，尤其涉及一种交流传动混合动力调车机车的控制方法。

背景技术

调车机车是指用于列车编组、解体、转线及车辆取送等调车作业的机车，其作业主要由调车工况和小运转工况组成，机车在调车工况下频繁启停，对机车的启动牵引力要求较高，功率要求相对较低；而小运转工况下，机车处于长时间牵引运行相对较长的一段距离，对机车的启动牵引力要求低，而对机车持续牵引能力和功率要求相对高。

调车机车处于调车工况时，机车平均速度较低，机车动力制动回馈能量少；而当调车机车处于小运转工况时，由于机车速度高，机车进行动力制动时回馈能量较多，混合动力调车机车应通过动力电池尽可能回收这部分能能量。

交流传动混合动力调车机车的柴油机驱动发电机输出三相交流电，经整流成直流后，同动力电池结合，可单独或共同通过牵引变流器给牵引电机供电。动力电池和柴油机并网控制方法将直接影响机车的效率、能耗和废气排放。

图1为交流传动内燃机车在不同司机控制器手柄级位的机车牵引力与机车速度关系曲线示例(图1中仅表示了4、6、8和10档)。从图1中可以看出在不同手柄级位时，机车牵引力和机车牵引功率都是不同的(机车牵引功率＝机车牵引力×机车速度)。

对于动力电池和柴油机并网控制方法，现有技术主要有两种方法，一种是根据司机控制器手柄级位决定是否启动柴油机，当手柄级位低的时候机车仅由动力电池提供能量，当手柄级位高的时候机车自动启动柴油机，与动力电池并网为机车提供能量。这种控制方法，由于司机控制器手柄级位高，机车输出功率并不一定高，此时虽然机车牵引力大，如果此时机车速度低，机车牵引输出功率并不大，动力电池自己输出功率完全可以满足机车牵引需要，没必要启动柴油机，这种方案增加了柴油机启动次数，降低柴油机使用寿命，增加机车排放和噪声污染。

另外一种是当运转位信号为0，且手柄级位信号≥1时，机车运行工况为蓄电池牵引，根据SOC值的大小启停柴油机，这种方案不启动柴油机仅当动力电池容量不足时才会启动柴油机。当电池SOC值充足时，机车不会启动柴油机，此时机车最大输出功率仅为动力电池输出功率，整车功率受限，无法满足机车大功率牵引的需求。

基于此，现有技术仍然有待改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种交流传动混合动力调车机车的控制方法，根据机车功率确定是否启动柴油机，既能满足机车大功率牵引需求，又可以避免柴油机的不必要启动，节能的同时提高了柴油机的使用寿命。

本发明实施例所公开的一种交流传动混合动力调车机车的控制方法，机车运行时采集司机控制器手柄级位、当前机车速度和动力电池SOC值；

当动力电池的SOC值在预设SOC值以下时，柴油机向所述动力电池充电；

当动力电池的SOC值大于预设SOC值，根据机车功率确定是否启动柴油机。

进一步地，根据机车功率确定是否启动柴油机包括：

当动力电池的SOC值大于预设SOC值，且手柄级位在预设级位以下时，不启动柴油机；

当动力电池的SOC值大于预设SOC值，且手柄级位大于预设级位时，根据当前机车速度确定是否启动柴油机。

进一步地，所述预设级位为电池最大输出功率可满足的最高司机控制器手柄级位。