一种制动控制方法和相关装置与流程

1.本技术涉及电车制动技术领域，特别是涉及一种制动控制方法和相关装置。


背景技术：

2.常用制动是列车制动的最基本方式，一般包含七级制动级位，它是指在正常情况下控制列车运行速度的大小或者使列车在预定地点停靠所实施的制动力。为了保证动车组的制动要求，主要采用电制动通过电机将动能转化为电能进行处理。
3.在相关技术的电制动过程中，给定的定子频率低于转子频率，即转差率小于零时，电机产生的转矩推力相反于运行方向，此时电机相当于发电机，将列车制动过程中动能转化为电能并通过四象限变流器反馈回接触网进行能量吸收。
4.然而，相关技术中没有对接触网的状态进行分析，导致可能存在电制动失败的问题，列车运行的稳定性较差。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本技术提供了一种制动控制方法，处理设备可以基于接触网的电压状态来决定电制动的能量处理方式，提高了电制动的稳定性。
6.本技术实施例公开了如下技术方案：
7.第一方面，本技术实施例公开了一种制动控制方法，所述方法包括：
8.获取针对列车的电制动请求；
9.判断接触网的电压是否达到电压阈值，所述接触网用于接收通过电制动产生的电能；
10.响应于所述电压未达到电压阈值，通过所述接触网接收通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能；
11.响应于所述电压达到电压阈值，通过位于所述接触网外的电阻器消耗通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能，所述电阻器用于将电能转化为热能。
12.在一种可能的实现方式中，所述通过所述接触网接收通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能，包括：
13.在所述电制动请求对应的电制动过程中，通过牵引变流器、牵引变压器和受电弓将电机产生的电能传输给所述接触网，通过所述接触网接收所述电能，所述电机位于所述列车的车轴部分。
14.在一种可能的实现方式中，所述通过位于所述接触网外的电阻器消耗通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能，包括：
15.在所述电制动请求对应的电制动过程中，通过切换接触器将电机产生的电能传输给所述电阻器，使所述电阻器基于所述电能产生热能，所述电机位于所述列车的车轴部分。
16.在一种可能的实现方式中，所述牵引变流器中包括多个逆变器，所述列车包括多个电机，所述多个逆变器与所述多个电机一一对应，所述通过牵引变流器、牵引变压器和受
电弓将电机产生的电能传输给所述接触网，包括：
17.针对目标电机，通过所述牵引变流器中与所述目标电机对应的目标逆变器、所述牵引变压器和受电弓将所述目标电机产生的电能传输给所述接触网，每个逆变器和其对应的电机之间的电能传输不受其他逆变器和其他电机的干扰。
18.在一种可能的实现方式中，在所述判断接触网的电压是否达到电压阈值之前，所述方法还包括：
19.判断电制动是否处于可用状态；
20.响应于电制动处于可用状态，判断接触网的电压是否达到电压阈值，所述接触网用于接收通过电制动产生的电能；
21.所述方法还包括：
22.响应于所述电机故障，确定电制动为不可用状态。
23.在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
24.响应于所述牵引变流器、所述牵引变压器和所述受电弓中的任意一种或多种发生故障，通过所述电阻器消耗通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能；
25.响应于所述切换接触器或电阻器发生故障，确定所述电制动为不可用状态。
26.第二方面，本技术实施例公开了一种制动控制装置，所述装置包括获取单元、第一判断单元、第一响应单元和第二响应单元：
27.所述获取单元，用于获取针对列车的电制动请求；
28.所述第一判断单元，用于判断接触网的电压是否达到电压阈值，所述接触网用于接收通过电制动产生的电能；
29.所述第一响应单元，用于响应于所述电压未达到电压阈值，通过所述接触网接收通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能；
30.所述第二响应单元，用于响应于所述电压达到电压阈值，通过位于所述接触网外的电阻器消耗通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能，所述电阻器用于将电能转化为热能。
31.在一种可能的实现方式中，所述第一响应单元具体用于：
32.在所述电制动请求对应的电制动过程中，通过牵引变流器、牵引变压器和受电弓将电机产生的电能传输给所述接触网，通过所述接触网接收所述电能，所述电机位于所述列车的车轴部分。
33.在一种可能的实现方式中，所述第二响应单元具体用于：
34.在所述电制动请求对应的电制动过程中，通过切换接触器将电机产生的电能传输给所述电阻器，使所述电阻器基于所述电能产生热能，所述电机位于所述列车的车轴部分。
35.在一种可能的实现方式中，所述牵引变流器中包括多个逆变器，所述列车包括多个电机，所述多个逆变器与所述多个电机一一对应，所述第一响应单元具体用于：
36.针对目标电机，通过所述牵引变流器中与所述目标电机对应的目标逆变器、所述牵引变压器和受电弓将所述目标电机产生的电能传输给所述接触网，每个逆变器和其对应的电机之间的电能传输不受其他逆变器和其他电机的干扰。
37.在一种可能的实现方式中，所述装置还包括第二判断单元和第三响应单元：
38.所述第二判断单元，用于判断电制动是否处于可用状态；
39.所述第三响应单元，用于响应于电制动处于可用状态，判断接触网的电压是否达到电压阈值，所述接触网用于接收通过电制动产生的电能；
40.所述装置还包括第四响应单元：
41.所述第四响应单元，用于响应于所述电机故障，确定电制动为不可用状态。
42.在一种可能的实现方式中，所述装置还包括第五响应单元和第六响应单元：
43.所述第五响应单元，用于响应于所述牵引变流器、所述牵引变压器和所述受电弓中的任意一种或多种发生故障，通过所述电阻器消耗通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能；
44.所述第六响应单元，用于响应于所述切换接触器或电阻器发生故障，确定所述电制动为不可用状态。
45.第三方面，本技术实施例公开了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器以及存储器：
46.所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
47.所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面中任意一项所述的制动控制方法。
48.第四方面，本技术实施例公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行第一方面中任意一项所述的制动控制方法。
49.第五方面，本技术实施例公开了一种包括指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行第一方面中任意一项所述的制动控制方法。
50.由上述技术方案可以看出，在获取针对列车的电制动请求后，处理设备可以先判断接触网的电压是否达到电压阈值，该接触网用于接收通过电制动产生的电能。响应于电压未达到电压阈值，说明接触网还具有接收电能的冗余能力，处理设备可以通过所述接触网接收通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能；响应于所述电压达到电压阈值，说明此时接触网已经不具有接收电能的能力，处理设备可以通过位于所述接触网外的电阻器消耗通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能，从而，处理设备可以结合两种不同的电能处理方式来处理电制动产生的电能，提高电制动的成功率，进而提高列车运行的稳定性。
附图说明
51.为了更清楚地说明本技术实施例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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
52.图1为本技术实施例提供的一种制动控制方法的流程图；
53.图2为本技术实施例提供的一种制动控制方法的示意图；
54.图3为本技术实施例提供的一种制动控制方法的流程图；
55.图4为本技术实施例提供的一种制动控制装置的结构框图。
具体实施方式
56.下面结合附图，对本技术的实施例进行描述。
57.常用制动是列车制动的最基本方式，一般包含七级制动级位，它是指在正常情况下控制列车运行速度的大小或者使列车在预定地点停靠所实施的制动力。为了保证动车组的制动要求，主要采用电制动(也称再生制动)和空气制动力结合的制动的方式。电制动可以通过电机将动能转化为电能进行处理，空气制动是采用摩擦减速将动能转化为内能。电空制动停车时，常用制动是电制动为主，空气制动作为补充手段。
58.在既有异步电动机电制动过程中，给定的定子频率低于转子频率，即转差率小于零时，电机产生的转矩推力相反于运行方向，此时异步电动机相当于发电机，将列车制动过程中动能转化为电能并通过四象限变流器反馈回接触网进行能量吸收。再生制动过程中会不断向接触网回馈能量，当回馈的能量不能及时地被线路中其它设备吸收且这部分能量也无法被牵引变电所回馈交流电网时，接触网的电压会由于再生制动的电量不断累积逐渐升高，从而使再生制动失效。
59.为了解决上述技术问题，本技术提供了一种制动控制方法，处理设备可以结合两种不同的电能处理方式对电制动产生的电能进行处理，降低了因电能无法处理导致电制动失败的概率，提高了电制动的稳定性。
60.可以理解的是，该方法可以应用于处理设备上，该处理设备为能够进行制动控制的处理设备，例如可以为具有制动控制功能的终端设备或服务器。该方法可以通过终端设备或服务器独立执行，也可以应用于终端设备和服务器通信的网络场景，通过终端设备和服务器配合执行。其中，终端设备可以为计算机、手机等设备。服务器可以理解为是应用服务器，也可以为web服务器，在实际部署时，该服务器可以为独立服务器，也可以为集群服务器。
61.接下来，将结合附图，对本技术实施例提供的一种制动控制方法进行介绍。
62.参见图1，图1为本技术实施例提供的一种制动控制方法的流程图，该方法包括：
63.s101：获取针对列车的电制动请求。
64.列车可以为任意一个具有电制动功能的电车，电制动请求用于请求对该列车进行电制动。
65.s102：判断接触网的电压是否达到电压阈值。
66.其中，接触网用于接收通过电制动产生的电能，在电制动过程中由于电机产生的转矩推力相反与运行方向，因此制动过程中会将列车的动能转换为电能，要实现电制动的成功制动就需要把这部分电能处理掉。然而，当接触网的电压达到电压阈值时，为了保障整个列车系统的稳定运行，接触网就无法再吸收电能，此时就会导致电制动失败。因此，在本技术中，处理设备可以先判断接触网的电压是否达到电压阈值，基于此来判断处理电能的方式。
67.s103：响应于电压未达到电压阈值，通过接触网接收通过电制动请求对应的电制动产生的电能。
68.若电压未达到电压阈值，则说明接触网还可以接收电能，处理设备可以通过接触网接收通过电制动请求对应的电制动产生的电能。
69.s104：响应于电压达到电压阈值，通过位于接触网外的电阻器消耗通过电制动请
求对应的电制动产生的电能。
70.其中，该电阻器用于将电能转化为热能，若电压达到电压阈值，说明接触网已经不能接收电能，此时，处理设备可以通过位于接触网外的电阻器，将电制动产生的电能转化为热能消耗掉，进而实现电制动的成功制动。
71.由上述技术方案可以看出，在获取针对列车的电制动请求后，处理设备可以先判断接触网的电压是否达到电压阈值，该接触网用于接收通过电制动产生的电能。响应于电压未达到电压阈值，说明接触网还具有接收电能的冗余能力，处理设备可以通过所述接触网接收通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能；响应于所述电压达到电压阈值，说明此时接触网已经不具有接收电能的能力，处理设备可以通过位于所述接触网外的电阻器消耗通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能，从而，处理设备可以结合两种不同的电能处理方式来处理电制动产生的电能，提高电制动的成功率，进而提高列车运行的稳定性。
72.在一种可能的实现方式中，具体的，在通过所述接触网接收通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能时，处理设备可以在所述电制动请求对应的电制动过程中，通过牵引变流器、牵引变压器和受电弓将电机产生的电能传输给所述接触网，通过所述接触网接收所述电能，所述电机位于所述列车的车轴部分。如图2左半部分所示。
73.在一种可能的实现方式中，具体的，在通过位于所述接触网外的电阻器消耗通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能时，处理设备可以在所述电制动请求对应的电制动过程中，通过切换接触器将电机产生的电能传输给所述电阻器，使所述电阻器基于所述电能产生热能，所述电机位于所述列车的车轴部分，如图2右半部分所示。
74.在相关技术中，电能的传输是通过牵引变流器中的逆变器进行传输的，牵引变流器中的一个逆变器同时对应多个电机，这就导致当一台电机出现问题时，其他电机也没有办法通过该逆变器进行电能传输；同时，当该逆变器损坏时，多个电机都无法进行电能传输，因此，相关技术中的能量传输方式稳定性较差。
75.为了解决该技术问题，在一种可能的实现方式中，处理设备可以在牵引变流器中设置多个逆变器，即该牵引变流器中包括多个逆变器，所述列车包括多个电机，所述多个逆变器与所述多个电机一一对应，在通过牵引变流器、牵引变压器和受电弓将电机产生的电能传输给所述接触网时，针对目标电机，处理设备可以通过所述牵引变流器中与所述目标电机对应的目标逆变器、所述牵引变压器和受电弓将所述目标电机产生的电能传输给所述接触网，每个逆变器和其对应的电机之间的电能传输不受其他逆变器和其他电机的干扰。从而，即使其中的一个逆变器或一个电机出现问题，其他电机和逆变器也可以正常运行，提高了电制动的稳定性。
76.在一种可能的实现方式中，在所述判断接触网的电压是否达到电压阈值之前，处理设备可以先判断电制动是否处于可用状态，响应于电制动处于可用状态，说明列车可以进行电制动，此时，处理设备再判断接触网的电压是否达到电压阈值，所述接触网用于接收通过电制动产生的电能。
77.可以理解的是，若电机发生故障，则电制动无法依靠电机转动产生的阻力实现，因此电制动不可用。基于此，响应于所述电机故障，处理设备可以确定电制动为不可用状态。
78.除了基于接触网的电压选择能量处理方式外，处理设备还可以在电能处理的过程
中，基于各个能量传输流程的实际情况来灵活更改能量处理方式。
79.在一种可能的实现方式中，响应于所述牵引变流器、所述牵引变压器和所述受电弓中的任意一种或多种发生故障，说明能量大概率无法成功传输到接触网中，此时，处理设备可以通过所述电阻器消耗通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能。
80.响应于所述切换接触器或电阻器发生故障，则说明也无法将能量传输到电阻器中转化为热能消耗掉，而通过上述内容可见，只有在接触网无法接收电能时才会通过电阻器进行电能处理，因此，若电阻器方式不可行，则说明电制动产生的电能无法进行处理，电制动失效，此时，处理设备可以确定所述电制动为不可用状态。
81.参见图3，图3为本技术实施例提供的一种制动控制方法的示意图，处理设备在接收到电制动需求后，先判断电制动是否可用，若不可用则采用其他方式进行制动，若可用，则判断接触网的网压是否在允许范围内，若在，则采用路径1，通过接触网的方式接收电制动产生的电能；若否，则采用路径2，通过电阻器消耗产生的电能。
82.在路径1的过程中，处理设备可以判断电机是否故障，若故障则切除电制动，将电制动转换为不可用的状态。若电机正常，且变流器、变压器和受电弓都正常，则可以成功通过接触网接收产生的电能，完成电制动。若变流器、变压器和受电弓中有任何一项出现故障，则转为采用路径2进行电制动。在路径2中，若切换接触器和电阻器都正常，则可以成功通过电阻器完成电制动；若其中任意一项出现故障，则切除电制动，将电制动转换为不可用状态。
83.基于上述实施例提供的制动控制方法，本技术实施例还提供了一种制动控制装置，参见图4，图4为本技术实施例提供的一种制动控制装置400的结构框图，该装置包括包括获取单元401、第一判断单元402、第一响应单元403和第二响应单元404：
84.所述获取单元401，用于获取针对列车的电制动请求；
85.所述第一判断单元402，用于判断接触网的电压是否达到电压阈值，所述接触网用于接收通过电制动产生的电能；
86.所述第一响应单元403，用于响应于所述电压未达到电压阈值，通过所述接触网接收通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能；
87.所述第二响应单元404，用于响应于所述电压达到电压阈值，通过位于所述接触网外的电阻器消耗通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能，所述电阻器用于将电能转化为热能。
88.在一种可能的实现方式中，所述第一响应单元403具体用于：
89.在所述电制动请求对应的电制动过程中，通过牵引变流器、牵引变压器和受电弓将电机产生的电能传输给所述接触网，通过所述接触网接收所述电能，所述电机位于所述列车的车轴部分。
90.在一种可能的实现方式中，所述第二响应单元404具体用于：
91.在所述电制动请求对应的电制动过程中，通过切换接触器将电机产生的电能传输给所述电阻器，使所述电阻器基于所述电能产生热能，所述电机位于所述列车的车轴部分。
92.在一种可能的实现方式中，所述牵引变流器中包括多个逆变器，所述列车包括多个电机，所述多个逆变器与所述多个电机一一对应，所述第一响应单元403具体用于：
93.针对目标电机，通过所述牵引变流器中与所述目标电机对应的目标逆变器、所述
牵引变压器和受电弓将所述目标电机产生的电能传输给所述接触网，每个逆变器和其对应的电机之间的电能传输不受其他逆变器和其他电机的干扰。
94.在一种可能的实现方式中，所述装置还包括第二判断单元和第三响应单元：
95.所述第二判断单元，用于判断电制动是否处于可用状态；
96.所述第三响应单元，用于响应于电制动处于可用状态，判断接触网的电压是否达到电压阈值，所述接触网用于接收通过电制动产生的电能；
97.所述装置还包括第四响应单元：
98.所述第四响应单元，用于响应于所述电机故障，确定电制动为不可用状态。
99.在一种可能的实现方式中，所述装置还包括第五响应单元和第六响应单元：
100.所述第五响应单元，用于响应于所述牵引变流器、所述牵引变压器和所述受电弓中的任意一种或多种发生故障，通过所述电阻器消耗通过所述电制动请求对应的电制动产生的电能；
101.所述第六响应单元，用于响应于所述切换接触器或电阻器发生故障，确定所述电制动为不可用状态。
102.本技术实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器以及存储器：
103.所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
104.所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述实施例中任意一项所述的制动控制方法。
105.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，该计算机程序用于执行前述各个实施例所述的制动控制方法中的任意一种实施方式。
106.本技术实施例还提供了一种包括指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述实施例中任意一项所述的制动控制方法。
107.本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质可以是下述介质中的至少一种：只读存储器(英文：read-only memory，缩写：rom)、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
108.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备及系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中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劳动的情况下，即可以理解并实施。
109.以上所述，仅为本技术的一种具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围
为准。