一种多对多的紧急通风控制方法、系统及车辆与流程

本发明属于轨道交通车辆通风控制，涉及一种多对多的紧急通风控制方法、系统及车辆。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、轨道交通车辆在运营过程中，若因线路、车辆部件故障等导致车辆无高压，此时车辆空调将进入紧急通风工况，由车辆蓄电池通过紧急通风逆变器给空调系统提供三相交流电。

3、目前较常见的方式是，每节车厢均设置一个紧急通风逆变器，逆变器挂在车辆直流母线上，紧急工况下由蓄电池通过直流母线供电，然后逆变为三相交流电给本车厢的空调供电。若空调系统检测到三相电压异常或接收到紧急通风指令，将通过硬线接口直接驱动本车的紧急通风逆变器，故紧急通风逆变器与空调的设置是一一对应的，各车厢相互独立，无需考虑紧通工况的进入和退出控制逻辑问题。

4、但随着轨道交通车辆的系统融合的不断推进，集成紧通功能的辅助逆变器开始应用，如图1示意，紧通工况下接触器k20闭合，蓄电池的电通过接触器k20回流到充电机前级直流母线，此时整流模块工作在反向逆变模式，将直流电压变为交流电通过变压器的传递为逆变器母线建立直流电压，此时逆变器开始工作输出交流电压为空调通风机供电。

5、这种融合式设计，取消了独立紧急通风逆变器，节省了车下空间，减小了车重，也节约了配置成本。但随之带来需要考虑的问题是紧急通风工况的控制逻辑。根据车辆编组的不同，辅助系统可采用扩展供电或并网供电，但无论哪种供电方式，辅助逆变器的数量和位置与空调都不是一一对应的，故无法由空调系统直接驱动逆变器给通风机供电，而是由工作在紧通工况的辅助逆变器通过贯通的交流母线给空调供电，故紧急通风工况的启停均不再是单车的控制，而是整车的控制。特别是对于编组较多的车辆，如8编组车辆，通常采用并网供电，辅助逆变器数量较多，紧急通风模式的控制既需要保证可以收到空调的紧急通风请求(需兼顾考虑空调控制器故障的情况)，又需要考虑此时逆变器是否具备进入紧通工况的条件(需兼顾考虑辅助逆变器是否正常等)，此外还需充分考虑指令传输过程中的冗余性和可靠性。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述问题，提出了一种多对多的紧急通风控制方法、系统及车辆，本发明兼容适用于常规车辆和无人驾驶车辆，适用于紧通功能集成至辅助逆变器的辅助供电系统，能够解决紧急通风逆变器与空调不一一对应的车辆的紧急通风模式控制问题。

2、根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

3、一种多对多的紧急通风控制方法，包括以下步骤：

4、对n编组车辆配置m台辅助逆变器，n和m均为大于1的整数，n大于m；

5、当车辆需要进入紧急通风模式时，将向辅助逆变器发送紧急通风模式请求信号，若m台辅助逆变器中至少有k台生成紧急通风允许信号后，将控制整车的空调系统进入紧急通风模式，其中，k＜m，k的取值根据辅助负载的容量计算确定。

6、当然，本发明中的辅助逆变器集成紧急通风功能。

7、作为可选择的实施方式，车辆需要进入紧急通风模式的条件包括：当任意一节车的空调系统需要进入紧急通风模式，或，收到进入紧急通风模式的控制指令。

8、作为进一步的，任意一空调系统发出紧急通风请求的情况为任意一空调系统内部检测到三相电压存在异常情况。

9、作为可选择的实施方式，辅助逆变器生成允许信号的条件包括：

10、辅助逆变器正常工作；

11、外部电压在设定范围内；

12、电能供给系统提供的电压高于辅助逆变器可以逆变出的满足紧通需求的最小电压值；

13、以及，辅助逆变器输出电压达到可满足紧急通风量的输出电压后，生成允许信号。

14、作为进一步的，所述辅助逆变器生成允许信号的条件满足后，延时一定时间后，发出允许信号。

15、作为可选择的实施方式，当m台辅助逆变器中至少k台生成紧急通风允许信号后，延时预定时长后，若依旧有至少有k台的辅助逆变器有允许信号，控制整车的空调系统进入紧急通风模式，k的设定是考虑此时刚好存在辅助逆变器故障，k台是可以保证紧通工况的供电需求的辅助逆变器最小工作台数。

16、作为可选择的实施方式，当有辅助逆变器检测到大于预定值的电压信号或紧急通风请求信号低电平时，退出紧急通风模式。

17、作为可选择的实施方式，当所述允许信号无效时，延时一段时间后确定三相电压是否正常，如果三相电压正常，则退出紧急通风模式。

18、一种多对多的紧急通风控制器，连接n编组车辆配置的m台辅助逆变器，n和m均为大于1的整数，n大于m；

19、被配置为：当车辆需要进入紧急通风模式时，将向辅助逆变器发送紧急通风模式请求信号，若m台辅助逆变器中至少有k台生成紧急通风允许信号后，将控制整车的空调系统进入紧急通风模式，其中，k＜m，k的取值根据辅助负载的容量计算确定。

20、一种多对多的紧急通风控制系统，包括：

21、每节车厢均配置的空调系统；

22、n编组车辆配置的m台辅助逆变器，n和m均为大于1的整数，n大于m；

23、和各个辅助逆变器和空调系统通信的控制器，被配置为：当车辆需要进入紧急通风模式时，将向辅助逆变器发送紧急通风模式请求信号，若m台辅助逆变器中至少有k台生成紧急通风允许信号后，将控制整车的空调系统进入紧急通风模式，其中，k＜m，k的取值根据辅助负载的容量计算确定。

24、作为可选择的实施方式，还包括延时模块，用于执行延时操作。

25、作为可选择的实施方式，m台辅助逆变器中至少k台均生成允许信号通过继电器或接触器或lcu系统或tcms系统实现。

26、一种轨道交通车辆，包括上述控制器或控制系统或采用上述方法。

27、与现有技术相比，本公开的有益效果为：

28、本公开可以解决紧急通风逆变器与空调不一一对应的车辆的紧急通风模式控制问题，兼顾考虑系统的可用性和可靠性。

29、本公开提出的至少需k台辅助逆变器发出允许信号考虑了此时辅助逆变器刚好故障的可能性，即可正常工作的辅助逆变器的数量(k)需至少可满足紧急通风工况下的全列空调的通风机用电需求。

30、本公开的适用性高，对于编组和辅逆数量不同的车辆，其控制方法一致，只是根据容量计算结果的不同，判断条件中的个数有所不同，仅作适应性修改即可。

31、为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种多对多的紧急通风控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种多对多的紧急通风控制方法，其特征在于，车辆需要进入紧急通风模式的条件包括：当任意一节车的空调系统需要进入紧急通风模式，或，收到进入紧急通风模式的控制指令。

3.如权利要求2所述的一种多对多的紧急通风控制方法，其特征在于，任意一空调系统发出紧急通风请求的情况为任意一空调系统内部检测到三相电压存在异常情况。

4.如权利要求1或2所述的一种多对多的紧急通风控制方法，其特征在于，辅助逆变器生成允许信号的条件包括：

5.如权利要求4所述的一种多对多的紧急通风控制方法，其特征在于，所述辅助逆变器生成允许信号的条件满足后，延时一定时间后，发出允许信号。

6.如权利要求1-3中任一项所述的一种多对多的紧急通风控制方法，其特征在于，当m台辅助逆变器中至少k台生成紧急通风允许信号后，延时预定时长后，若依旧有至少有k台的辅助逆变器有允许信号，控制整车的空调系统进入紧急通风模式，k的设定是考虑此时刚好存在辅助逆变器故障，k台是可以保证紧通工况的供电需求的辅助逆变器最小工作台数。

7.如权利要求1-3中任一项所述的一种多对多的紧急通风控制方法，其特征在于，当有辅助逆变器检测到高压信号或紧急通风请求信号低电平时，退出紧急通风模式。

8.如权利要求1-3中任一项所述的一种多对多的紧急通风控制方法，其特征在于，当空调系统检测到所述允许信号无效时，延时一段时间后确定三相电压是否正常，如果三相电压正常，则退出紧急通风模式。

9.一种多对多的紧急通风的控制器，其特征在于，连接n编组车辆配置的m台辅助逆变器，n和m均为大于1的整数，n大于m；

10.一种多对多的紧急通风控制系统，其特征在于，包括：

11.如权利要求10所述的一种多对多的紧急通风控制系统，其特征在于，还包括延时模块，用于执行延时操作。

12.如权利要求10所述的一种多对多的紧急通风控制系统，其特征在于，m台辅助逆变器中至少有k台生成允许信号通过继电器或接触器或lcu系统或tcms系统实现。

13.一种轨道交通车辆，其特征在于，包括权利要求10所述的控制器或权利要求10-12中任一项所述的控制系统或采用权利要求1-9中任一项所述的方法。

技术总结
本公开提供了一种多对多的紧急通风控制方法、系统及车辆，对N编组车辆配置M台辅助逆变器，N和M均为大于1的整数，N大于M；当全列任意一节车的空调系统需要进入紧急通风模式时，将向辅助逆变器发送紧急通风模式请求信号，若M台辅助逆变器中至少有K台生成紧急通风允许信号后，将控制整车的空调系统进入紧急通风模式，K的取值根据辅助负载的容量计算确定。本发明兼容适用于常规车辆和无人驾驶车辆，适用于紧通功能集成至辅助逆变器的辅助供电系统，能够解决紧急通风逆变器与空调不一一对应的车辆的紧急通风模式控制问题。

技术研发人员：王雨婷,刘明坤,崔文成,汪阳,韩庆军
受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13