專利名稱：一種列車電制動負荷分配的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于軌道交通技術領域，尤其涉及一種列車電制動負荷分配的方法及裝置。
背景技術：
制動就是對運動著的物體施加外力，轉移物體的動能，使物體降低速度或停止運動。若使行駛中的列車降低速度或停止，就要采取制動措施。制動措施包括電制動和機械制動。目前，應用最為廣泛是交流傳動列車，在啟動電制動時斬波管導通，供電接觸網、斬波管、斬波電阻和其他元件組成的回路導通，使斬波電阻消耗電制動負荷進行制動。其中，電壓值決定是否開通斬波管。
以同一受電弓下具有兩節動力車輛為例，對電制動負荷分配情況進行分析。如圖I所示，供電接觸網I的一個節點下設置有兩節動力車輛，有受電弓的動力車輛為B車，無受電弓的動力車輛為C車。依據Vl點的電壓判斷B車是否開通斬波管，依據V2點電壓判斷C車是否開通斬波管。由于Vl點與V2點之間的車-車之間連接母線2的自身阻抗以及端子接觸電阻等因素，阻抗約為1(Γ30πιΩ。在制動過程中，Vl點和V2點之間的電流約為1000Α，會在Vl點和V2點之間產生10 30V的壓降。在制動過程中，B車和C車的開通斬波管的電壓值是相等的。在上述過程中，當C車的電壓先達到開通斬波管的條件時，距離B車開通斬波管的電壓還有1(T30V。因此，B車的斬波電阻Rb不消耗電制動負荷，C車的斬波電阻Re將消耗大部分甚至全部B車和C車的電制動負荷，從而B車和C車的斬波電阻消耗的電制動負荷分配嚴重不均，導致列車制動性能低。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的在于提供一種列車電制動負荷分配的方法及裝置。以克服現有技術中由于動力車輛的斬波電阻消耗的電制動負荷分配不均勻，導致的列車制動性能低的問題。一種列車電制動負荷分配的方法，應用于具有N節動力車輛的列車，N大于或等于
2,包括在預設的時長內，分別獲取N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的N個制動總時間；計算N個制動總時間的平均值；將N個制動總時間與平均值進行比較，確定制動總時間大于平均值的目標動力車輛；獲取目標動力車輛開通斬波管的電壓閾值，在預設的范圍內提高電壓閾值。優選地，在預設的時長內，分別獲取N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的N個制動總時間，包括在預設的時長內，分別記錄N節動力車輛每次導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的制動時間；分別對記錄的制動時間進行累加，獲得N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的N個制動總時間。優選地，計算N個制動總時間的平均值，包括獲取N個制動總時間，對N個制動總時間進行累加，獲得列車制動時間；
將列車制動時間除以N，獲得N個制動時間的平均值。優選地，預設的范圍為電壓閾值的O. 5°/Γ3%。一種列車電制動負荷分配的裝置，包括計時模塊，用于在預設的時長內，分別獲取N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的N個制動總時間；計算平均值模塊，用于計算N個制動總時間的平均值；比較模塊，用于將N個制動總時間與平均值進行比較，確定制動總時間大于平均值的目標動力車輛；調整模塊，用于獲取目標動力車輛開通斬波管的電壓閾值，在預設的范圍內提高電壓閾值。優選地,計時模塊包括動力車輛計時模塊，用于在預設的時長內，分別記錄N節動力車輛每次導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的制動時間；累加模塊，用于分別對記錄的制動時間進行累加，獲得N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的N個制動總時間。優選地，計算平均值模塊包括列車計時模塊，用于獲取N個制動總時間，對N個制動總時間進行累加，獲得列車制動時間；平均模塊，用于將列車制動時間除以N，獲得N個制動時間的平均值。通過上述技術方案可知，與現有技術相比，本發明公開了一種列車電制動負荷分配的方法，包括在預設的時長內，分別獲取N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的N個制動總時間；計算N個制動總時間的平均值；將N個制動總時間與平均值進行比較，確定制動總時間大于平均值的目標動力車輛；獲取目標動力車輛開通斬波管的電壓值，在預設的范圍內提高電壓值。從而，降低了目標動力車輛的閉合斬波管頻率，減少了目標動力車輛的制動時間，降低了目標動力車輛的斬波電阻消耗的電制動負荷，使列車的各節動力車輛的斬波電阻消耗的電制動負荷更加均勻，從而提高了列車的制動性能。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖I為現有技術中冋一受電弓下兩個動力車制動拓撲圖；圖2為本發明實施例一提供的一種列車電制動負荷分配方法的流程示意圖；圖3為本發明實施例二提供的一種列車電制動負荷分配裝置的結構示意圖；圖4為本發明實施例二提供的計時模塊結構示意圖；圖5為本發明實施例二提供的計算平均值模塊結構示意圖。
具體實施例方式本發明公開了一種列車電制動負荷分配的方法及裝置，能夠使列車的各個動力車輛的電制動負荷分配均勻，從而提高的列車制動性能。為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例 中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。實施例一如圖2所示，一種列車電制動負荷分配方法的流程示意圖，應用于具有N節動力車輛的列車，N大于或等于2，包括步驟S101，在預設的時長內，分別獲取N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的N個制動總時間。在執行步驟SlOl的過程中，采用在預設的時長內，對導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的時間進行累計計時，可以有效的避免由于各節動力車輛之間的傳輸延時造成的命令不統一的問題。需要說明的是，在執行步驟SlOl的過程中，具體包括以下步驟首先，在預設的時長內，分別記錄N節動力車輛每次導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的制動時間。其次，分別對記錄的制動時間進行累加，獲得N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的N個制動總時間。以N節動力車輛中的一節動力車輛為例，在預設的時長內，每次導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的制動時間分別為At2... Atn，制動總時間為Tdmp;Tchop= At1+At2+-+ Atn0步驟S102，計算N個制動總時間的平均值。在執行步驟S102的過程中，具體包括如下步驟首先，獲取N個制動總時間Tdmp,對N個制動總時間Tctap進行累加，獲得列車制動時間Σ Tchop ；其次，將列車制動時間Σ Tchop除以N，獲得N個制動時間的平均值tAVK ； _ Σ Tchop
嘗 AVR — ——。步驟S103，將N個制動總時間與平均值進行比較，確定制動總時間大于平均值的目標動力車輛。需要說明的是，制動總時間大于平均值的動力車輛數量為一個或一個以上。設置在制動總時間大于平均值的動力車輛上的斬波電阻消耗的電制動負荷較多，設置在制動總時間小于平均值的動力車輛上的斬波電阻消耗的電制動負荷較少，由此可以確定列車的N節動力車輛中電制動負荷的分配情況。步驟S104，獲取目標動力車輛開通斬波管的電壓閾值，在一定的范圍內提高電壓閾值。需要說明的是，提高電壓值的范圍為所述電壓閾值的O. 59Γ3%。調整前，開通斬波管的電壓值為V·;調整后，動力車輛的制動斬波電壓將提高到
^THl :Vthi= (1+0. 5%) Vtho。 在本發明實施例一中，提高制動時間大于平均值的動力車輛開通斬波管的電壓，可以降低斬波管的開通頻率，一方面提高了斬波管的使用壽命，另一方面降低斬波電阻的導通時間與導通頻率。從而，減少制動時間大于平均值的動力車輛的斬波電阻消耗的斬波負荷。實施例二本發明實施例一公開了一種列車電制動負荷分配的方法，與之相對應，本發明實施例二公開了一種列車電制動負荷分配的裝置，如圖3所示，一種列車電制動負荷分配的裝置的結構示意圖，包括計時模塊21，用于在預設的時長內，分別獲取N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的N個制動總時間。需要說明的是,如圖4所示,計時模塊21,包括動力車輛計時模塊211，用于在預設的時長內，分別記錄N節動力車輛每次導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的制動時間；累加模塊212，用于分別對記錄的制動時間進行累加，獲得N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的N個制動總時間。計算平均值模塊22，用于計算N個制動總時間的平均值。需要說明的是，如圖5所示，計算平均值模塊2包括列車計時模塊221，用于獲取N個制動總時間，對N個制動總時間進行累加，獲得列車制動時間；平均模塊222，用于將列車制動時間除以N，獲得N個制動時間的平均值。比較模塊23，用于將N個制動總時間與平均值進行比較，確定制動總時間大于平均值的目標動力車輛；調整模塊24，用于獲取目標動力車輛開通斬波管的電壓閾值，在一定的范圍內提高電壓閾值。通過本發明實施例二提供的一種列車電制動負荷分配裝置可以降低制動負荷較重的動力車輛開通制動斬波的頻率，從而制動電阻消耗的制動能量下降，多余的制動能量通過供電接觸網流向制動負荷較輕的動力車輛。從而降低了該動力車輛的電制動負荷，列車的各節動力車輛的電制動負荷更加均勻，從而提高了列車的制動性能。實施例三結合本發明實施例一中提供的一種列車電制動負荷分配的方法和本發明實施例二中提供的一種列車電制動負荷分配的裝置，在實施例三中以包含六節動力車輛的列車為例，對電制動負荷分配方法進行說明。列車由Mbi、Mci、Mb2、Mc2、Mb3和Mc3共6節動力車輛組成，在預設的時長內，獲取6節動力車輛開通制動斬波的6個總時間和6個總時間的平均值tAVK。例如，Mci動力車輛在預設的時長內開通制動斬波的總時間為當 .ρ_α >tAVE時，判斷Mci動力車輛制動負荷較重。同樣原理可判斷出Mc2動力車輛制動負荷較重，Mbi、Mb2> Mb3和Mc3動力車輛負荷較輕，則Mci和Mc2動力車輛為該列車中的目標動力車輛。在預設的開通斬波管的電壓閾值的基礎上，提高Ma和Mc2動力車輛的的電壓閾值
O.59Γ3%。從而降低了 Mci和Mffi動力車輛斬波管的頻率，制動電阻消耗的制動能量下降，制動電阻不能消耗的多余的制動能量通過供電接觸網流向ΜΒ1、ΜΒ2、ΜΒ3和Mc3動力車輛。經過調整后的電制動負荷分布相對于調整前，各個動力車輛的電制動負荷比較均勻的分布在斬波負荷平均值附近，從而，各個動力車輛的斬波負荷彼此接近，偏差減小。由 此，在提供與現有技術相同的制動斬波能量下，供電接觸網無法消耗的制動斬波能量將更加均勻的消耗在各動力車輛的制動電阻上，避免了有些動力車輛消耗的制動斬波能量很多，有些動力車輛消耗的制動斬波能量很少的情況，動力車輛上的制動電阻的使用壽命將得以有效的延長。本發明實施過程中關鍵要調整好制動負荷過重動力車輛的開通制動斬波的電壓的門限值變化幅度，調整好的判斷依據是負荷過重車輛交替出現在各個動車之間，而不是集中在某個動力車輛上。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種列車電制動負荷分配的方法，應用于具有N節動力車輛的列車，N大于或等于2，其特征在于，包括 在預設的時長內，分別獲取所述N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的N個制動總時間； 計算所述N個制動總時間的平均值； 將所述N個制動總時間與所述平均值進行比較，確定制動總時間大于所述平均值的目標動力車輛； 獲取所述目標動力車輛開通斬波管的電壓閾值，在預設的范圍內提高所述電壓閾值。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，在預設的時長內，分別獲取所述N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的N個制動總時間，包括 在預設的時長內，分別記錄所述N節動力車輛每次導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的制動時間； 分別對記錄的所述制動時間進行累加，獲得所述N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的所述N個制動總時間。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，計算所述N個制動總時間的平均值，包括 獲取所述N個制動總時間，對所述N個制動總時間進行累加，獲得列車制動時間； 將所述列車制動時間除以N，獲得所述N個制動時間的平均值。
4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述預設的范圍為所述電壓閾值的O.5% 3%。
5.一種列車電制動負荷分配的裝置，其特征在于，包括 計時模塊，用于在預設的時長內，分別獲取所述N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的N個制動總時間； 計算平均值模塊，用于計算所述N個制動總時間的平均值； 比較模塊，用于將所述N個制動總時間與所述平均值進行比較，確定制動總時間大于所述平均值的目標動力車輛； 調整模塊，用于獲取所述目標動力車輛開通斬波管的電壓閾值，在預設的范圍內提高所述電壓閾值。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述計時模塊包括 動力車輛計時模塊，用于在預設的時長內，分別記錄所述N節動力車輛每次導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的制動時間； 累加模塊，用于分別對記錄的所述制動時間進行累加，獲得所述N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的所述N個制動總時間。
7.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述計算平均值模塊包括 列車計時模塊，用于獲取所述N個制動總時間，對所述N個制動總時間進行累加，獲得列車制動時間； 平均模塊，用于將所述列車制動時間除以N，獲得所述N個制動時間的平均值。
全文摘要
本發明公開了一種列車電制動負荷分配的方法，應用于具有N節動力車輛的列車，N大于或等于2，包括在預設的時長內，分別獲取N節動力車輛導通斬波電阻消耗電制動負荷時對應的N個制動總時間；計算N個制動總時間的平均值；將N個制動總時間與平均值進行比較，確定制動總時間大于平均值的目標動力車輛；獲取目標動力車輛開通斬波管的電壓閾值，在預設的范圍內提高電壓閾值。本發明還公開了一種列車電制動負荷分配的裝置。從過本發明公開的技術方案使列車的各節動力車輛的電制動負荷更加均勻，提高了列車的制動性能。
文檔編號B60L7/08GK102826018SQ20121032389
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月4日 優先權日2012年9月4日
發明者倪大成, 劉可安, 馮江華, 尚敬, 徐紹龍 申請人:南車株洲電力機車研究所有限公司