双能源机车控制器、控制系统和双能源地铁工程车技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种双能源机车控制器、控制系统和地铁工程车，该控制器应用于该系统，该系统包括司机控制器、牵引电机、连接电网与牵引电机的牵引逆变器、内燃发电机组（包括内燃机和发电机）以及连接内燃发电机组和牵引逆变器的整流器，该双能源机车控制器包括：输入端与司机控制器相连、输出端与牵引逆变器相连的牵引特性控制模块；与内燃发电机组相连的测量模块，用于测量内燃机的转速和发电机的输出电压；以及分别与测量模块和内燃发电机组相连的机组控制模块，用于根据测得的所述转速和所述输出电压，采用负反馈控制方式，调节内燃机的转速达到预设的转速值、调节发电机的电压达到预设的电压值，以实现双能源地铁工程车的上轨运行。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术实施例公开了一种双能源机车控制器、控制系统和地铁工程车，该控制器应用于该系统，该系统包括司机控制器、牵引电机、连接电网与牵引电机的牵引逆变器、内燃发电机组（包括内燃机和发电机）以及连接内燃发电机组和牵引逆变器的整流器，该双能源机车控制器包括：输入端与司机控制器相连、输出端与牵引逆变器相连的牵引特性控制模块；与内燃发电机组相连的测量模块，用于测量内燃机的转速和发电机的输出电压；以及分别与测量模块和内燃发电机组相连的机组控制模块，用于根据测得的所述转速和所述输出电压，采用负反馈控制方式，调节内燃机的转速达到预设的转速值、调节发电机的电压达到预设的电压值，以实现双能源地铁工程车的上轨运行。【专利说明】双能源机车控制器、控制系统和双能源地铁工程车
本技术涉及机电一体化
，更具体地说，涉及一种双能源机车控制器、一种双能源机车控制系统和一种双能源地铁工程车。
技术介绍
根据供电制式的不同，地铁工程车可分为通过电网供电的电力机车和通过车载内燃机供电的电传动内燃机车，但是目前尚没有一种兼具上述两种供电制式的双能源地铁工程车，以便在某一供电源出现故障时，及时启动另一种供电源进行工作，从而降低机车的运营风险。 由此，如何实现所述双能源地铁工程车的上轨运行，成为本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种双能源机车控制器、一种双能源机车控制系统和一种双能源地铁工程车，以实现所述双能源地铁工程车的上轨运行，降低因供电故障而引发的机车运营风险。 一种双能源机车控制器，应用于双能源机车控制系统，所述双能源机车控制系统包括司机控制器、牵引电机、连接电网与所述牵引电机的牵引逆变器、内燃发电机组、以及连接所述内燃发电机组和所述牵引逆变器的整流器，其中所述内燃发电机组包括内燃机和发电机，所述双能源机车控制器包括: 输入端与所述司机控制器相连、输出端与所述牵引逆变器相连的牵引特性控制模块，用于控制所述牵引逆变器的输出功率达到所述司机控制器给定的功率值； 与所述内燃发电机组相连的测量模块，用于测量所述内燃机的转速和所述发电机的输出电压； 以及输入端与所述测量模块相连、输出端与所述内燃发电机组相连的机组控制模块，用于根据测得的所述内燃机的转速值和所述发电机的输出电压值，采用负反馈控制方式，调节所述内燃机的转速达到预设的转速值、所述发电机的输出电压达到预设的电压值。 其中，所述测量模块包括:与所述内燃机相连的转速传感器以及与所述发电机相连的电压传感器。 其中，所述机组控制模块包括:输入端与所述转速传感器相连、输出端与所述内燃机相连的内燃机控制单元，以及输入端与所述电压传感器相连、输出端与所述发电机相连的发电机控制单元；具体的， 所述内燃机控制单元，用于根据测得的所述内燃机的转速值，采用转速负反馈控制方式，调节所述内燃机的转速达到预设的转速值； 所述发电机控制单元，用于根据测得的所述发电机的输出电压值，采用电压负反馈控制方式，调节所述发电机的电压达到预设的电压值。 其中，所述牵引特性控制模块包括:与所述牵引逆变器相连的逆变器控制单元，以及输入端与所述司机控制器相连、输出端与所述逆变器控制单元相连的中央控制单元；具体的， 所述中央控制单元，用于根据所述司机控制器给定的牵引逆变器的输出功率，生成并输出相应的机车牵引特性控制指令； 所述逆变器控制单元，用于根据所述机车牵引特性控制指令，对所述牵引逆变器的工作状态进行调控。 —种双能源机车控制系统，包括: 司机控制器、牵引电机、连接电网与所述牵引电机的牵引逆变器、内燃发电机组、连接所述内燃发电机组和所述牵引逆变器的整流器、以及上述任一种双能源机车控制器。 可选地，所述系统还包括: 装设于所述电网与所述牵引逆变器的连接线上的第一控制开关， 以及装设于所述整流器与所述牵引逆变器的连接线上的第二控制开关。 其中，所述内燃机包括柴油机。 其中，所述内燃发电机组包括小功率内燃发电机组。 可选地，所述系统还包括:同时与所述电网和所述整流器相连接的辅助逆变器。 一种双能源地铁工程车，包括上述任一种双能源机车控制系统。 从上述的技术方案可以看出，本技术通过牵引特性控制模块对牵引逆变器的输出功率进行调节，使之满足司机控制器给定的输出功率，从而实现了机车的牵引级控制；在电网供电制式下，机车的牵引级控制系统直接通过直流电网供电即可牵引机车稳定运行；而在车载内燃机供电制式下，由于随着所述牵引逆变器的输出功率的改变，内燃发电机组的输出功率必然会随之进行相应变化(具体体现为内燃机的转速和发电机的输出电压发生变化)，而影响到所述内燃发电机组提供的电源电压和电源频率的稳定性，此时本技术通过机组控制模块对所述内燃机的转速和所述发电机的电压进行负反馈调节，使之分别稳定于各自对应的预设值，从而保证了由所述内燃发电机组供电的牵引级控制系统可牵引机车稳定运行；综上所述，本技术实现了不同供电制式下的机车牵引级控制，当地铁工程车的某一供电源发生故障时，即可立即启动另一种供电源进行工作，降低了机车的运营风险。 【专利附图】【附图说明】 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。 图1为本技术实施例一公开的一种双能源机车控制器结构示意图； 图2为本技术实施例一公开的又一种双能源机车控制器结构示意图。 【具体实施方式】 下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。 参见图1，本技术实施例一公开了一种双能源机车控制器，应用于双能源机车控制系统，以实现双能源地铁工程车的上轨运行，降低因供电故障而引发的机车运营风险；其中所述双能源机车控制系统包括司机控制器10、牵引电机20、连接电网power与牵引电机20的牵引逆变器30、内燃发电机组40、以及连接内燃发电机组40和牵引逆变器30的整流器50，其中内燃发电机组40包括内燃机和发电机，该双能源机车控制器包括: 输入端与司机控制器10相连、输出端与牵引逆变器30相连的牵引特性控制模块100，用于控制牵引逆变器30的输出功率达到司机控制器10给定的功率值； 与内燃发电机组40相连的测量模块200，用于测量所述内燃机的转速和所述发电机的输出电压； 以及输入端与测量模块200相连、输出端与内燃发电机组40相连的机组控制模块300，用于根据测得的所述内燃机的转速值和所述发电机的输出电压值，采用负反馈控制方式，调节所述内燃机的转速达到预设的转速值、调节所述发电机的输出电压达到预设的电压值。 所述双能源机车控制器的工作原理如下: 司机通过司机控制器10对牵引逆变器30的输出功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双能源机车控制器，其特征在于，应用于双能源机车控制系统，所述双能源机车控制系统包括司机控制器、牵引电机、连接电网与所述牵引电机的牵引逆变器、内燃发电机组、以及连接所述内燃发电机组和所述牵引逆变器的整流器，其中所述内燃发电机组包括内燃机和发电机，所述双能源机车控制器包括： 输入端与所述司机控制器相连、输出端与所述牵引逆变器相连的牵引特性控制模块； 与所述内燃发电机组相连的测量模块，用于测量所述内燃机的转速和所述发电机的输出电压； 以及输入端与所述测量模块相连、输出端与所述内燃发电机组相连的机组控制模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓宁，李希宁，韦苏来，高殿柱，周鸣语，康亚庆，娄超，
申请(专利权)人：南车株洲电力机车有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43