一种混合动力机车的控制方法及控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种混合动力机车的控制方法及装置，以及一种计算机可读存储介质。该控制方法包括步骤：根据主发电机的功率目标值及中间回路的中间电压，计算中间回路的总电流；根据多个动力电池模块的荷电状态，计算每条充电支路的电流分配系数，其中，每个动力电池模块对应一条充电支路；根据总电流及电流分配系数，计算各充电支路的第一充电电流目标值；将第一充电电流目标值与对应动力电池模块的第二充电电流目标值进行比较以确定两者的较小值，其中，第二充电电流目标值由对应动力电池模块的电池管理系统提供；以及响应于各充电支路的较小值都为第一充电电流目标值，则以各充电支路的较小值为充电电流控制目标值，向各对应动力电池模块充电。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力机车的控制方法及控制装置
本专利技术涉及机车控制领域，尤其涉及一种混合动力机车的控制方法，以及一种混合动力机车的控制装置。
技术介绍
相比于传统的柴油机内燃机车，柴油发电机配合动力电池的混合动力机车具备节能环保的优点，特别适合在铁路站作为调度机车使用，或作为工况机车在钢铁、煤炭、港口等工矿企业内部承担铁路运输任务。现有混合动力机车的充电控制方法仅适于对单条支路的动力电池组进行充电控制。当需要同时对多条支路的动力电池组进行充电时，现有的充电控制方法将受各支路上动力电池特性差异的影响，产生各支路充电电流不平衡的现象，对柴油机输出的能量存在较大的浪费，并容易导致动力电池组过流损坏的问题。为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种混合动力机车的控制技术，用于平衡各充电支路的充电电流，以提高混合动力机车的能量利用效率，并防止动力电池组的过流损坏。
技术实现思路
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。为了克服现有技术存在的上述缺陷，本专利技术提供了一种混合动力机车的控制方法、一种混合动力机车的控制装置，以及一种计算机可读存储介质，用于平衡各充电支路的充电电流，以提高混合动力机车的能量利用效率，并防止动力电池组的过流损坏。本专利技术提供的上述混合动力机车的控制方法包括步骤：根据主发电机的功率目标值及中间回路的中间电压，计算所述中间回路的总电流；根据多个动力电池模块的荷电状态，计算每条充电支路的电流分配系数，其中，每个所述动力电池模块对应一条充电支路；根据所述总电流及所述电流分配系数，计算各所述充电支路的第一充电电流目标值；将所述第一充电电流目标值与对应动力电池模块的第二充电电流目标值进行比较以确定两者的较小值，其中，所述第二充电电流目标值由所述对应动力电池模块的电池管理系统提供；以及响应于各所述充电支路的较小值都为所述第一充电电流目标值，则以各所述充电支路的较小值为充电电流控制目标值，向各对应动力电池模块充电。优选的，在本专利技术的一些实施例中，所述控制方法还可以包括步骤：将较小值为所述第二充电电流目标值的充电支路归入第一类支路；将较小值为所述第一充电电流目标值的充电支路归入第二类支路；以及响应于所述第一类支路的数量大于0，则以所述第二充电电流目标值为充电电流控制目标值，向所述第一类支路的各所述动力电池模块充电。优选的，在本专利技术的一些实施例中，所述控制方法还可以包括步骤：响应于所述第一类支路的数量大于0，则以第三充电电流目标值为充电电流控制目标值，向所述第二类支路的各所述动力电池模块充电，其中，I1为所述第一充电电流目标值，I2为所述第二充电电流目标值，ΔI为补偿电流。优选的，在本专利技术的一些实施例中，所述控制方法还可以包括步骤：获取各所述充电支路的充电电流控制目标值；以及对各所述充电支路的充电电流控制目标值进行比例积分调节，以控制对各所述动力电池模块的充电电流。可选的，在本专利技术的一些实施例中，根据各所述动力电池模块的荷电状态计算各所述充电支路的电流分配系数的步骤可以包括：根据公式计算各所述充电支路的电流分配系数，其中，Di为第i支路的电流分配系数，SOCi为第i动力电池模块的荷电状态。可选的，在本专利技术的一些实施例中，所述控制方法还可以包括步骤：获取所述混合动力机车的开关量信号，以判断所述混合动力机车是否处于惰转工况；响应于所述混合动力机车处于所述惰转工况，获取司控手柄的级位信息及所述主发电机的转速信息，以确定所述主发电机的第一功率目标值；根据各所述动力电池模块的所述第二充电电流目标值及动力电池电压，计算所述主发电机的第二功率目标值；以及将所述第一功率目标值与所述第二功率目标值中的较小值作为所述主发电机的所述功率目标值。优选的，在本专利技术的一些实施例中，所述控制方法还可以包括步骤：采集所述主发电机的主发电压及主发电流，以计算所述主发电机的实际功率反馈值；以及对所述功率目标值及所述实际功率反馈值的差值进行比例积分调节，通过调节所述主发电流控制所述主发电机的实际输出功率。根据本专利技术的另一方面，本文还提供了一种混合动力机车的控制装置。本专利技术提供的上述混合动力机车的控制装置包括存储器及处理器。所述处理器连接所述存储器，并配置为：根据主发电机的功率目标值及中间回路的中间电压，计算所述中间回路的总电流；根据多个动力电池模块的荷电状态，计算每条充电支路的电流分配系数，其中，每个所述动力电池模块对应一条充电支路；根据所述总电流及所述电流分配系数，计算各所述充电支路的第一充电电流目标值；将所述第一充电电流目标值与对应动力电池模块的第二充电电流目标值进行比较以确定两者的较小值，其中，所述第二充电电流目标值由所述对应动力电池模块的电池管理系统提供；以及响应于各所述充电支路的较小值都为所述第一充电电流目标值，则以各所述充电支路的较小值为充电电流控制目标值，向各对应动力电池模块充电。优选的，在本专利技术的一些实施例中，所述处理器还可以配置为：将较小值为所述第二充电电流目标值的充电支路归入第一类支路；将较小值为所述第一充电电流目标值的充电支路归入第二类支路；以及响应于所述第一类支路的数量大于0，则以所述第二充电电流目标值为充电电流控制目标值，向所述第一类支路的各所述动力电池模块充电。优选的，在本专利技术的一些实施例中，所述处理器还可以配置为：响应于所述第一类支路的数量大于0，则以第三充电电流目标值为充电电流控制目标值，向所述第二类支路的各所述动力电池模块充电，其中，I1为所述第一充电电流目标值，I2为所述第二充电电流目标值，ΔI为补偿电流。优选的，在本专利技术的一些实施例中，所述处理器还可以配置为：获取各所述充电支路的充电电流控制目标值；以及对各所述充电支路的充电电流控制目标值进行比例积分调节，以控制对各所述动力电池模块的充电电流。可选的，在本专利技术的一些实施例中，所述处理器可以进一步配置为：根据公式计算各所述充电支路的电流分配系数，其中，Di为第i支路的电流分配系数，SOCi为第i动力电池模块的荷电状态。可选的，在本专利技术的一些实施例中，所述处理器还可以配置为：获取所述混合动力机车的开关量信号，以判断所述混合动力机车是否处于惰转工况；响应于所述混合动力机车处于所述惰转工况，获取司控手柄的级位信息及所述主发电机的转速信息，以确定所述主发电机的第一功率目标值；根据各所述动力电池模块的所述第二充电电流目标值及动力电池电压，计算所述主发电机的第二功率目标值；以及将所述第一功率目标值与所述第二功率目标值中的较小值作为所述主发电机的所述功率目标值。优选的，在本专利技术的一些实施例中，所述处理器还可以配置为：采集所述主发电机的主发电压及主发电流，以计算所述主发电机的实际功率反馈值；以及对所述功率目标值及所述实际功率反馈值的差值进行比例积分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力机车的控制方法，其特征在于，包括：/n根据主发电机的功率目标值及中间回路的中间电压，计算所述中间回路的总电流；/n根据多个动力电池模块的荷电状态，计算每条充电支路的电流分配系数，其中，每个所述动力电池模块对应一条充电支路；/n根据所述总电流及所述电流分配系数，计算各所述充电支路的第一充电电流目标值；/n将所述第一充电电流目标值与对应动力电池模块的第二充电电流目标值进行比较以确定两者的较小值，其中，所述第二充电电流目标值由所述对应动力电池模块的电池管理系统提供；以及/n响应于各所述充电支路的较小值都为所述第一充电电流目标值，则以各所述充电支路的较小值为充电电流控制目标值，向各对应动力电池模块充电。/n

【技术特征摘要】
1.一种混合动力机车的控制方法，其特征在于，包括：
根据主发电机的功率目标值及中间回路的中间电压，计算所述中间回路的总电流；
根据多个动力电池模块的荷电状态，计算每条充电支路的电流分配系数，其中，每个所述动力电池模块对应一条充电支路；
根据所述总电流及所述电流分配系数，计算各所述充电支路的第一充电电流目标值；
将所述第一充电电流目标值与对应动力电池模块的第二充电电流目标值进行比较以确定两者的较小值，其中，所述第二充电电流目标值由所述对应动力电池模块的电池管理系统提供；以及
响应于各所述充电支路的较小值都为所述第一充电电流目标值，则以各所述充电支路的较小值为充电电流控制目标值，向各对应动力电池模块充电。


2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
将较小值为所述第二充电电流目标值的充电支路归入第一类支路；
将较小值为所述第一充电电流目标值的充电支路归入第二类支路；以及
响应于所述第一类支路的数量大于0，则以所述第二充电电流目标值为充电电流控制目标值，向所述第一类支路的各所述动力电池模块充电。


3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，还包括：
响应于所述第一类支路的数量大于0，则以第三充电电流目标值为充电电流控制目标值，向所述第二类支路的各所述动力电池模块充电，其中，I1为所述第一充电电流目标值，I2为所述第二充电电流目标值，ΔI为补偿电流。


4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，还包括：
获取各所述充电支路的充电电流控制目标值；以及
对各所述充电支路的充电电流控制目标值进行比例积分调节，以控制对各所述动力电池模块的充电电流。


5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据各所述动力电池模块的荷电状态计算各所述充电支路的电流分配系数的步骤包括：
根据公式计算各所述充电支路的电流分配系数，其中，Di为第i支路的电流分配系数，SOCi为第i动力电池模块的荷电状态。


6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
获取所述混合动力机车的开关量信号，以判断所述混合动力机车是否处于惰转工况；
响应于所述混合动力机车处于所述惰转工况，获取司控手柄的级位信息及所述主发电机的转速信息，以确定所述主发电机的第一功率目标值；
根据各所述动力电池模块的所述第二充电电流目标值及动力电池电压，计算所述主发电机的第二功率目标值；以及
将所述第一功率目标值与所述第二功率目标值中的较小值作为所述主发电机的所述功率目标值。


7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，还包括：
采集所述主发电机的主发电压及主发电流，以计算所述主发电机的实际功率反馈值；以及
对所述功率目标值及所述实际功率反馈值的差值进行比例积分调节，通过调节所述主发电流控制所述主发电机的实际输出功率。


8.一种混合动力机车的控制装置，其特征在于，包括：
存储器；以及
处理器，所述处理器连接所述存储器，并配置为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：路向阳，刘晨勇，吴柏华，张东方，何良，鲍睿，郜永涛，彭会文，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43