一种制动电阻的防过热保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种制动电阻的防过热保护方法及装置，以及一种计算机可读存储介质。该防过热保护方法包括：监测所述制动电阻的电参数，其中，所述电参数包括所述制动电阻两端的电压、流经所述制动电阻的制动电流及所述制动电阻的制动功率中的至少两者；根据所述电参数计算所述制动电阻的电阻值；根据所述电阻值确定所述制动电阻的温度；以及根据所述温度对所述制动电阻实施防过热保护。本发明专利技术能够实时监测制动电阻的温度值，并在制动电阻发生过热损坏前及时提供适当的防过热保护，从而保障列车的安全行驶。的安全行驶。的安全行驶。

【技术实现步骤摘要】
一种制动电阻的防过热保护方法及装置


[0001]本专利技术涉及机车牵引变流器的保护技术，尤其涉及一种制动电阻的防过热保护方法，以及一种制动电阻的防过热保护装置。

技术介绍

[0002]在机车领域，通常使用制动电阻来实现机车的电制动。当机车在制动工况时，牵引逆变器可将其对应电机的机械能，转变为电能反馈至变流器中间回路。同时，变流器可以开通斩波回路，将中间直流回路的能量消耗至制动电阻上。
[0003]在制动电阻的工作过程中，流过制动电阻的制动电流将会产生大量的热量。因此，一旦制动电阻出现散热异常的情况(例如：制动风机吸风口被杂物堵塞造成通风不良，或制动过热报警装置失效等原因)，制动电阻就可能会发生过热烧损，进而对列车的安全行驶造成巨大隐患。
[0004]现有的制动电阻保护功能一般通过基于过热保护继电器的过热报警装置来实现。当制动电阻温度过高时，过热保护继电器会随温度的升高而自动闭合。此时，报警装置会发出一个电平信号至列车的中央控制单元(Central Control Unit，CCU)。中央控制单元收到此信号后会立即封锁电制动的功能，从而将机车电制动功率降低至零以避免制动电阻进一步过热发生烧损。
[0005]然而，过热继电器只具有随温度上升而自动触发的功能，而无法实时采集制动电阻温度值。而且，过热继电器产生保护动作具有一定的时延性，对于短时间内制动电阻温度急剧上升的情况，无法向制动电阻提供及时的防过热保护。
[0006]为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种制动电阻的防过热保护技术，用于实时监测制动电阻的温度值，并在制动电阻发生过热损坏前及时提供适当的防过热保护，从而保障列车的安全行驶。

技术实现思路

[0007]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。
[0008]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制动电阻的防过热保护方法、一种制动电阻的防过热保护装置，以及一种计算机可读存储介质，用于实时监测制动电阻的温度值，并在制动电阻发生过热损坏前及时提供适当的防过热保护，从而保障列车的安全行驶。由于具有实时监测制动电阻温度的功能，本专利技术尤其适于应对制动电阻短时内的急剧发热现象，可针对该现象快速提供适应的防过热保护。
[0009]本专利技术提供的上述制动电阻的防过热保护方法包括：监测所述制动电阻的电参数，其中，所述电参数包括所述制动电阻两端的电压、流经所述制动电阻的制动电流及所述
制动电阻的制动功率中的至少两者；根据所述电参数计算所述制动电阻的电阻值；根据所述电阻值确定所述制动电阻的温度；以及根据所述温度对所述制动电阻实施防过热保护。
[0010]可选地，在本专利技术的一些实施例中，监测所述电参数的步骤可以包括：响应于制动操作，从机车的牵引变流器的电压传感器读取所述支撑电容两端的电压，所述支撑电容并联于所述制动电阻；以及响应于所述制动操作，从所述牵引变流器的电流传感器读取所述制动电阻的制动电流。
[0011]优选地，在本专利技术的一些实施例中，根据所述电阻值确定所述制动电阻的温度的步骤可以包括：对所述制动电阻的实测电阻值与温度的关系曲线进行曲线拟合，以建立数学模型；以及将计算的电阻值代入所述数学模型，以确定所述制动电阻在制动工况的温度。
[0012]优选地，在本专利技术的一些实施例中，根据所述电阻值确定所述制动电阻的温度的步骤还可以包括：响应于解除制动的操作，根据所述制动电阻在解除制动时刻的温度及解除制动后的时间长度，确定所述制动电阻在解除制动工况的温度。
[0013]优选地，在本专利技术的一些实施例中，确定所述制动电阻在解除制动工况的温度的步骤可以进一步包括：根据公式T
chp
＝T0*e-at
确定所述制动电阻在解除制动工况的温度，其中，所述T
chp
为所述制动电阻在所述解除制动工况的温度，所述T0为所述制动电阻在所述解除制动时刻的温度，所述e为自然常数，所述a为所述制动电阻的温度变化的时间常数，所述t为解除制动后的时间长度。
[0014]优选地，在本专利技术的一些实施例中，确定所述制动电阻在解除制动工况的温度的步骤还可以包括：从所述机车获取环境空气温度作为所述制动电阻的环境温度；以及将根据所述公式计算的温度与所述环境温度进行比较，取其中的较大值作为所述制动电阻在解除制动工况的温度。
[0015]可选地，在本专利技术的一些实施例中，根据所述温度对所述制动电阻实施防过热保护的步骤可以包括：响应于所述制动电阻的温度高于预设的第一门槛值，限制牵引变流器在所述制动电阻的制动功率；以及响应于所述制动电阻的温度高于预设的第二门槛值，禁止所述牵引变流器通过所述制动电阻制动，所述第二门槛值高于所述第一门槛值。
[0016]优选地，在本专利技术的一些实施例中，限制所述制动功率的步骤可以包括：根据所述制动电阻的温度与所述第一门槛值的差值，线性地降低所述制动电阻的制动功率上限。
[0017]可选地，在本专利技术的一些实施例中，禁止所述牵引变流器通过所述制动电阻制动的步骤可以包括：禁止所述牵引变流器通过所述制动电阻制动，直到所述制动电阻的温度低于预设的第三门槛值，所述第三门槛值低于所述第二门槛值。
[0018]优选地，在本专利技术的一些实施例中，所述第三门槛值可以进一步低于所述第一门槛值。
[0019]根据本专利技术的另一方面，本文还提供了一种制动电阻的防过热保护装置。
[0020]本专利技术提供的上述制动电阻的防过热保护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：监测所述制动电阻的电参数，其中，所述电参数包括所述制动电阻两端的电压、流经所述制动电阻的制动电流及所述制动电阻的制动功率中的至少两者；根据所述电参数计算所述制动电阻的电阻值；根据所述电阻值确定所述制动电阻的温度；以及根据所述温度对所述制动电阻实施防过热保护。
[0021]可选地，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：响应于制动操
作，从机车的牵引变流器的电压传感器读取所述支撑电容两端的电压，所述支撑电容并联于所述制动电阻；以及响应于所述制动操作，从所述牵引变流器的电流传感器读取所述制动电阻的制动电流。
[0022]优选地，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：对所述制动电阻的实测电阻值与温度的关系曲线进行曲线拟合，以建立数学模型；以及将计算的电阻值代入所述数学模型，以确定所述制动电阻在制动工况的温度。
[0023]优选地，在本专利技术的一些实施例中，所述处理器还可以配置为：响应于解除制动的操作，根据所述制动电阻在解除制动时刻的温度及解除制动后的时间长度，确定所述制动电阻在解除制动工况的温度。
[0024]优选地，在本专利技术的一些实施例中，所述处理器可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制动电阻的防过热保护方法，其特征在于，包括：监测所述制动电阻的电参数，其中，所述电参数包括所述制动电阻两端的电压、流经所述制动电阻的制动电流及所述制动电阻的制动功率中的至少两者；根据所述电参数计算所述制动电阻的电阻值；根据所述电阻值确定所述制动电阻的温度；以及根据所述温度对所述制动电阻实施防过热保护。2.如权利要求1所述的防过热保护方法，其特征在于，监测所述电参数的步骤包括：响应于制动操作，从机车的牵引变流器的电压传感器读取所述支撑电容两端的电压，所述支撑电容并联于所述制动电阻；以及响应于所述制动操作，从所述牵引变流器的电流传感器读取所述制动电阻的制动电流。3.如权利要求1所述的防过热保护方法，其特征在于，根据所述电阻值确定所述制动电阻的温度的步骤包括：对所述制动电阻的实测电阻值与温度的关系曲线进行曲线拟合，以建立数学模型；以及将计算的电阻值代入所述数学模型，以确定所述制动电阻在制动工况的温度。4.如权利要求3所述的防过热保护方法，其特征在于，根据所述电阻值确定所述制动电阻的温度的步骤还包括：响应于解除制动的操作，根据所述制动电阻在解除制动时刻的温度及解除制动后的时间长度，确定所述制动电阻在解除制动工况的温度。5.如权利要求4所述的防过热保护方法，其特征在于，确定所述制动电阻在解除制动工况的温度的步骤进一步包括：根据公式T
chp
＝T0*e-at
确定所述制动电阻在解除制动工况的温度，其中，所述T
chp
为所述制动电阻在所述解除制动工况的温度，所述T0为所述制动电阻在所述解除制动时刻的温度，所述e为自然常数，所述a为所述制动电阻的温度变化的时间常数，所述t为解除制动后的时间长度。6.如权利要求5所述的防过热保护方法，其特征在于，确定所述制动电阻在解除制动工况的温度的步骤还包括：从所述机车获取环境空气温度作为所述制动电阻的环境温度；以及将根据所述公式计算的温度与所述环境温度进行比较，取其中的较大值作为所述制动电阻在解除制动工况的温度。7.如权利要求1所述的防过热保护方法，其特征在于，根据所述温度对所述制动电阻实施防过热保护的步骤包括：响应于所述制动电阻的温度高于预设的第一门槛值，限制牵引变流器在所述制动电阻的制动功率；以及响应于所述制动电阻的温度高于预设的第二门槛值，禁止所述牵引变流器通过所述制动电阻制动，所述第二门槛值高于所述第一门槛值。8.如权利要求7所述的防过热保护方法，其特征在于，限制所述制动功率的步骤包括：根据所述制动电阻的温度与所述第一门槛值的差值，线性地降低所述制动电阻的制动
功率上限。9.如权利要求7所述的防过热保护方法，其特征在于，禁止所述牵引变流器通过所述制动电阻制动的步骤包括：禁止所述牵引变流器通过所述制动电阻制动，直到所述制动电阻的温度低于预设的第三门槛值，所述第三门槛值低于所述第二门槛值。10.如权利要求9所述的防过热保护方法，其特征在于，所述第三门槛值低于所述第一门槛值。11.一种制动电阻的防过热保护装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐绍龙，甘韦韦，李学明，彭辉，郭维，袁靖，廖亮，谭永光，黄明明，梁兴元，郑勇，董湘桃，刘天，
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：