轨道车辆及其采暖控制系统、方法技术方案

本发明专利技术公开了一种轨道车辆及其采暖控制系统、方法，所述系统包括温度传感器、控制模块以及变频电源模块，温度传感器与控制模块的输入端电性连接，控制模块的输入端还与空调控制器或车辆控制单元通讯连接，控制模块的输出端与变频电源模块的输入端电性连接；根据采暖温度设定指令与车厢内的实际温度之间的差值来精确控制变频电源模块输出的驱动电压大小，采暖装置根据驱动电压大小输出与驱动电压等比例的制热量，实现了采暖装置输出的制热量与制热负荷匹配，提高了舒适性，节省了能源；采暖装置的驱动电源采用变频电源模块，采用变频控制实现了采暖装置的软启动，避免了对车辆辅助电源或电网造成的冲击。源或电网造成的冲击。源或电网造成的冲击。

【技术实现步骤摘要】
轨道车辆及其采暖控制系统、方法


[0001]本专利技术属于车辆暖通设计
，尤其涉及一种轨道车辆及其采暖控制系统、方法。

技术介绍

[0002]目前，国内外轨道车辆电热采暖装置一般设有两档(采用两组电热管或其它发热元件)，通过空调控制系统的接触器吸合或断开来控制发热元件的开启和关闭，从而改变采暖功率，实现半暖和全暖控制，此种控制方式存在如下不足：
[0003]1、采暖装置输出的制热量与制热负荷不匹配，舒适性差。当输出制热量小于制热负荷时，车厢内温度较低；当输出制热量大于制热负荷时，车厢内温度较高，采暖装置频繁启停，车厢内温度波动较大，导致车厢内舒适性差。
[0004]2、采暖装置输出的制热量无法实现线性调节，装置频繁启停，开关损耗大，不节能。
[0005]为了解决轨道交通车辆现有电热采暖控制方式存在的以上问题，并且实现节能，亟需研发一种采暖控制系统，在提高车辆采暖舒适度的同时实现节能。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种轨道车辆及其采暖控制系统、方法，以解决现有采暖控制方式采用半暖和全暖控制，无法实现制热量线性调节导致舒适性差，启停频繁，开关损耗大，不节能的问题。
[0007]本专利技术是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种轨道车辆采暖控制系统，包括：
[0008]至少一个温度传感器，所述温度传感器设于车厢内且用于采集车厢内的实际温度；
[0009]控制模块，用于获取采暖温度设定指令和车厢内的实际温度，并根据所述采暖温度设定指令与所述实际温度的差值大小输出不同的控制指令；
[0010]变频电源模块，其输出端与采暖装置电性连接，且所述变频电源模块用于在不同控制指令的控制下输出不同的驱动电压，实现采暖装置输出的制热量与所述驱动电压等比例的控制。
[0011]进一步地，所述温度传感器有多个，多个所述温度传感器均匀布置于车厢天花板上方和/或座椅下方，所述车厢内的实际温度等于多个温度传感器采集的温度的平均值。
[0012]优选地，所述温度传感器选用NTC型温度传感器。
[0013]进一步地，所述控制模块为单独的微机控制器，或者所述控制模块为空调控制器。
[0014]优选地，所述控制模块的电源端通过第一接线端子排与外部电源电性连接。
[0015]进一步地，所述控制模块内置有网卡，所述控制模块通过所述网卡与车辆TCMS系统通讯。
[0016]进一步地，所述变频电源模块输出的驱动电压范围为AC152V～AC380V，对应的频率范围为20Hz～50Hz。
[0017]进一步地，所述采暖装置布置于轨道车辆侧墙下方，且采用断续布置或连续布置。
[0018]优选地，所述采暖装置包括外罩板、设于所述外罩板内的电加热元件以及用于安装所述电加热元件的安装支架。
[0019]进一步地，当所述采暖装置采用断续布置时，所述变频电源模块的输出端通过第二接线端子排与不同的采暖装置电性连接。
[0020]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种轨道车辆采暖控制方法，应用于控制模块，所述控制模块的输入端与设于车厢内的温度传感器电性连接，控制模块的输出端与变频电源模块的输入端电性连接，变频电源模块的输出端与采暖装置的输入端电性连接，所述方法包括以下步骤：
[0021]获取车厢内的实际温度以及采暖温度设定指令；
[0022]计算所述采暖温度设定指令与车厢内的实际温度的差值；
[0023]根据所述差值控制变频电源模块输出的驱动电压大小；
[0024]根据所述驱动电压，控制采暖装置输出与所述驱动电压等比例的制热量。
[0025]进一步地，当Tic－Tim≥4℃时，所述变频电源模块输出的驱动电压为额定电压，采暖装置输出的制热量为名义制热量；其中，Tic为采暖温度设定指令，Tim为车厢内的实际温度；
[0026]当2℃≤Tic－Tim＜4℃时，所述变频电源模块输出的驱动电压为0.9*额定电压，采暖装置输出的制热量为0.9*名义制热量；
[0027]当1.5℃≤Tic－Tim＜2℃时，所述变频电源模块输出的驱动电压为0.8*额定电压，采暖装置输出的制热量为0.8*名义制热量；
[0028]当1℃≤Tic－Tim＜1.5℃时，所述变频电源模块输出的驱动电压为0.7*额定电压，采暖装置输出的制热量为0.7*名义制热量；
[0029]当0.5℃≤Tic－Tim＜1℃时，所述变频电源模块输出的驱动电压为0.6*额定电压，采暖装置输出的制热量为0.6*名义制热量；
[0030]当0℃≤Tic－Tim＜0.5℃时，所述变频电源模块输出的驱动电压为0.5*额定电压，采暖装置输出的制热量为0.5*名义制热量；
[0031]当－0.5℃≤Tic－Tim＜0℃时，所述变频电源模块输出的驱动电压为0.4*额定电压，采暖装置输出的制热量为0.4*名义制热量；
[0032]当－1℃≤Tic－Tim＜－0.5℃时，所述变频电源模块输出的驱动电压为0，采暖装置关闭。
[0033]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种轨道车辆，包括如上所述的轨道车辆采暖控制系统。
[0034]有益效果
[0035]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0036]本专利技术所提供的一种轨道车辆及其采暖控制系统、方法，根据采暖温度设定指令与车厢内的实际温度之间的差值来精确控制变频电源模块输出的驱动电压大小，采暖装置根据驱动电压大小输出与驱动电压等比例的制热量，实现了采暖装置输出的制热量与制热
负荷匹配，提高了舒适性，节省了能源；采暖装置的驱动电源采用变频电源模块，采用变频控制实现了采暖装置的软启动，避免了对车辆辅助电源或电网造成的冲击。
[0037]本专利技术可以无级调节变频电源模块输出的驱动电压及频率，从而可以实现采暖装置输出的制热量的无级调节，单台采暖装置工作时，其制热量可在其名义制热量的40％～100％范围内无级调节，多台采暖装置配合工作时，单节车的制热量调节范围更加宽泛(4％～100％范围内可调)，极大地提升了车辆采暖的舒适性。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，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。
[0039]图1是本专利技术实施例中轨道车辆采暖控制系统结构框图；
[0040]图2是本专利技术实施例中采暖装置、温度传感器及控制模块布置图；
[0041]图3是本专利技术实施例中图2的A
‑
A断面图；
[0042]图4是本专利技术实施例中图2的B
‑
B断面图；
[0043]图5是本专利技术实施例中图2的C
‑
C断面图；
[0044]图6是本专利技术实施例中轨道车辆采暖控制系统布置图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道车辆采暖控制系统，其特征在于，包括：至少一个温度传感器，所述温度传感器设于车厢内且用于采集车厢内的实际温度；控制模块，用于获取采暖温度设定指令和车厢内的实际温度，并根据所述采暖温度设定指令与所述实际温度的差值大小输出不同的控制指令；变频电源模块，其输出端与采暖装置电性连接，且所述变频电源模块用于在不同控制指令的控制下输出不同的驱动电压，实现采暖装置输出的制热量与所述驱动电压等比例的控制。2.根据权利要求1所述的轨道车辆采暖控制系统，其特征在于：所述温度传感器有多个，多个所述温度传感器均匀布置于车厢天花板上方和/或座椅下方，所述车厢内的实际温度等于多个温度传感器采集的温度的平均值。3.根据权利要求1所述的轨道车辆采暖控制系统，其特征在于：所述控制模块为单独的微机控制器，或者所述控制模块为空调控制器；优选地，所述控制模块的电源端通过第一接线端子排与外部电源电性连接。4.根据权利要求1或3所述的轨道车辆采暖控制系统，其特征在于：所述控制模块内置有网卡，所述控制模块通过所述网卡与车辆TCMS系统通讯。5.根据权利要求1所述的轨道车辆采暖控制系统，其特征在于：所述变频电源模块输出的驱动电压范围为AC152V～AC380V，对应的频率范围为20Hz～50Hz。6.根据权利要求1所述的轨道车辆采暖控制系统，其特征在于：所述采暖装置布置于轨道车辆侧墙下方，且采用断续布置或连续布置；优选地，所述采暖装置包括外罩板、设于所述外罩板内的电加热元件以及用于安装所述电加热元件的安装支架。7.根据权利要求1或6所述的轨道车辆采暖控制系统，其特征在于：当所述采暖装置采用断续布置时，所述变频电源模块的输出端通过第二接线端子排与不同的采暖装置电性连接。8.一种轨道车辆采暖控制方法，应用于控制模块，其特征在于，所述控制模块的输入端与设于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正，杨天智，肖峰敏，丁前庄，李跃中，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：