[发明专利]电力机车用空调电控系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体的说是涉及一种快速客运电力机车用空调电控系统及其控制方法。

背景技术

空调与制冷装置被广泛应用于我国的工农业生产和人们的日常生活，对我国国民经济发展和人民物质文化生活水平提高具有重要意义。目前，新型的铁路机车车辆和几乎所有的城市轨道交通车辆都普遍使用空调与制冷装置，从而为乘客提供了舒适的乘车环境。

空调与制冷装置的作用是将一定量的车外新鲜空气和车内再循环空气混合，经过滤、冷却/加热、减湿/加湿等处理后，以一定的流速送入车内，并将车内一定量的污浊空气排出车外，从而达到控制客室内温度、湿度、风速、清洁度及噪声，并使之达到规定标准，以提高车内的舒适性，改善乘车环境的目的。

电力机车用空调与客车空调原理类似，仅在细节上有一定区别。其中，典型电力机车用空调由通风系统、空气冷却系统、空气加热系统以及自动控制系统等四大部分组成，一般均具备通风、制冷、加热等功能。电力机车用空调机组电控系统一般采用可编程逻辑控制器作为主控单元，通过数字量、模拟量的输入输出，形成整个系统的控制逻辑，对整个机组运行进行控制，而整个机组的380VAC强电电源则来自于机车辅助供电系统。

目前，上述形式的电力机车用空调电控系统存在诸如在制冷环节里对温度采集实时性不高，没有真正做到闭环反馈控制，司机室体感温度不够舒适，整个控制逻辑实用性有待升级等缺陷。

发明内容

鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种电力机车用空调电控系统，该电控系统针对司机室使用的空调机组，采用信号反馈机制对空调系统进行控制调节使得温度控制的精度更高，司机室体感温度更加舒适。

为了实现上述目的，本发明的技术方案：

一种电力机车用空调电控系统，其特征在于：

包括信号反馈单元、空调控制单元以及执行单元；

所述信号反馈单元实时采集电力机车新风温度信息与回风温度信息并反馈至所述空调控制单元；

所述空调控制单元实时判断比较采集到的新风温度信息与回风温度信息，结合预设的控制策略控制执行单元执行对应的控制动作；

所述执行单元分别连接空调机组与风阀，按照所述空调控制单元的控制执行空调机组的启停操作以及风阀开启角度的调节操作。

进一步的，所述控制策略包括多种空调控制模式，该控制策略首先判断系统当前处于何种空调控制模式下，并依据判断结果，执行对应的控制动作，具体包括：

①、当系统处于空调制冷模式时，首先控制开启空调机组的通风机，在通风机开启一定时间T₁后，控制开启空调机组的冷凝风机，冷凝风机开启达到一定时间T₂时，在测得当前的回风温度达到T_温控温度且空调机组的电加热模块停止加热的条件下时，控制开启空调机组的压缩机；其中所述T_温控为回风温度大于等于一定温度值如18度；

②、当系统处于空调制热模式时，首先控制开启空调机组的通风机，同时确保空调机组的冷凝风机以及压缩机关闭后，通风机开启达到一定时间T₃时，控制空调机组的电加热模块进行加热；

③、当系统处于自动控制模式时，按照预设的温度监测策略实时监测并控制系统进行模式切换，所述温度监测策略为实时比较温度目标值Y、当前的回风温度S以及当前的新风温度E，当回风温度S大于温度目标值Y且小于工作温度上限值时，使得系统处于空调制冷模式；当回风温度S大于工作温度下限值且小于温度目标值Y时，使得系统处于空调制热模式；当新风温度E超过对应的温度限制范围E_限时和或回风温度S超过对应的温度限制范围S_限时直接控制开启空调机组的通风机；其中所述温度目标值Y通过温度实时采集控制算法获得，回风温度S以及新风温度E由信号反馈单元实时采集，工作温度上限值、工作温度下限值、新风温度限制范围E_限以及回风温度限制范围S_限均为预设值；