[发明专利]一种内电混合动力机车车辆控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种内电混合动力机车车辆控制方法及装置，包括如下步骤：S1、对车辆运行线路进行区段划分：将车库、车站和人口密集城镇区域划分为一类区段；将隧道和沿线人口密度一般的城镇区域划分为二类区段；其它区域划分为三类区段；S2、根据车辆的当前位置，判断出车辆当前所在的区段；S3、根据车辆当前所在的区段，实施不同的控制策略。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明通过按照噪声、排放要求标准的不同对列车行驶线路和地点进行区段划分，并在不同行车区段实时调整能量管理策略(控制策略)，实现对车辆排放和整车噪声的精确控制，实现在指定区段(如人口密集区)的低排放运行，彻底避免车辆噪声、排放高的问题。

技术领域

本发明涉及混合动力车辆控制技术领域，具体涉及一种内电混合动力机车车辆控制方法及装置。

背景技术

对于现有内燃-电力混合动力机车车辆，如何利用好不同能量形式混合特性，在发挥混合动力优势的前提下，降低内燃发动机的排放和噪声，使列车低排放低噪声运行，满足绿色环保要求，是业界需要解决的主要技术问题。

车辆排放污染主要是由发动机工作时的尾气排放所引起；噪声污染则主要来自于发动机、牵引系统设备的风扇、压缩机等转运部件和车辆轮轨摩擦等。目前，普遍采用的减排降噪方法都是依托车辆本身能量管理策略，通过缩短内燃发动机整体工作时间一定程度降低排放和噪声。能量管理策略一般是预先制定一定的规则和约束条件，控制混合动力不同能量源之间的配合。因此一旦能量管理规则确定，这种方法就固定不变了，无法根据外部情况实时调整，实施对车辆噪声和发动机排放进行精准控制。但在车辆实际运行中，即使是同一运营线路，在不同路段、不同时间段对车辆的噪声排放要求不同：例如夜间行车噪声指标要比白天更低；在车站、车库或居民聚集区等要求更低的车辆噪声和发动机排放；内燃机车车辆在隧道、地下车站等场所噪声、排放容易超标等。现有的能量管理策略在降噪减排问题上，未考虑车辆运行时间和外部环境的因素，未在空间和时间上进一步细分，在上述情形下目前的方法仍不可避免会出现内燃发动机、其它牵引系统部件高负荷运转的情况，仍存在排放污染、噪声超标和扰民的问题，无法实现排放和噪声更精准的控制，无法满足列车绿色环保的运行要求。

发明内容

为解决背景技术中现有混合动力车辆的能量管理策略未考虑车辆运行时间和外部环境的因素，仍存在排放污染、噪声超标和扰民的问题，本发明提供了一种内电混合动力机车车辆控制方法，具体技术方案如下。

一种内电混合动力机车车辆控制方法，所述方法包括如下步骤：

S1、对车辆运行线路进行区段划分：将车库、车站和人口密集城镇区域划分为一类区段；将隧道和沿线人口密度一般的城镇区域划分为二类区段；其它区域划分为三类区段；

S2、根据车辆的当前位置，判断出车辆当前所在的区段；

S3、根据车辆当前所在的区段，实施如下控制策略：

第一控制策略：若车辆当前所在的区段为一类区段，关闭内燃发动机，采用车载储能电源驱动；

第二控制策略：若车辆当前所在的区段为二类区段，当车辆的整车需求功率小于或等于车载储能电源额定输出功率时，关闭内电式动力包发动机，采用车载储能电源驱动；当车辆的整车需求功率大于车载储能电源额定输出功率时，车载储能电源按额定输出功率输出，功率不足部分由内燃发动机补充输出；

第三控制策略：若车辆当前所在的区段为三类区段，当车辆的整车需求功率小于或等于内燃发动机的输出额定功率时，若车载储能电源电量SOC小于阈值，控制内燃发动机按额定输出功率输出，给车载储能电源充电；若车载储能电源电量SOC大于阈值，则关闭内燃发动机，采用车载储能电源驱动；当车辆的整车需求功率大于内燃发动机的输出额定功率时，内燃发动机保持额定功率输出，功率不足部分由车载储能电源补充输出。