[发明专利]一种柴电动力系统的振荡抑制装置、方法及柴电动力系统

说明书

本发明公开了一种柴电动力系统的振荡抑制装置、方法及柴电动力系统，该装置包括振荡抑制控制器，振荡抑制控制器通过DI采集模块采集机车的档位信号；通过CAN通讯模块接收发动机发送的转速信号；通过振荡决策模块根据档位信号和转速信号判断发动机转速是否发生振荡，并根据振荡判断结果生成模式控制信息和振荡控制信号；通过DO驱动模块输出模式控制信息，以控制振荡抑制模式使能或禁止；通过CAN通讯模块向励磁控制器发送振荡控制信号。本发明通过硬线信号和通讯信号互相结合，实时性高，保证了振荡抑制模式使能与禁止无缝切换；同时采用CAN通讯向励磁控制器发送励磁控制信息，简便高效地实现了励磁系统动态功率调整，从而快速抑制整个系统的机电振荡。

技术领域

本发明涉及发动机控制技术领域，尤其涉及一种柴电动力系统的振荡抑制装置、方法及柴电动力系统。

背景技术

在交通运输、矿业以及冶金等领域，柴电动力系统主要通过发动机带动发电机，从而向负载提供功率。

在柴电动力系统中，发电机一般通过自动电压调节器采集模拟电量信号进行闭环调节励磁电流，从而调节发电机的机端电压满足输出负载功率的实时需求。整个柴电动力系统的电功率取决于发动机的机械功率，当负载功率大幅度变化时，往往会导致机械功率不能及时响应电功率，进而整个柴电动力系统会发生机电振荡，特别是在发动机工作在宽转速范围时，发动机容易出现游车，进而整个柴电动力系统的发动机转速与电功率交互影响。现有方案一般通过对发动机的机械扭矩进行补偿来缓解振荡现象，这种振荡缓解方式受整个柴电动力系统的机械特性影响较大，不利于快速抑制整个柴电动力系统的振荡现象。

发明内容

本发明提供一种柴电动力系统的振荡抑制装置、方法及柴电动力系统，以解决柴电动力系统在负载功率发生快速变化时，发动机转速发生忽大忽小的振荡现象，进而整个系统功率进一步发生振荡的问题。

基于上述目的，本发明实施例提供一种柴电动力系统的振荡抑制装置，包括振荡抑制控制器，所述振荡抑制控制器包含CAN通讯模块、DI采集模块、振荡决策模块和DO驱动模块；

所述DI采集模块，用于采集机车的档位信号；

所述CAN通讯模块，用于接收发动机发送的转速信号；

所述振荡决策模块，用于根据所述DI采集模块采集的档位信号和所述CAN通讯模块接收的转速信号，判断发动机转速是否发生振荡，并根据振荡判断结果生成模式控制信息和振荡控制信号；

所述DO驱动模块，用于输出所述振荡决策模块生成的模式控制信息，以控制振荡抑制模式使能或禁止；

所述CAN通讯模块，还用于将所述振荡决策模块生成的振荡控制信号发送至励磁控制器。

优选地，所述振荡抑制控制器还包括DC/DC转换器，所述柴电动力系统的振荡抑制装置还包括与所述DC/DC转换器连接的电源滤波器和散热风扇。

优选地，所述振荡抑制控制器还包括电源开关，所述电源开关的一端与外部电源的正极连接，另一端与所述电源滤波器的正极输入端连接。

优选地，所述振荡判断结果包含发动机转速发生振荡和发动机转速未发生振荡；所述模式控制信息包含模式使能信号和模式禁止信号；所述振荡控制信号包含振荡抑制参数和正常模式标识；

所述振荡决策模块包含振荡判断单元、第一决策输出单元、第二决策输出单元；

所述振荡判断单元，用于判断发动机转速是否位于与所述档位信号关联的稳定区间内；

所述第一决策单元，用于若发动机转速位于稳定区间外，则判定发动机转速发生振荡，并生成模式使能信号和振荡抑制参数；

所述第二决策单元，用于若发动机转速位于稳定区间内，则判定发动机转速未发生振荡，并在检测到柄档位信号发生变化时，生成模式禁止信号和正常模式标识。