轨道车辆、轨道车辆通风系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及轨道车辆领域，具体而言，涉及一种轨道车辆通风系统的控制方法、一种轨道车辆通风系统及一种轨道车辆。


背景技术：

2.轨道交通车辆空调常规的通风机变频控制方案为采用一台变频器控制空调机组中的两台通风机。目前轨道交通车辆变频空调的启动顺序为：通风机、压缩机、冷凝风机。
3.当通风机变频器出现故障无法工作时，空调通风机便无法运行，压缩机、冷凝风机停机，空调无法进行正常的制冷、制热和通风，进而失去空气调节能力，乘客舒适性降低，空调可靠性降低。
4.现有轨道交通车辆空调内部集成有备用供电线路，包括蓄电池和紧急通风逆变器，当车辆主电源无效时，将车辆dc110v/dc24v蓄电池电源经升压、逆变为交流电源，为通风机供电，实现紧急通风功能。
5.上述备用供电线路为独立的工作模式，与通风功能为互补关系，只有当车辆主电源失效即通风机变频器供电电源故障时，才进入紧急通风模式。当出现通风机变频器本身故障时，通风机便无法运行，进而失去空气调节能力，乘客舒适性降低。
6.有鉴于此特提出本发明。


技术实现要素：

7.为了解决上述技术问题，本发明的发明目的在于提供一种轨道车辆通风系统的控制方法，在当通风机变频器处于故障状态时，及时启用备用蓄电池供电线路，以保证通风机的正常工作。
8.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种轨道车辆通风系统的控制方法，所述轨道车辆通风系统包括主供电线路和备用蓄电池供电线路，所述主供电线路具有通风机变频器，所述备用蓄电池供电线路具有紧急通风逆变器，所述控制方法包括以下步骤：
9.判断所述通风机变频器是否故障锁定；
10.若所述通风机变频器未故障锁定，则开启或保持所述主供电线路并控制所述主供电线路通过所述通风机变频器向通风机供电；
11.若所述通风机变频器故障锁定，则开启所述备用蓄电池供电线路并控制所述备用蓄电池供电线路通过所述紧急通风逆变器将蓄电池电源升压逆变后向通风机供电。
12.上述技术方案中，所述判断所述通风机变频器是否故障锁定具体包括：
13.获取所述通风机变频器的工作状态信息；
14.判断所述工作状态信息是否满足故障锁定条件；
15.若所述工作状态信号满足故障锁定条件，则确定所述通风机变频器故障锁定。
16.上述技术方案中，所述故障锁定条件包括：
17.判断所述通风机变频器的故障时长是否超过预设时长；
18.和/或判断所述通风机变频器的故障次数是否达到预设次数。
19.上述任一技术方案中，所述获取所述通风机变频器的工作状态信息具体包括：
20.实时采集所述通风机变频器的工作状态信号；
21.根据采集到的所述通风机变频器的工作状态信号判断所述通风机变频器是否存在故障；
22.若所述通风机变频器存在故障，则暂停所述通风机变频器，否则开启或保持所述通风机变频器，使得所述主供电线路通过所述通风机变频器向通风机供电；
23.在暂停所述通风机变频器后生成所述工作状态信息。
24.上述技术方案中，在生成所述工作状态信息之前，还包括：
25.判断所述通风机变频器是否消除故障；
26.若所述通风机变频器消除故障，则开启所述主供电线路；
27.否则，对所述故障进行计时，并增加一次所述通风机变频器的故障次数；
28.根据所述故障的时长和累积的故障次数生成所述工作状态信息。
29.上述技术方案中，若所述工作状态信息不满足故障锁定条件，则继续判断所述通风机变频器是否消除故障。
30.上述任一技术方案中，所述轨道车辆通风系统还具有空调机组，所述空调机组具有新风阀和回风阀，其中，
31.在开启所述备用蓄电池供电线路并控制所述备用蓄电池供电线路通过所述紧急通风逆变器将蓄电池电源升压逆变后向通风机供电后，控制增大所述新风阀的开度，减小或关闭所述回风阀的开度。
32.上述任一技术方案中，还包括：
33.判断所述主供电线路的电源是否故障；
34.若所述主供电线路的电源故障，则开启所述备用蓄电池供电线路并控制所述备用蓄电池供电线路通过所述紧急通风逆变器将蓄电池电源升压逆变后向通风机供电后。
35.相应地，本发明还提供了一种轨道车辆通风系统，包括：
36.主供电线路，具有通风机变频器；
37.备用蓄电池供电线路，具有紧急通风逆变器；
38.至少一个通风机，所述主供电线路和所述备用蓄电池供电线路分别与所述通风机电连接，且所述主供电线路和所述备用蓄电池供电线路并联；
39.控制器，用于执行上述任一项技术方案所述轨道车辆通风系统的控制方法的步骤。
40.相应地，本发明还提供了一种轨道车辆，包括：
41.如上述技术方案所述的轨道车辆通风系统。
42.在本发明中，通过对轨道车辆通风系统控制功能的设计改进，使得通风系统实现在通风功能因故失效时，自主进入紧急通风逆变器运行模式，为通风机提供交流电源，通风机得以启动运行，从而压缩机、冷凝风机可以启动运行制热、制冷空气调节，有效的提高了空调机组的可靠性和乘客舒适性。
43.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
44.附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，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附图。在附图中：
45.图1是本发明一个实施例中轨道车辆通风系统的控制方法的流程示意框图；
46.图2是本发明一个实施例中轨道车辆通风系统结构示意图；
47.图3是本发明一个实施例中轨道车辆通风系统的控制方法的流程示意框图；
48.图4是本发明一个实施例中轨道车辆通风系统的控制方法的流程示意框图。
49.图中：100、轨道车辆通风系统；110、主供电线路；111、通风机变频器；112、第一开关；113、主供电线路的电源；120、备用蓄电池供电线路；121、蓄电池电源；122紧急通风逆变器；123、第二开关；130、通风机；140、控制器。
50.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
51.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
52.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
53.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
54.下面结合实施例对本发明进行进一步地详细的说明。
55.如图1和图2所示，本实施例提供了一种轨道车辆通风系统100的控制方法，轨道车辆通风系统100包括主供电线路110和备用蓄电池供电线路120，主供电线路110具有通风机变频器111，备用蓄电池供电线路120具有紧急通风逆变器122。
56.具体地，主供电线路110包括主供电线路的电源113，详细地主供电线路的电源113为交流电源，主供电线路的电源113与通风机变频器111电连接，通风机变频器111与通风机130电连接，其中，在通风机变频器111与通风机130之间的线路上设有第一开关112，第一开关112用于控制通风机变频器111与通风机130之间的导通或断开。
57.备用蓄电池供电线路120包括蓄电池电源121和紧急通风逆变器122，蓄电池电源121与紧急通风逆变器122电连接，以通过紧急通风逆变器122升压、逆变后转换为交流电，紧急通风逆变器122和通风机130电连接，其中，在紧急通风逆变器122与通风机130之间的线路上设有第二开关123，第二开关123用于控制紧急通风逆变器122与通风机130之间的导
通或断开。
58.主供电线路110和备用蓄电池供电线路120之间并联连接。
59.轨道车辆通风系统100还包括控制器140，控制器140分别与主供电线路110和备用蓄电池供电线路120电连接，并配置为能够分别控制第一开关112、第二开关123、通风机变频器111、蓄电池电源121、紧急通风逆变器122等。
60.如图1所示，控制方法包括以下步骤：
61.s101：判断通风机变频器111是否故障锁定；
62.s102：若通风机变频器111未故障锁定，则开启或保持主供电线路110并控制主供电线路110通过通风机变频器111向通风机130供电；
63.s103：若通风机变频器111故障锁定，则开启备用蓄电池供电线路120并控制备用蓄电池供电线路120通过紧急通风逆变器122将蓄电池电源121升压逆变后向通风机130供电。
64.在本实施例中，通过对轨道车辆通风系统100控制功能的设计改进，使得通风系统实现在通风功能因故失效时，自主进入紧急通风运行模式，为通风机130提供交流电源，通风机130得以启动运行，从而压缩机、冷凝风机可以启动运行制热、制冷空气调节，有效的提高了空调机组的可靠性和乘客舒适性。
65.在一些实施例中，步骤s101：判断通风机变频器111是否故障锁定具体包括：
66.获取通风机变频器111的工作状态信息；
67.判断工作状态信息是否满足故障锁定条件；
68.若判定工作状态信号满足故障锁定条件，则确定通风机变频器111故障锁定。
69.在一些实施例中，故障锁定条件包括：判断通风机变频器111的故障时长是否超过预设时长。
70.在本实施例中，当通风机变频器111发生故障，且故障持续时间达到预设时长后，才确定通风机变频器111故障锁定，这样有效避免了因检测误差、环境因素等导致的误判问题，保证了检测判断的准确性，提升系统可靠性。
71.较佳地，预设时长为3～7分钟。
72.优选地，预设时长为5分钟。
73.在另一些实施例中，故障锁定条件包括：判断通风机变频器111的故障次数是否达到预设次数。
74.在本实施例中，当通风机变频器111发生故障，且故障发生次数达到预设次数后，才确定通风机变频器111故障锁定，这样有效避免了因检测误差、环境因素等导致的误判问题，保证了检测判断的准确性，提升系统可靠性。
75.较佳地，预设次数为2～6次
76.优选地，预设次数为3次。
77.当然，本领域技术人员可以理解的，上述两种故障锁定条件之间并不冲突，在一些实施例中，可以设计系统同时根据两种判定条件判断，当满足其中任意一个时，即可判定通风机变频器111故障锁定。
78.在一些实施例中，获取通风机变频器111的工作状态信息具体包括：
79.实时采集通风机变频器111的工作状态信号；
80.根据采集到的通风机变频器111的工作状态信号判断通风机变频器111是否存在故障；
81.若通风机变频器111存在故障，则暂停通风机变频器111；否则，开启或保持通风机变频器111，使得主供电线路110通过通风机变频器111向通风机130供电
82.在暂停通风机变频器111后生成工作状态信息。
83.在本实施例中，实时采集通风机变频器111的工作状态信号，当采集到通风机变频器111故障时，则暂停通风机变频器111，当采集到通风机变频器111正常时，则开启或者继续保持通风机变频器111，从而保证通风机变频器111的正常工作。
84.在一些实施例中，在生成工作状态信息之前，还包括：
85.判断通风机变频器111是否消除故障；
86.若通风机变频器111消除故障，则开启主供电线路110；
87.否则，对故障进行计时，并增加一次通风机变频器111的故障次数；
88.根据故障的时长和累积的故障次数生成工作状态信息。
89.在本实施例中，在检测到通风机变频器111故障后，继续实时检测通风机变频器111，当检测到通风机变频器111消除故障，则表明之前的检测可能有误，通风机变频器111并无故障，则再次开启主供电线路110，使得主供电线路110向通风机变频器111供电，从而保证通风机变频器111的正常工作。
90.在一些实施例中，若工作状态信息不满足故障锁定条件，则继续判断通风机变频器111是否消除故障。
91.在一些实施例中，轨道车辆通风系统100还具有空调机组，空调机组具有新风阀和回风阀，其中，
92.在开启备用蓄电池供电线路120并控制备用蓄电池供电线路120通过紧急通风逆变器122将蓄电池电源121升压逆变后向通风机130供电后，控制增大新风阀的开度，减小或关闭回风阀的开度。
93.在本实施例中，因通风机变频器111出现故障，所以启用备用蓄电池供电线路120向通风机130供电，由于备用蓄电池供电线路120的供电能力有限，所以控制增大新风阀的开度，减小或关闭回风阀的开度，以保证通风效果。
94.在一些实施例中，还包括：
95.判断主供电线路的电源113是否故障；
96.若主供电线路的电源113故障，则开启备用蓄电池供电线路120并控制备用蓄电池供电线路120通过紧急通风逆变器122将蓄电池电源121升压逆变后向通风机130供电。
97.在本实施例中，当检测到主供电线路的电源113故障时，同样可以启用备用蓄电池供电线路120并控制备用蓄电池供电线路120向通风机130供电，从而保证通风机130的正常工作。
98.在一个具体实施例中，如图4所示，轨道车辆通风系统100的控制方法包括以下步骤，
99.检测通风机变频器111；
100.判断通风机变频器111是否无故障；
101.若判定通风机变频器111无故障，则启动/保持通风机变频器111工作；
102.若判定通风机变频器111故障，则暂停通风机变频器111工作；
103.再次检测通风机变频器111，并判断通风机变频器111是否故障消除；
104.若判定通风机变频器111故障消除，则启动/保持通风机变频器111工作；
105.否则，通风机变频器111故障累积增加一次，并计时；
106.判断通风机变频器111故障次数》3或故障持续超过5分钟；
107.若是，则故障锁定，并通报，若否，则返回继续判断通风机变频器111是否故障消除。
108.在另一个具体实施例中，如图3所示，轨道车辆通风系统100的控制方法包括以下步骤，
109.判断通风机变频器111是否故障锁定；
110.若通风机变频器111故障锁定，则闭合第二开关123，紧急通风逆变器122启动，新风阀全开，回风阀全关；
111.否则，判断通风机变频器111是否无故障；
112.若通风机变频器111无故障，则闭合第一开关112，通风机变频器111启动；
113.否则，断开第一开关112，通风机变频器111停止。
114.进一步地，继续判断通风机变频器111故障是否大于等于3次；
115.若是，则通风机变频器111故障锁定；否则判断通风机变频器111故障是否消失；
116.若通风机变频器111故障消失，则故障次数加1，闭合第一开关112，通风机变频器111启动，否则判断通风机变频器111故障是否持续5分钟；
117.若通风机变频器111故障持续5分钟，则通风机变频器111故障锁定，否则返回继续判断通风机变频器111故障是否消失。
118.进一步地，控制空调根据外部环境温度判定运行制冷/制热；
119.判断通风机130是否运行，若是，则控制压缩机运行，并调节压缩机频率；再控制冷凝风机运行；再根据载荷调节风阀开度。
120.否则，控制压缩机停机；控制冷凝风机停机；控制风阀关闭。
121.本发明还提供了一种轨道车辆通风系统100，包括：
122.主供电线路110，具有通风机变频器111；
123.备用蓄电池供电线路120；
124.通风机130，主供电线路110和备用蓄电池供电线路120分别与通风机130电连接，且主供电线路110和备用蓄电池供电线路120并联；
125.控制器140，用于执行上述任一项技术方案轨道车辆通风系统100的控制方法的步骤。
126.本发明还提供了一种轨道车辆，包括：如上述技术方案的轨道车辆通风系统100。
127.本发明的一个具体实施例：
128.如图1至图4所示，本实施例提供了一种轨道车辆通风系统100，轨道车辆通风系统100包括主供电线路110、备用蓄电池供电线路120和两个通风机130，主供电线路110具有通风机变频器111。
129.具体地，主供电线路110包括交流电源，交流电源与通风机变频器111电连接，通风机变频器111与通风机130电连接，其中，在通风机变频器111与通风机130之间的线路上设
有第一控制开关，第一控制开关用于控制通风机变频器111与通风机130之间的导通或断开。
130.备用蓄电池供电线路120包括蓄电池电源121和紧急通风逆变器122，蓄电池电源121与紧急通风逆变器122电连接，以通过紧急通风逆变器122转变为交流电，紧急通风逆变器122和与通风机130电连接，其中，在紧急通风逆变器122与通风机130之间的线路上设有第二控制开关，第二控制开关用于控制紧急通风逆变器122与通风机130之间的导通或断开。
131.主供电线路110和备用蓄电池供电线路120之间并联连接。
132.轨道车辆通风系统100还包括控制器140，控制器140分别与主供电线路110和备用蓄电池供电线路120电连接，并配置为能够分别控制第一控制开关和第二控制开关。
133.具体地，空调控制器140采集通风机变频器111状态信号，并实时监控变频器工作状态是否正常。
134.当空调控制器140检测到通风机变频器111正常时，控制吸合第一开关112，控制通风机变频器111启动，运行两个通风机130。
135.当空调控制器140检测到通风机变频器111出现故障时,控制断开第一开关112，控制通风机130变频板停止运行。
136.其中，若空调控制器140检测到通风机变频器111故障消除，再次吸合第一开关112，启动通风机130变频板，若空调控制器140检测到通风机130变频板累计发生3次故障，则将通风机130变频板故障锁定，并将通风机变频器111故障信息上报司机室。
137.若空调控制器140检测到通风机130变频板故障持续5分钟不消除，则将通风机130变频板故障锁定，并将通风机变频器111故障信息上报司机室。
138.空调控制器140确认通风机变频器111故障锁定后，控制吸合第二开关123，紧急通风逆变器122启动，进而继续运行两个通风机130。
139.通风机130启动后，压缩机、冷凝风机允许启动，空调允许进入制冷/制热模式运行
140.此时，空调机组新风阀、回风阀根据载客量信号，自动调节风阀开度，为车厢提供通风。
141.此时压缩机可根据通风机130运行状态，进行全频率段运行、或者根据程序设定，最高频率限定在额定频率的一半运行。空调保持一定的制冷或制热量，为车厢提供制冷或制热，空调系统可靠性全面提升。
142.空调根据环境温度，自动进行模式设定，进入制冷/制热模式运行，为车厢提供空气调节，乘客舒适性提高，空调机组可靠性提高。
143.以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。