[0001] 本发明属于轨道交通车辆技术领域，尤其涉及一种轨道交通车辆及再生制动控制方法与系统。

[0002] 随着轨道交通行业的发展，绿色节能环保成为越来越多车辆设计的方向。车辆在电制动模式下，可以将牵引电机的制动能量转换为电能，经过牵引逆变器整流，向机车中间直流环节反馈能量，该部分能量可以回馈电网(有些线路考虑谐波因素，不允许再生制动能量直接回馈电网)、用于机车辅助系统消耗、给车载储能系统充电等，如图1所示。这种能量回馈方式称之为再生制动，这种方式回馈的能量为再生制动能量或再生制动功率。

[0003] 目前，安装有储能装置的车辆(且弓网不允许回馈电能)，为了增强储能装置的续航能力以及车辆的电制动力的发挥，可以提高再生制动功率。即在再生制动模式下，轴端再生制动功率向储能装置充电。为了保障再生制动能量可以被全部消耗，不至于引起机车过压故障，一般轴端再生制动功率大小与车载制动电阻的功率大小持平，以确保在储能装置以及机车辅助系统无法吸收再生制动能量时，可以使用车载制动电阻进行全部消耗。由于车载制动电阻的重量以及冷却系统限制，车载制动电阻的功率不会无限制增大。因此车载制动电阻的功率配置在一定程度上会限制储能系统的充电功率以及机车电制动力的发挥。

[0004] 由于储能装置的容量以及配置的车载制动电阻的功率是固定的。因此，在储能装置容量比较高的情况下，其将无法吸收再生制动的能量。因此再生制动的能量除了机车辅助系统消耗以外，多余的再生制动能量将全部加载在车载制动电阻上，超过车载制动电阻的承载容量时，将导致车载制动电阻过温，最终导致机车中间直流环节过压，引起机车牵引封锁。

[0031] 下面结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0032] 下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

[0033] 如图2所示，本发明实施例所提供的一种轨道交通车辆再生制动控制方法，包括以下步骤：

[0034] 步骤1：获取机车的最大再生制动功率以及车载制动电阻的功率；

[0035] 步骤2：实时获取车载储能装置的最大允许充电电流和最大允许充电电压；

[0036] 步骤3：根据最大允许充电电流和最大允许充电电压实时计算车载储能装置的最大可充电功率请求值；

[0037] 步骤4：根据实时计算的最大可充电功率请求值、最大再生制动功率、车载制动电阻的功率以及司控器级位信号对机车电制动力的发挥、再生制动功率的发挥进行控制。

[0038] 步骤3中，最大可充电功率请求值等于最大允许充电电流与最大允许充电电压的乘积。

[0039] 步骤4中，根据实时计算的最大可充电功率请求值、最大再生制动功率、车载制动电阻的功率以及司控器级位信号对机车的电制动力的发挥、再生制动功率的发挥进行控制，如表1所示，具体包括：

[0040] 当实时计算的最大可充电功率请求值大于或等于最大再生制动功率与车载制动电阻的功率之差且不为0时，根据司控器手柄级位信号对机车的电制动力的发挥进行控制，根据最大再生制动功率特性曲线对机车的再生制动功率的发挥进行限制；

[0041] 当实时计算的最大可充电功率请求值小于最大再生制动功率与车载制动电阻的功率之差且不为0时，计算实时电制动力，并根据实时电制动力与司控器手柄级位信号对应的电制动力中的较小者对机车的电制动力的发挥进行控制，根据最大再生制动功率特性曲线对机车的再生制动功率的发挥进行限制；

[0042] 当实时计算的最大可充电功率请求值等于0时，根据司控器手柄级位信号对机车的电制动力的发挥进行控制，根据车载制动电阻的功率所对应的再生制动特性曲线对机车的再生制动功率的发挥进行限制。

[0043] 本实施例中，实时电制动力的具体计算公式为：

[0044] F＝(P×3.6)/v    (1)

[0045] P＝P1+P2    (2)

[0046] 其中，F为实时电制动力，P1为最大可充电功率请求值，P2为车载制动电阻的功率，v为车辆当前运行速度。

[0047] 表1对机车再生制动功率的发挥进行控制的逻辑

[0048]

[0049] 表1中，P3为机车的最大再生制动功率，最大再生制动功率是机车再生制动特性曲线上的最大值，最大再生制动功率特性曲线以及车载制动电阻的功率所对应的再生制动特性曲线均为现有技术。

[0050] 如图3所示，本发明实施例提供的一种轨道交通车辆再生制动控制系统，包括储能装置、牵引电机、车载制动电阻以及控制模块，控制模块与储能装置、牵引电机、车载制动电阻连接。

[0051] 控制模块用于获取机车的最大再生制动功率以及车载制动电阻的功率；实时获取车载储能装置的最大允许充电电流和最大允许充电电压，并根据最大允许充电电流和最大允许充电电压实时计算车载储能装置的最大可充电功率请求值；根据实时计算的最大可充电功率请求值、最大再生制动功率、车载制动电阻的功率以及司控器级位信号对机车的电制动力的发挥、再生制动功率的发挥进行控制。

[0052] 本实施例中，根据实时计算的最大可充电功率请求值、最大再生制动功率、车载制动电阻的功率以及司控器级位信号对机车的电制动力的发挥、再生制动功率的发挥进行控制，具体包括：

[0053] 当实时计算的最大可充电功率请求值大于或等于最大再生制动功率与车载制动电阻的功率之差且不为0时，根据司控器手柄级位信号对机车的电制动力的发挥进行控制，根据最大再生制动功率特性曲线对机车的再生制动功率的发挥进行限制；

[0054] 当实时计算的最大可充电功率请求值小于最大再生制动功率与车载制动电阻的功率之差且不为0时，计算实时电制动力，并根据实时电制动力与司控器手柄级位信号对应的电制动力中的较小者对机车的电制动力的发挥进行控制，根据最大再生制动功率特性曲线对机车的再生制动功率的发挥进行限制；

[0055] 当实时计算的最大可充电功率请求值等于0时，根据司控器手柄级位信号对机车的电制动力的发挥进行控制，根据车载制动电阻的功率所对应的再生制动特性曲线对机车的再生制动功率的发挥进行限制。

[0056] 本实施例中，储能装置通过车辆网络总线向控制模块发送最大允许充电电流和最大允许充电电压。车辆网络总线为CAN总线。

[0057] 以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内。