地铁车辆制动能量回收与释放控制方法

摘要

本发明涉及一种地铁车辆制动能量回收与释放控制方法，该控制方法包括工况辨识分析、储能装置待机能量水平动态管理、制动能量回收与释放底层控制。所述的工况辨识分析是要解决能量存储系统收放的时机与条件问题，是控制方法的基础。所述的储能装置待机能量水平动态管理是解决储能装置待机时应保持的能量水平，为下次电压补偿或再生制动能量存储做准备。所述的制动能量回收与释放底层控制方法，是控制方法的执行者，直接控制双向DC/DC变换器的能量流向及能量大小，该控制采用带PI环节的电流环恒频滑模控制，具有很好的快速性和一定的稳定性。与现有技术相比，本发明具有更快的动态响应速度，控制相对简单，可以更高效的利用制动能量实现节能减排的目的，同时对稳定牵引网电压、降低电磁污染、降低运营成本、减少制动电阻热损耗起到重要作用。

主权项

一种地铁车辆制动能量回收与释放控制方法，其特征在于具体步骤包括用于解决制动能量收放时机问题的工况辨识分析、储能装置待机能量水平动态管理，以及用于直接控制双向DC/DC变换器的制动能量回收与释放底层控制；所述的工况辨识分析，通过判断牵引网电压信号以及车辆控制单元VCU中牵引/制动状态信号，来解决制动能量收放时机问题；当网压上升，达到或超过能量存储状态启动阈值Ucharge‑up时，双向DC/DC变换器工作在Buck模式，能量存储系统回收能量，尽量削减电压峰值，直至网压回落至正常范围或超级电容器组不能再存储能量为止；当网压下降，达到或低于能量释放状态启动阈值Udischarge‑down时，双向DC/DC变换器工作在Boost模式，能量存储系统释放能量，填补电压谷值，直至网压上升至正常范围或超级电容器组不能再释放能量为止；所述的储能装置待机能量水平动态管理：当网压在Ucharge‑up与Udischarge‑down之间波动时，能量存储系统处于待机状态，要求能量存储系统此时能自我调节超级电容器组储能水平，为下次电压补偿或再生制动能量存储做准备；所述的制动能量回收与释放底层控制，采用带PI环节的电流环恒频滑模控制。