调车机车的动力模式切换控制方法与流程

1.本公开涉及调车机车技术领域，尤其涉及一种调车机车的动力模式切换控制方法。


背景技术：

2.为响应国家“碳中和”发展战略，以“绿色、节能、降噪”发展需求为导向。将纯内燃调车机车升级为油电混合动力调车机车必将成为重要的一步。通过采用油电混合动力调车机车能够在现有纯内燃车的基础上大幅度提高燃油经济性并减少排放，同时可以有效减小整车系统噪音，是实现节能减排的重要举措之一。
3.油电混合动力调车机车在运行过程中，根据需要可采用油电混合、柴油机和动力电池三种动力模式之一，因此需要对三种动力模式进行切换控制，但是，若油电混合动力调车机车的动力模式无法进行人工手动切换，将导致对各子系统的运行要求并不明确，同时在调车机车出现故障时，排查繁琐，亦会造成在纯柴油机动力或纯动力电池动力模式下无法进行测试。
4.现有技术一种油电混动车辆行驶模式自动切换系统及方法(cn114212073a)中提出油电混合动力调车机车默认处于油电混合动力模式，无论机车处于任何一种动力模式状态，中央控制单元通过通信方式采集柴油机转速、柴发机组信息及动力电池等相关状态，并将这些状态下发给各子系统，用以进行整车牵引、辅助及动力电池充放电控制。但存在如下问题：在油电混合动力模式下，若需要对柴油机模式或动力电池模式下进行性能测试时，必须通过手动修改软件或断开电气断路器等操作后方可实现，这样往往会伴随调车机车本身的保护逻辑，实施起来十分不便；在对动力电池进行放电测试时，当动力电池的soc低到需要起动柴油机充电时，柴油机会自动起机为动力电池组充电，因此无法实际验证动力电池soc下限保护功能，亦无法进行限值校核，若验证其soc下限保护功能只能通过修改相关系统软件进行实现，且无法验证数值正确与否；当需要验证柴油机稳定性时，必须通过断开动力电池断路器切除动力电池功能，而在油电混合模式下，动力电池被切除属于异常工况，往往会伴随调车机车卸载保护逻辑，使调车机车无法单独验证此项功能。
5.基于此，现有技术仍然亟待改进。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种调车机车的动力模式切换控制方法，动力模式控制系统包括：车载显示屏、动力模式切换按键和中央控制单元，其中，动力模式切换按键设置在车载显示屏上，车载显示屏与中央控制单元连接，
7.调车机车在非加载状态下，动力模式的切换步骤如下：
8.步骤1、动力模式控制系统上电；
9.步骤2、车载显示屏与中央控制单元建立通信；
10.步骤3、实时捕捉动力模式切换按键；
11.步骤4、按下所要选择的动力模式切换按键；
12.步骤5、显示屏将选择的动力模式信号发送至中央控制单元，控制单元将调车机车的动力模式切换至所选择的动力模式。
13.进一步地，动力模式包括油电混合模式、柴油机模式和动力电池模式。
14.进一步地，动力模式切换按键包括油电混合按键、柴油机按键和动力电池按键。
15.进一步地，车载显示屏通过网络总线与中央控制单元连接。
16.进一步地，显示屏通过总线通信方式，将选择的动力模式以脉冲方式发送给中央控制单元。
17.进一步地，切换至油电混合模式时，
18.步骤3包括：捕捉油电混合按键；
19.步骤4包括：按下油电混合按键；
20.步骤5包括：显示屏将油电混合模式信号发送至中央控制单元，控制单元将调车机车的动力模式切换至油电混合模式。
21.进一步地，切换至柴油机模式时，
22.步骤3包括：捕捉柴油机按键；
23.步骤4包括：按下柴油机按键；
24.步骤5包括：显示屏将柴油机模式信号发送至中央控制单元，控制单元将调车机车的动力模式切换至柴油机模式。
25.进一步地，切换至动力电池模式时，
26.步骤3包括：捕捉动力电池按键；
27.步骤4包括：按下动力电池按键；
28.步骤5包括：显示屏将动力电池模式信号发送至中央控制单元，控制单元将调车机车的动力模式切换至动力电池模式。
29.进一步地，在切换至柴油机模式后，中央控制单元将动力电池模式的系统进行旁路操作。
30.进一步地，在切换至动力电池模式后，中央控制单元将柴油机模式的系统进行旁路操作。
31.根据上述技术方案，本公开提供的一种调车机车的动力模式切换系统控制方法，直接通过车载显示屏点选方式的操作，对调车机车不同动力模式进行切换，简化了操作程序。同时，实现对柴油机模式系统和动力电池模式系统分别进行测试，调车机车上线运行前通过对两种动力模式系统分别测试，保障调车机车上线运行后动力系统的稳定性。另外，在调车机车运行过程中如果柴油机模式系统或动力电池模式系统有一组故障后，切换到另一种动力模式即可旁路故障动力系统，保证调车机车能够维持运行，减少调车机车线路击破风险。
附图说明
32.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
33.图1是本发明实施例公开的调车机车动力模式切换流程图。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理，但不能用来限制本公开的范围，本公开可以以许多不同的形式实现，不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
35.本公开提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
36.需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是大于或等于两个；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述，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公开的限制。当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
37.此外，本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。
38.还需要说明的是，在本公开的描述中，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，可视具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。
39.本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
40.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
41.如图1所示，本发明公开了一种调车机车的动力模式切换系统控制方法，动力模式控制系统由接收及处理信号的中央控制单元及显示调车机车信息及下发指令的车载显示屏构成，车载显示屏上设置有动力模式切换按键，具体地，动力模式包括油电混合模式、柴油机模式和动力电池模式；动力模式切换按键包括油电混合按键、柴油机按键和动力电池按键，车载显示屏与中央控制单元连接。操作者通过车载显示屏进行相关设置操作，车载显示屏捕捉对应动力模式按键信号后并发送给中央控制单元，在一个实施中，载显示屏通过
网络总线与中央控制单元连接，即车载显示屏捕捉对应按键信号后通过车载网络总线通信的方式发送给中央控制单元。中央控制单元采集调车机车所有状态信息，综合调车机车当前状态生成对应设置目标或给出设置失败原因，从而实现完整的人机交互系统功能。
42.具体地，动力模式切换系统上电后，车载显示屏在与中央控制单元建立通信后，实时捕捉显示屏界面的动力模式切换按键状态，当捕捉到选择的动力模式切换按键被按下后，车载显示屏通过总线通信方式，将选择的动力模式发送给中央控制单元，在一个实施例中车载显示屏将选择的动力模式以脉冲方式发送给中央控制单元，中央控制单元收到对应动力模式激活信号后，在调车机车处于非加载工况，切换至所选动力模式，并将此动力模式下发至各子系统。
43.如图1所示，切换至油电混合模式实施例，动力模式控制系统上电完成后，当无动力模式切换需求时，调车机车默认进入油电混合模式。若调车机车已处于柴油机模式或动力电池模式时，即可通过车载显示屏点选油电混合按键，当调车机车处于非加载状态时，中央控制单元在收到油电混合模式选择时，会将调车机车切换到油电混合模式，并将此模式下发至各机车子系统，同时车载显示屏提示油电混合模式处于激活状态，柴油机动力系统及动力电池动力系统共同为机车牵引及辅助提供能源。当调车机车处于加载状态时，动力模式无法进行切换，中央控制单元会将无法切换的原因发送给车载显示屏，操作者可通过车载显示屏直接查看切换失败的原因。
44.如图1所示，切换至柴油机模式实施例，动力模式控制系统上电完成后，当需要进入柴油机模式时，即可通过车载显示屏点选柴油机按键，当调车机车处于非加载状态时，中央控制单元在收到柴油机模式选择时，会将调车机车切换到纯柴油机模式，并将此模式下发至各机车子系统，车载显示屏有柴油机模式激活的明显提示。在一个实施中，当切换至柴油机模式后，中央控制单元将动力电池系统相关会导致调车机车卸载故障进行旁路操作，使动力电池系统的故障不会影响到机车运行，此时动力电池无法投入，仅依靠柴油机动力系统为机车牵引及辅助提供能源。当调车机车处于加载状态，动力模式无法进行切换，中央控制单元会将无法切换的原因发送给车载显示屏，操作者可通过显示屏直接查看切换失败的原因。
45.如图1所示，切换至动力电池模式实施例，动力模式控制系统上电完成后，当需要进入纯动力电池模式时，即可通过车载显示屏点选动力电池按键，当调车机车处于非加载状态时，中央控制单元在收到动力电池模式选择时，会将调车机车切换到动力电池模式，并将此模式下发至各调车机车子系统，车载显示屏有动力电池模式激活的明显提示。在一个实施例中，当切换至动力电池模式后，中央控制单元将柴油机及调车机车主发电机系统相关会导致调车机车卸载故障进行旁路操作，使柴油机及机车主发电机系统的故障不会影响到机车运行。此时若柴油机处于运行状态，则中央控制单元会触发柴油机停机信号，使柴油机停机，节省油耗，如柴油机处于停机状态，则柴油机无法起机投入，仅依靠动力电池系统为调车机车牵引及辅助提供能源。当调车机车处于加载状态，动力模式无法进行切换，中央控制单元会将无法切换的原因发送给车载显示屏，操作者可通过显示屏直接查看切换失败的原因。
46.本公开提供的一种调车机车的动力模式切换系统控制方法，直接通过车载显示屏点选方式的操作，对调车机车不同动力模式进行切换，简化了操作程序。同时，实现对柴油
机模式系统和动力电池模式系统分别进行测试，调车机车上线运行前通过对两种动力模式系统分别测试，保障调车机车上线运行后动力系统的稳定性。另外，在调车机车运行过程中如果柴油机模式系统或动力电池模式系统有一组故障后，切换到另一种动力模式即可旁路故障动力系统，保证调车机车能够维持运用，减少调车机车线路击破风险。
47.至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
48.虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。

技术特征：
1.一种调车机车的动力模式切换控制方法，其特征在于，动力模式控制系统包括：车载显示屏、动力模式切换按键和中央控制单元，其中，所述动力模式切换按键设置在所述车载显示屏上，所述车载显示屏与所述中央控制单元连接，调车机车在非加载状态下，动力模式的切换步骤如下：步骤1、所述动力模式控制系统上电；步骤2、所述车载显示屏与所述中央控制单元建立通信；步骤3、实时捕捉所述动力模式切换按键；步骤4、按下所要选择的所述动力模式切换按键；步骤5、所述显示屏将选择的所述动力模式信号发送至所述中央控制单元，所述控制单元将调车机车的所述动力模式切换至所选择的所述动力模式。2.根据权利要求1所述的调车机车的动力模式切换控制方法，其特征在于，所述动力模式包括油电混合模式、柴油机模式和动力电池模式。3.根据权利要求2所述的调车机车的动力模式切换控制方法，其特征在于，所述动力模式切换按键包括油电混合按键、柴油机按键和动力电池按键。4.根据权利要求3所述的调车机车的动力模式切换控制方法，其特征在于，所述车载显示屏通过网络总线与所述中央控制单元连接。5.根据权利要求4所述的调车机车的动力模式切换控制方法，其特征在于，所述显示屏通过总线通信方式，将选择的所述动力模式以脉冲方式发送给所述中央控制单元。6.根据权利要求5所述的调车机车的动力模式切换控制方法，其特征在于，切换至所述油电混合模式时，所述步骤3包括：捕捉所述油电混合按键；所述步骤4包括：按下所述油电混合按键；所述步骤5包括：所述显示屏将所述油电混合模式信号发送至所述中央控制单元，所述控制单元将调车机车的所述动力模式切换至所述油电混合模式。7.根据权利要求5所述的调车机车的动力模式切换控制方法，其特征在于，切换至所述柴油机模式时，所述步骤3包括：捕捉所述柴油机按键；所述步骤4包括：按下所述柴油机按键；所述步骤5包括：所述显示屏将所述柴油机模式信号发送至所述中央控制单元，所述控制单元将调车机车的所述动力模式切换至所述柴油机模式。8.根据权利要求4所述的调车机车的动力模式切换控制方法，其特征在于，切换至所述动力电池模式时，所述步骤3包括：捕捉所述动力电池按键；所述步骤4包括：按下所述动力电池按键；所述步骤5包括：所述显示屏将所述动力电池模式信号发送至所述中央控制单元，所述控制单元将调车机车的所述动力模式切换至所述动力电池模式。9.根据权利要求7所述的调车机车的动力模式切换控制方法，其特征在于，在切换至所述柴油机模式后，所述中央控制单元将所述动力电池模式的系统进行旁路操作。10.根据权利要求8所述的调车机车的动力模式切换控制方法，其特征在于，在切换至
所述动力电池模式后，所述中央控制单元将所述柴油机模式的系统进行旁路操作。

技术总结
本公开提供了一种调车机车的动力模式切换系统控制方法，动力模式控制系统包括：车载显示屏、动力模式切换按键和中央控制单元，其中，动力模式切换按键设置在车载显示屏上，车载显示屏与中央控制单元连接，调车机车在非加载状态下，动力模式的切换步骤如下：步骤1、动力模式控制系统上电；步骤2、车载显示屏与中央控制单元建立通信；步骤3、实时捕捉动力模式切换按键；步骤4、按下捕捉到的所要选择的动力模式切换按键；步骤5、显示屏将选择的动力模式信号发送至中央控制单元，控制单元将调车机车的动力模式切换至所选择的动力模式。本公开直接通过机车显示屏点选方式的操作，对机车不同动力模式进行切换，简化了操作程序。简化了操作程序。简化了操作程序。


技术研发人员：刘忠伟 李昭宇 董骏骐 孙一凡 陆璐 王志强 李哲 吕世伟 黄露 张金阳
受保护的技术使用者：中车大连机车车辆有限公司
技术研发日：2022.10.24
技术公布日：2022/12/22