CN108248388A - 智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统 - Google Patents

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冯江华
罗煌
王婉霞
张群政
张沛伟
杨勇
汪帆
任田良
陈亮
赵湘衡
王双娥
翁涛
蒋志东
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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Abstract

本发明公开了一种智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，包括整车控制模块、多个一一对应整车中各节车厢的CAN模块，多个所述CAN模块之间相互连接且均与所述整车控制模块相连；各CAN模块均包括电源接口、输入信号接口和输出信号接口，各CAN模块根据输入信号接口输入的逻辑量进行内部逻辑运算并经输出信号接口输出开关信号控制各负载的开关。本发明的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统具有体积小、模块化、控制可靠等优点。

Description

智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统
技术领域
本发明主要涉及城市公共交通设备技术领域，特指一种智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统。
背景技术
Delight Tram胶轮低地板智能无轨列车由多节车厢组成，车厢间采用铰接装置连接，各节车厢均安装大量的低压电气设备。如若采用现有的继电器和保险组合而成的低压配电盒对各电器部件进行配电。如图1所示，低压配电盒由不同数量和功能的继电器和保险按照目标需求组合而成；当某一电器部件需要配电时，通过对继电器受控触角的控制来实现对输出回路开关通断控制，并在输出回路上合理配置保险，以此驱动负载工作。为了满足功能各异的负载需求，配电盒需要配备大量的继电器和保险，同时还需要控制大量继电器的受控触角并反馈继电器的闭合状态，这使得配电盒体积庞大、结构复杂，而大量的控制信号线和电源线贯通全车导致线束复杂，降低了控制信号的准确性。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种体积小、模块化的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，包括整车控制模块、多个一一对应整车中各节车厢的CAN模块，多个所述CAN模块之间相互连接且均与所述整车控制模块相连；各CAN模块均包括电源接口、输入信号接口和输出信号接口，各CAN模块根据输入信号接口输入的逻辑量进行内部逻辑运算并经输出信号接口输出开关信号控制各负载的开关。
作为上述技术方案的进一步改进：
各所述CAN模块还包括CAN报文通讯接口，用于将各输入信号状态、输出信号状态和负载开关状态以CAN报文形式发送至整车控制模块以实现整车监控。
所述整车控制模块经所述CAN报文通讯接口向各CAN模块发送控制信号，控制输出信号接口输出开关信号以实现控制冗余。
所述整车控制模块的数量为两个，分别对应于整车的车头和车尾且互为冗余。
各CAN模块之间以及CAN模块与整车控制模块之间均采用以太网通讯。
各CAN模块均包括有CAN通讯/以太网转换接口以实现以太网连接。
各CAN模块的输出信号接口均具有唯一的ID编号以对应各负载。
所述CAN模块的数量为三个，分别对应安装于整车中的三节车厢内。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，将目前的继电器受控触角的控制集成在CAN模块内，实现了低压配电系统的模块化，大大减小了占用体积以线束的复杂程度，从而提高了控制信号的准确性和响应速度。
本发明的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，在减小线束的复杂程度的基础上，实现各输入信号状态、输出信号状态和负载开关状态的实时监控以及数据共享。
本发明的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，不仅可以独立通过各CAN模块进行负载开关的控制，也可以通过整车控制模块对CAN模块的控制实现各负载的开关，实现控制冗余，提高了控制的可靠性。
本发明的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，各CAN模块之间以及各CAN模块与整车控制模块之间采用以太网连接，通讯质量大大提高，确保控制的准确性和响应速率。
附图说明
图1为现有技术中的低压配电盒的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明中CAN模块的结构示意图。
图中标号表示：1、CAN模块；2、整车控制模块。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图2和图3所示，本实施例的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，包括整车控制模块2、多个一一对应整车中各节车厢的CAN模块1，多个CAN模块1之间相互连接且均与整车控制模块2相连；各CAN模块1均包括电源接口、输入信号接口和输出信号接口，其中CAN模块1为输出信号接口提供电源，各CAN模块1根据输入信号接口输入的逻辑量进行内部逻辑运算并经输出信号接口输出开关信号（CAN模块1内部电子开关）控制各负载的开关。本发明的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，将目前的继电器受控触角的控制集成在CAN模块1内，实现了低压配电系统的模块化，大大减小了占用体积以线束的复杂程度，从而提高了控制信号的准确性和响应速度。
本实施例中，各CAN模块1还包括CAN报文通讯接口，用于将各输入信号状态、输出信号状态和负载开关状态以CAN报文形式发送至整车控制模块2以实现整车监控。从而在减小线束的复杂程度的基础上，实现各输入信号状态、输出信号状态和负载开关状态的实时监控以及数据共享。
本实施例中，整车控制模块2经CAN报文通讯接口向各CAN模块1发送控制信号，控制输出信号接口输出开关信号以实现控制冗余。另外整车控制模块2的数量为两个，分别对应于整车的车头和车尾且互为冗余。即当一个CAN模块1失效时整车控制模块2仍能确保控制正常，提高了可靠性。其中整车控制模块2在CAN总线模块配电系统中主要有两方面作用：其一，采集各个CAN模块1的输入输出信息，对其进行监测，并可以将相关数据传送给其它系统，以此达到数据共享；其二，整车控制模块2可根据其自身采集到的数据，经逻辑运算，通过报文形式直接控制各CAN模块1的相应输出，做到了控制方案的冗余，提高了控制信号的可靠性。
本实施例中，由于电气设备较多，CAN模块1之间需要大量的数据交换，还需要与外部进行通讯，若采用CAN通讯，可能导致CAN总线上的负载率较高，且CAN总线贯通各节车厢（如三节），致使CAN线过长，容易导致通讯故障等问题的发生。基于以上原因分析，各CAN模块1之间以及CAN模块1与整车控制模块2之间均采用以太网通讯，CAN模块1与整车控制模块2间的数据交换经CAN通讯/以太网转换接口转换，通讯质量大大提高，确保控制的准确性和响应速率。
本实施例中，CAN模块1的数量为三个，分别对应安装于整车中的三节车厢内，即每节车厢中一个，根据每节车厢低压用电负载的特性，合理的配置每个CAN模块1的接口，具体步骤如下：首先，根据每节车厢用电负载的数量确定好所需输出信号的数量，并给每一个输出信号接口中各输出信号均配置一个独一无二的ID，对应着相应的负载，以便于进行控制；其次，根据输出信号确定的总功率，合理配置模块电源的输入功率；然后，根据每个负载的受控特性，确定所需控制信号（即输入信号）类型和数目， 配置好输入信号，并根据输入信号提供的信息编写好相应的程序以此控制输出逻辑；最后，确定各CAN模块1之间以及CAN模块1与整车控制模块2之间所需的数据交换，制定相应的通讯协议。
本实施例中，低压配电系统的具体运行机制步骤如下：（1）某一CAN模块1的输入信号接口接收到控制信号，并对控制信号进行分析，通过车厢间的以太网，将该控制信号传送给所需CAN模块1；（2）所需CAN模块1接收到该控制信号后，进行内部逻辑运算，控制相应的输出信号管脚输出；（3）将相应的输入信号和输出信号状态传递给整车控制模块2，便于其监控和其它系统共享数据；（4）整车控制模块2根据其自身采集到的数据，经逻辑运算，通过报文形式直接控制相应CAN模块1的输出信号管脚输出。
本发明的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，采用模块化设计，可以对相应的接口进行灵活配置，同时还可以根据需求扩展；实时监测与数据共享功能能自动检测负载短路或开路，并提供保护和输出预警信号，并可减少整车电线束长度及复杂程度，减少安全隐患；另外也可根据需求随时调整输出逻辑而无需改动线束，便于调试检修。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，其特征在于，包括整车控制模块（2）、多个一一对应整车中各节车厢的CAN模块（1），多个所述CAN模块（1）之间相互连接且均与所述整车控制模块（2）相连；各CAN模块（1）均包括电源接口、输入信号接口和输出信号接口，各CAN模块（1）根据输入信号接口输入的逻辑量进行内部逻辑运算并经输出信号接口输出开关信号控制各负载的开关。
2.根据权利要求1所述的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，其特征在于，各所述CAN模块（1）还包括CAN报文通讯接口，用于将各输入信号状态、输出信号状态和负载开关状态以CAN报文形式发送至整车控制模块（2）以实现整车监控。
3.根据权利要求2所述的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，其特征在于，所述整车控制模块（2）经所述CAN报文通讯接口向各CAN模块（1）发送控制信号，控制输出信号接口输出开关信号以实现控制冗余。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，其特征在于，所述整车控制模块（2）的数量为两个，分别对应于整车的车头和车尾且互为冗余。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，其特征在于，各CAN模块（1）之间以及CAN模块（1）与整车控制模块（2）之间均采用以太网通讯。
6.根据权利要求5所述的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，其特征在于，各CAN模块（1）均包括有CAN通讯/以太网转换接口以实现以太网连接。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，其特征在于，各CAN模块（1）的输出信号接口均具有唯一的ID编号以对应各负载。
8.根据权利要求1至3中任意一项所述的智能自导向胶轮低地板汽车列车的低压配电系统，其特征在于，所述CAN模块（1）的数量为三个，分别对应安装于整车中的三节车厢内。
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