CN201276024Y - 动力分散式动车组的辅助控制单元 - Google Patents

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CN201276024Y CNU2008202079287U CN200820207928U CN201276024Y CN 201276024 Y CN201276024 Y CN 201276024Y CN U2008202079287 U CNU2008202079287 U CN U2008202079287U CN 200820207928 U CN200820207928 U CN 200820207928U CN 201276024 Y CN201276024 Y CN 201276024Y
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CNU2008202079287U
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陆啸秋
赵海波
刘金柱
郑恒亮
刘保明
李国平
郭秀伟
张维国
林鸿
徐燕芬
崔凤钊
孙国斌
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CRRC Qingdao Sifang Rolling Stock Research Institute Co Ltd
CRRC Changchun Railway Vehicles Co Ltd
China State Railway Group Co Ltd
Original Assignee
Qingdao Sifang Rolling Stock Research Institute
Changchun Railway Vehicles Co Ltd
Transport Bureau of the Ministry of Railways
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Abstract

本实用新型涉及一种动力分散式动车组的辅助控制单元，所述的辅助控制单元通过传感器与辅助功率变换器相连接，辅助控制单元包括母板、主处理器板、MVB网络板和备用电源板，主处理器板分别与母板、MVB网络板和备用电源板相连接，MVB网络板与列车网络(TCMS)相连接；所述的母板包括母板电源处理部分、母板闭环调节接口部分和母板输入输出监测部分。本实用新型通过浮点DSP处理器和FPGA实现对辅助变换器地控制，并通过MVB网络板实现与列车网络的通信，且FPGA可根据不同需要进行改写，控制灵活，实时性好，又通过设置的备用电源板可以在系统掉电时，完成各种事件数据的保存，安全可靠。

Description

动力分散式动车组的辅助控制单元
技术领域
本实用新型涉及一种铁路车辆供电系统的控制装置，具体地说，涉及一种动力分散式200km/h交流传动动车组的辅助供电系统控制装置。
背景技术
200km/h速度等级的动车组中，辅助供电系统仅在动车配备。辅助供电系统从牵引系统直流侧获取3200V-3600V等级直流电压，通过辅助变换器为牵引冷却设备、蓄电池充电机、空调压缩机以及其它中压设备供电。辅助变换器分为两级，第一级为可配置斩波器和高频隔离变换电路，将电压降为590V直流；第二级为辅助逆变器，将电压转换为三相400V正弦电压。为了减少变换器损耗，同时采取了软开关辅助电路，以上变换器电路都由IGBT构成。为了实现控制功能和可靠运行，系统配备了电压电流传感器、IGBT表面温度传感器、磁性元件热继电器以及其它输入输出接触器。该供电系统电路拓扑的复杂性对控制设备的实时性、准确性要求提高，控制设备必须完成辅助变换器运行状态的管理和调节、各相关元件的保护和故障处理、与列车网络的通信及维护诊断等功能。但现有的辅助控制装置都不能完全满足要求，这就需要一种实时性、准确性高的辅助控制装置来完成辅助变换器运行状态的管理和调节、各相关元件的保护和故障处理、与列车网络的通信及维护诊断等功能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有辅助控制装置不能实时、准确地控制辅助变换器的不足，提供了一种用于200km/h速度等级的动车组中实时性、可靠性和可维护性好的动力分散式动车组的辅助控制单元。
本实用新型的技术方案为：一种动力分散式动车组的辅助控制单元(ACU)，所述的辅助控制单元(ACU)通过传感器与辅助功率变换器相连接，辅助控制单元(ACU)包括母板、主处理器板、MVB网络板和备用电源板，主处理器板分别与母板、MVB网络板和备用电源板相连接，MVB网络板与列车网络(TCMS)相连接；所述的母板包括母板电源处理部分、母板闭环调节接口部分和母板输入输出监测部分；
优选的是，所述的母板包括母板电源处理部分、母板闭环调节接口部分分别与辅助功率变换器上的IGBT门极驱动电路和电压/电流传感器相连接；
优选的是，所述的主处理器板上设置有主处理器和现场可编程门阵列(FPGA)，所述的主处理器为浮点DSP处理器，浮点DSP处理器通过现场可编程门阵列(FPGA)与母板相连接；
优选的是，所述的母板还包括可视和维护接口部分，母板可视和维护接口部分通过RS232接口与维护个人计算机相连接。
本实用新型的有益效果为：本实用新型通过浮点DSP处理器和现场可编程门阵列(FPGA)实现对辅助变换器地控制，并通过MVB网络板实现与列车网络的通信，且现场可编程门阵列(FPGA)可根据不同需要进行改写，控制灵活，实时性好，又通过设置的备用电源板可以在系统掉电时，完成各种事件数据的保存，安全可靠；同时采用RS232串口实现数据下载和维护。
附图说明
附图1为本实用新型具体实施例的结构示意图；
附图2为本实用新型具体实施例电路原理图；
附图3为本实用新型具体实施例的结构框图。
具体实施方式
如图1至3所示的具体实施例：一种动力分散式动车组的辅助控制单元(ACU)，所述的辅助控制单元(ACU)通过传感器与辅助功率变换器相连接，辅助控制单元(ACU)包括母板1、主处理器板2、MVB网络板3和备用电源板4，主处理器板2分别与母板1、MVB网络板3和备用电源板4相连接，MVB网络板3与列车网络(TCMS)相连接；所述的母板1包括母板电源处理部分、母板闭环调节接口部分、母板输入输出监测部分和母板可视和维护接口部分，母板可视和维护接口部分通过RS232接口与维护个人计算机相连接；所述的母板包括母板电源处理部分、母板闭环调节接口部分分别与辅助功率变换器上的IGBT门极驱动电路和电压/电流传感器相连接；所述的主处理器板2上设置有主处理器和现场可编程门阵列(FPGA)，所述的主处理器为浮点DSP处理器，浮点DSP处理器通过现场可编程门阵列(FPGA)与母板相连接。
工作时，上电后，母板1通过外部连接器供电，并采集传感器模拟信号、开关量输入信号、IGBT反馈等信息，并通过板内连接器送至处理器板2由现场可编程门阵列(FPGA)完成模数转换和逻辑变换等操作，与此同时通过MVB网络板3获取列车网络状态；如果基于处理器板2DSP的系统级软件判断外界输入和网络正常，则根据列车网络指令进行各种控制操作，如辅助斩波器、谐振软开关、辅助逆变器等的闭环调节和驱动脉冲发送功能、输出接触器动作等功能；如果传感器、接触器等发生故障时，该信息同样由母板1采集，由现场可编程门阵列(FPGA)做快速隔离等处理，然后由DSP软件将故障信息通过MVB网络板3反馈至列车网络。另外现场可编程门阵列(FPGA)还通过母板内的温度检测芯片来检测ACU控制设备本身的温度状态，通过实时时钟芯片记录时间用于事件记录。备用电源板4可以在系统掉电时维持3秒钟供电，完成各种事件数据保存。设备运行状况可以通过母板1外侧的指示灯观测，并可利用Winscope通过母板1的RS232串口实现数据下载和维护。

Claims (4)

1.一种动力分散式动车组的辅助控制单元，其特征在于：所述的辅助控制单元通过传感器与辅助功率变换器相连接，辅助控制单元包括母板、主处理器板、MVB网络板和备用电源板，主处理器板分别与母板、MVB网络板和备用电源板相连接，MVB网络板与列车网络(TCMS)相连接；所述的母板包括母板电源处理部分、母板闭环调节接口部分和母板输入输出监测部分。
2.如权利要求1所述的动力分散式动车组的辅助控制单元，其特征在于：所述的母板包括母板电源处理部分、母板闭环调节接口部分分别与辅助功率变换器上的IGBT门极驱动电路和电压/电流传感器相连接。
3.如权利要求1所述的动力分散式动车组的辅助控制单元，其特征在于：所述的主处理器板上设置有主处理器和现场可编程门阵列(FPGA)，所述的主处理器为浮点DSP处理器，浮点DSP处理器通过现场可编程门阵列(FPGA)与母板相连接。
4.如权利要求1所述的动力分散式动车组的辅助控制单元，其特征在于：所述的母板还包括母板可视和维护接口部分，母板可视和维护接口部分通过RS232接口与维护个人计算机相连接。
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