KR100682512B1 - Maintaining Method of Operation and Control Circuit for Light Rail Vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 경량전철용 차량제어회로의 유지방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 집전장치를 통해 인가받은 보조전원장치의 필터캐패시터(FC;FILTER CAPACITOR)의 전압을 검지하여 이 전압이 일정 기준치 이상으로 충전되면 그 값을 이용하여 차량의 기동상태를 유지하는 경량전철용 차량제어 유지방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for maintaining a vehicle control circuit for a light rail train, and more specifically, the voltage of a filter capacitor (FC; filter capacitor) of an auxiliary power supply device applied through a current collector is detected and the voltage is a predetermined reference value. It relates to a method for maintaining a vehicle control for lightweight trains that maintains the starting state of the vehicle by using the value when the above charge.

이와 같은 본 발명은 경량전철 시스템에 있어서, (a) 상기 경량전철 차량의 집전장치를 통해 가선으로부터 인가받은 차량 기동용 고전압을 보조전원장치(Static Inverter)로 공급하는 단계와; (b) 상기 보조전원장치를 구성하는 인버터부의 전단에 구비되어 고주파 전류의 유출을 억제하고 상기 인버터부의 입력전압을 평활화하는 필터캐패시터(FC)의 전압을 감지하고, 상기 보조전원장치의 제어부에서 상기 감지된 필터캐패시터의 전압값인 FC충전전압을 산출하는 단계와; (c) 상기 산출된 FC충전전압 데이터를 열차종합제어장치(TCMS)에 전송하는 단계; 및 (d) 상기 열차종합제어장치(TCMS)에서 상기 전송된 FC충전전압 데이터와 설정된 기준치를 비교하여 상기 기준치 이상인 경우 차량의 기동상태를 계속적으로 유지하도록 하는 제어신호를 상기 보조전원장치의 제어부에 인가하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다. As described above, the present invention provides a light rail system, comprising the steps of: (a) supplying a high voltage for starting a vehicle, which is applied from a wire, to a secondary power supply device through a current collector of the light rail vehicle; (b) detecting a voltage of a filter capacitor FC provided at a front end of the inverter unit constituting the auxiliary power supply unit to suppress the outflow of high frequency current and smoothing the input voltage of the inverter unit; Calculating an FC charging voltage which is a detected voltage value of the filter capacitor; (c) transmitting the calculated FC charge voltage data to a train control system (TCMS); And (d) comparing the FC charging voltage data transmitted by the train comprehensive control device (TCMS) with a predetermined reference value to a control unit of the auxiliary power supply device to continuously maintain a starting state of the vehicle when the reference value is higher than the reference value. Applying; characterized in that consisting of.

본 발명에 따르면, 차량제어시스템의 유지를 위하여는 역전기의 위치와는 무관하게 일단 기동 완료 후 집전상태를 유지하는 차량은 집전전압만 정확하게 입력된다면 차량의 동작상태를 유지할 수 있는 효과를 가진다.According to the present invention, in order to maintain the vehicle control system, a vehicle that maintains a current collecting state after completion of starting, regardless of the position of a reverse electric power, has an effect of maintaining an operating state of the vehicle if only a current collecting voltage is correctly input.

집전장치, 보조전원장치, 열차종합제어장치Current collector, auxiliary power supply, train control system

Description

경량전철용 차량제어회로의 유지방법{ Maintaining Method of Operation and Control Circuit for Light Rail Vehicle }Maintaining Method of Operation and Control Circuit for Light Rail Vehicle}

도1은 본 발명에 따른 경량전철용 차량제어회로의 유지방법을 설명하기 위한 개념도.1 is a conceptual diagram for explaining a method for maintaining a vehicle control circuit for a light rail according to the present invention.

도2는 본 발명에 따른 경량전철용 차량제어회로의 유지방법의 보조전원장치의 상세 회로 구성도.2 is a detailed circuit diagram of an auxiliary power supply device for a method of maintaining a vehicle control circuit for a light train according to the present invention;

도3은 본 발명에 따른 경량전철용 차량제어회로의 유지방법을 설명하기 위한 주제어 흐름도.3 is a main flow chart for explaining a method of maintaining a vehicle control circuit for a light train according to the present invention;

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

100; 집전장치 200; 보조전원장치100; Current collector 200; Auxiliary power supply

202; 필터리엑터(FR) 204; 필터캐패시터(FC)202; Filter reactor (FR) 204; Filter Capacitor (FC)

206; 전압감지부 208; A/D변환부206; A voltage sensing unit 208; A / D converter

210; 인버터부 212; IGBT210; Inverter section 212; IGBT

230; 제어부 232; 마이콤카드230; Control unit 232; Mycom Card

234; 입출력카드 300; 열차종합제어장치234; Input / output card 300; Train total control device

본 발명은 경량전철용 차량제어회로의 유지방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 집전장치를 통해 인가받은 보조전원장치의 필터캐패시터(FC;FILTER CAPACITOR)의 전압을 검지하여 이 전압이 일정 기준치 이상으로 충전되면 그 값을 이용하여 차량의 기동상태를 유지하는 경량전철용 차량제어 유지방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for maintaining a vehicle control circuit for a light rail train, and more specifically, the voltage of a filter capacitor (FC; filter capacitor) of an auxiliary power supply device applied through a current collector is detected and the voltage is a predetermined reference value. It relates to a method for maintaining a vehicle control for lightweight trains that maintains the starting state of the vehicle by using the value when the above charge.

일반적으로 경량전철(輕量電鐵)은 기존의 지하철과 같은 중량전철(重量電鐵)을 소형 경량화 시킨 전기철도로서, 지하철과 대중버스의 중간 규모의 수송능력을 갖춘 대중교통수단이다.In general, lightweight trains are electric railways that are lighter and lighter than conventional subways, and are a means of public transportation with medium transport capacity of subways and public buses.

이와 같은 경량전철은 대량수송 및 정시성 등의 기존 대중교통수단을 만족하면서 시스템의 기능이 상호 통합/연계된 체계 내에서 복수의 차량으로 편성된 열차가 시간/방향당 30,000명까지 수송하고 운행속도가 60km/h 이상 무인운전이 가능한 교통시스템으로서, 이미 유럽이나 일본 등지에서는 새로운 대중교통수단으로 부상하고 있으며 그 범주에는 소형전철·모노레일·궤도버스·자기부상열차 등이 포함된다.Such a light rail train satisfies existing public transportation such as mass transportation and punctuality, and trains composed of multiple vehicles within a system in which the functions of the system are integrated / linked up to 30,000 people per hour / direction Unmanned driving system over 60km / h is already emerging as a new means of public transportation in Europe and Japan. The categories include small trains, monorails, orbital buses and maglevs.

일반적으로 경량전철 및 중량전철을 포함하여 전기철도를 가동시키고 가선에서 급전하면 특별한 이상의 발생이나 기관사의 가선 급전관련 기기의 취급전에는 차량의 기동상태를 유지하여야 한다. 물론 이를 위하여 현재 운용되는 중량전철(지 하철) 시스템은 급전을 담당하는 팬토그래프(PANTO-GRAPH)가 설치된 차량 1대에 별도의 계전기(PANR RELAY)를 설치하여, 차량을 일단 가동시킨 후에는 역전기의 취급에 따라 차량 전원이 무가압상태로 가지 않도록 하고 있다.In general, when electric railways, including light and heavy rail trains, are powered and powered on a live wire, the vehicle must be maintained before any unusual abnormalities or handling of the wire feed-related equipment of the engineer. Of course, the currently operated heavy rail (subway) system installs a separate relay (PANR RELAY) on one vehicle equipped with a pantograph (PANTO-GRAPH) that is responsible for feeding power. The vehicle's power supply does not go unpressurized due to the handling of electricity.

특히 무인운전으로 운용되는 경량전철의 차량제어 시스템의 구성에 의하여 초기 무인설정시 역전기의 위치가 중립(“N”: NEURAL)으로 설정되므로 역전기의 위치이동에 따라 차량 제어전원이 무가압으로 동작하면 많은 문제가 발생한다.In particular, due to the configuration of the vehicle control system of the light rail train operated by unmanned operation, the position of the reverse electric motor is set to neutral (“N”: NEURAL) at the initial unmanned setting. Operation causes a lot of problems.

또한 제3궤조 방식 측방집전방식에서 사용되는 집전장치는 기 운용되는 상부집전방식에서의 공기상승이나 스프링 하강방식이 아닌 스프링 압력을 이용한 밀착 형태이므로 차량에서의 수동 동작제어가 불가능한 문제점도 아울러 가지고 있다.In addition, the current collector used in the third rail type side current collector has a problem in that manual operation control is not possible in the vehicle because it is in close contact using spring pressure rather than air rising or spring lowering in the upper current collector. .

따라서, 상기 중량전철에서 사용되는 방식을 그대로 경량전철에 적용시킬 경우 상기한 바와 같은 문제점을 여전히 가지고 있게 된다.Therefore, if the method used in the heavy train as it is applied to the light train as it will still have the problems as described above.

따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량제어시스템의 유지를 위하여는 역전기의 위치와는 무관하게 일단 기동 완료 후 집전상태를 유지하는 차량은 집전전압만 정확하게 입력된다면 차량의 동작상태를 유지시키는 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve these problems, and an object of the present invention is to maintain a current collecting state after completion of starting, if only the current collecting voltage is correctly input, regardless of the position of the reverse electric power, for maintaining the vehicle control system. It is to provide a method for maintaining the operating state of the vehicle.

본 발명은 경량전철 시스템에 있어서, (a) 상기 경량전철 차량의 집전장치를 통해 가선으로부터 인가받은 차량 기동용 고전압을 보조전원장치(Static Inverter)로 공급하는 단계와; (b) 상기 보조전원장치를 구성하는 인버터부의 전단에 구비되어 고주파 전류의 유출을 억제하고 상기 인버터부의 입력전압을 평활화하는 필터캐패시터(FC)의 전압을 감지하고, 상기 보조전원장치의 제어부에서 상기 감지된 필터캐패시터의 전압값인 FC충전전압을 산출하는 단계와; (c) 상기 산출된 FC충전전압 데이터를 열차종합제어장치(TCMS)에 전송하는 단계; 및 (d) 상기 열차종합제어장치(TCMS)에서 상기 전송된 FC충전전압 데이터와 설정된 기준치를 비교하여 상기 기준치 이상인 경우 차량의 기동상태를 계속적으로 유지하도록 하는 제어신호를 상기 보조전원장치의 제어부에 인가하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention provides a light rail system, comprising: (a) supplying a high voltage for starting a vehicle, which is applied from a wire, to a secondary power supply device through a current collector of the light rail vehicle; (b) detecting a voltage of a filter capacitor FC provided at a front end of the inverter unit constituting the auxiliary power supply unit to suppress the outflow of high frequency current and smoothing the input voltage of the inverter unit; Calculating an FC charging voltage which is a detected voltage value of the filter capacitor; (c) transmitting the calculated FC charge voltage data to a train control system (TCMS); And (d) comparing the FC charging voltage data transmitted by the train comprehensive control device (TCMS) with a predetermined reference value to a control unit of the auxiliary power supply device to continuously maintain a starting state of the vehicle when the reference value is higher than the reference value. Applying; characterized in that consisting of.

상기 단계(b)는 (b1) 상기 보조전원장치를 구성하는 인버터부의 전단에 구비되어 고주파 전류의 유출을 억제하고 상기 인버터부의 입력전압을 평활화하는 필터캐패시터(FC)의 전압을 전압감지부에서 감지하는 단계와; (b2) 상기 전압감지부로부터 감지된 아날로그 신호 형태의 FC충전전압을 A/D변환부에서 디지털 신호 형태로 변환하는 단계와; (b3) 상기 A/D변환부에서 디지털 신호 형태로 변환된 FC충전전압을 상기 보조전원장치(Static Inverter)의 제어부에서 연산하여 데이터화하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.Step (b) (b1) the voltage sensing unit detects the voltage of the filter capacitor (FC) which is provided in front of the inverter unit constituting the auxiliary power supply to suppress the outflow of high frequency current and smooth the input voltage of the inverter unit Making a step; (b2) converting the FC charging voltage in the form of an analog signal detected by the voltage sensing unit into a digital signal form in an A / D converter; (b3) calculating the data by converting the FC charging voltage converted into a digital signal form by the A / D conversion unit from the control unit of the static power inverter.

상기 인버터부는 3레벨 인버터로 구성되는 것을 특징으로 한다.The inverter unit is characterized by consisting of a three-level inverter.

상기 경량전철은 고무차륜 경량전철인 것을 특징으로 한다.The light rail is characterized in that the rubber wheel light rail.

상기 제어부는 다수의 IBGT로 구성되는 상기 인버터부에 제어신호를 인가하는 마이콤카드와, 상기 마이콤카드와 상기 열차종합제어장치(TCMS)와의 데이터 통신을 위한 인터페인스를 담당하는 입출력카드로 구성되는 것을 특징으로 한다.The control unit is composed of a microcomputer card for applying a control signal to the inverter unit consisting of a plurality of IBGT, and the input and output card in charge of the interface for the data communication between the microcomputer and the TCMS (TCMS). It features.

본 발명에 따른 경량전철용 차량제어회로의 유지방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.With reference to the accompanying drawings, a method for maintaining a vehicle control circuit for a light train according to the present invention will be understood by the embodiments described in detail below.

도1은 본 발명에 따른 경량전철용 차량제어회로의 유지방법을 설명하기 위한 개념도이고, 도2는 본 발명에 따른 경량전철용 차량제어회로의 유지방법의 보조전원장치의 상세 회로 구성도이고, 도3은 본 발명에 따른 경량전철용 차량제어회로의 유지방법을 설명하기 위한 주제어 흐름도이다.1 is a conceptual diagram for explaining a method for maintaining a vehicle control circuit for a light rail according to the present invention, FIG. 2 is a detailed circuit diagram of an auxiliary power supply device for a method for maintaining a vehicle control circuit for a light rail according to the present invention; 3 is a main flow chart for explaining a method of maintaining a vehicle control circuit for a light train according to the present invention.

도1에 의하면, 본 발명에 따른 고무차륜 경량전철 차량은 가선으로부터 집전슈를 통해 차량의 구동을 위한 전원을 공급받는 집전장치(100)와, 그 집전장치(100)로 부터 전원을 공급받고 차량내의 냉난방장치와 조명 기기와 제어장치 등에 안전한 전력을 공급하는 정지형 보조전원 장치(Static Inverter; SIV)(200)와, 경량전철 차량의 모든 시스템의 제어를 위한 명령들을 종합적으로 감시하고 차량의 각종 기능을 제어하는 열차종합제어장치(TCMS; Train Control and Monitoring System) (300)로 구성된다.According to Figure 1, the rubber wheel light rail vehicle according to the present invention is a current collector 100 is supplied with power for driving the vehicle through a current collector shoe from the wire, and the power is supplied from the current collector 100 Static Inverter (SIV) 200 for safely supplying power to air-conditioning and lighting devices and controllers, and comprehensive monitoring of commands for controlling all systems of light rail vehicles. Comprehensive train control system (TCMS) to control the (300).

이때, 상기 열차종합제어장치(TCMS)(300)로부터 구동전원을 공급받는 각각의 차량제어전원(400)의 전원공급을 받고 차량의 각종 기기가 작동하게 되는 것이다.At this time, each vehicle control power supply 400 is supplied with driving power from the train control system (TCMS) 300 and the various devices of the vehicle are operated.

좀더 구체적으로 설명하면 상기 열차종합제어장치(TCMS)(300)는 TC(Train Computer)와 CC(Car Computer)로 구성이 되어 있으며 고무차륜 경량전철 1개 편성에 TC 2대, CC 8대가 장착되어 운전중의 각종 지시와 명령을 수행하며 경량전철 차량의 고장감시 역행 제동제어를 실행하는 차량 종합제어 컴퓨터로서 전동차의 핵심 장비이다.In more detail, the train control system (TCMS) 300 is composed of a TC (Train Computer) and CC (Car Computer), and two TC and 8 CC are mounted on one rubber wheel lightweight train. It is the core equipment of electric vehicle as it is a vehicle control computer that executes various instructions and commands while driving and executes reverse braking control of light rail trains.

한편, 상기 집전장치(200)는 경량전철용 제3궤조 급전/집전 시스템에 적용하기 위해 집전력 및 원활한 기계적 작동을 고려한 해석 및 설계가 요구되는 주요 형상 제품이고, 또한 동력학적 성능이 보다 우수하고 구조적으로 단순해야 한다.Meanwhile, the current collector 200 is a main shape product requiring analysis and design considering current collection and smooth mechanical operation in order to be applied to a third rail feed / current collection system for lightweight trains, and also has excellent dynamic performance. It must be structurally simple.

이때, 주행중인 경량전철 차량에 전력을 공급하기 위한 급전장치(100)는 안정적 속도를 결정하는 주요 기술중의 하나로서 급전선과 접전슈 사이에 양질의 접촉을 확보하여 안정된 전력인입을 유지함과 동시에 접촉면의 마모를 최소화하고 시스템설치비용의 경제성도 고려해야하는 어려움이 있으므로 전기전류는 직사각형의 집전슈가 가선에 밀착되어 집전을 하게 되므로 집전슈는 전원 출발점이며 전선으로 힘껏 당겨 연결하여 설치하여야 하고 충돌하중에 대비하여 두개의 고무 부시에 설치하여 지지하여야 하며 차량과 가선간에 일직선이 되도록하여 변화에 유연하게 대처하도록 구성하게 된다.At this time, the power supply device 100 for supplying power to the light rail vehicle running is one of the main technologies for determining the stable speed to ensure a good contact between the feeder and the engaging shoe to maintain a stable power input and at the same time the contact surface Since it is difficult to minimize wear and to consider the economics of the system installation cost, the electric current is collected by the rectangular current collecting shoe in close contact with the wire, so the current collecting shoe is the starting point of power supply. It should be installed and supported on two rubber bushes, and it is configured to flexibly cope with the change by making it be a straight line between the vehicle and the line.

따라서, 상기 집전장치(100)를 구성하는 집전슈(미도시됨)는 마모한계를 식별할 수 있도록 제작하며 아래쪽으로부터 접촉 표면이 보일때가 최대 마모이므로 접전슈와 대차프레임(미도시됨)간은 절연이 확보되어야 한다.Therefore, the current collecting shoe (not shown) constituting the current collector 100 is manufactured to identify a wear limit, and the contacting shoe and the balance frame (not shown) are formed at the maximum when the contact surface is visible from the bottom. Insulation must be ensured.

이하, 도2를 참고로 본 발명에 따른 보조전원장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, the auxiliary power supply according to the present invention with reference to Figure 2 will be described in detail.

보조전원장치(SIV)(200)는 차량내의 냉난방장치를 포함한 조명장치, 방송장치 등의 대 승객 서비스 기기 및 각 제어장치의 동작을 위해 필요한 안정된 전원을 공급하는 정지형 보조전원장치(STATIC INVERTER)이다.Auxiliary power supply (SIV) 200 is a stationary auxiliary power supply (STATIC INVERTER) for supplying stable power necessary for the operation of each control device and lighting equipment, such as air-conditioning and lighting devices, broadcasting devices, etc. .

따라서, 상기 보조전원장치(SIV)(200)는 DIRECT 3LEVEL IGBT INVERTER 방식을 채용한 자냉식의 완전 정지형 장치로서, 저소음, 고효율, 고신뢰성, 보수의 간소화를 이끌어낼 수 있다.Therefore, the auxiliary power supply (SIV) 200 is a self-cooling, fully stationary device employing the DIRECT 3LEVEL IGBT INVERTER method, and can lead to low noise, high efficiency, high reliability, and simplified maintenance.

이와 같은 상기 보조전원장치(SIV)(200)의 회로구성을 살펴보면 크게 인버터부(210)와, 상기 인버터부(210)를 제어 및 감시하는 제어부(230), 그리고 7-세그먼트 등의 디스플레이부(미도시됨)와 같은 여타 주변회로로 구성된다.Referring to the circuit configuration of the auxiliary power supply (SIV) 200 as described above, the inverter unit 210, the control unit 230 for controlling and monitoring the inverter unit 210, and a display unit such as 7-segment ( Other peripheral circuitry, such as not shown).

상기 인버터부(210)는 가선으로부터 입력되는 전원으로부터 고주파 전류의 유출을 억제하고 인버터 입력전압을 평활화하기 위한 필터리엑터(FR;FILTER REACTOR)(202) 및 필터캐패시터(FC;FILTER CAPACITOR)(204)를 인버터부(210)의 전단에 구비하여 상기 인버터부(210)를 구성하는 각각의 IGBT(212)를 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하게 되어 고주파 스위칭에 의해 응답속도가 우수한 저왜율의 3상 교류파형을 출력하게 된다.The inverter unit 210 includes: a filter reactor (FR) 202 and a filter capacitor (FC; FILTER CAPACITOR) 204 for suppressing the outflow of high frequency current from the power input from the wire and smoothing the inverter input voltage. Is provided at the front of the inverter unit 210 to control the pulse width modulation (PWM) of each IGBT 212 constituting the inverter unit 210, the low-distortion three-phase AC excellent in response speed by high frequency switching Output the waveform.

이때, 상기 필터캐패시터(FC;FILTER CAPACITOR)(204)의 양단에 인가되는 전압은 전압감지부(206)에 의해 감지된다. 이와 같이 감지된 전압은 아날로그 형식의 데이터이므로 이는 상기 제어부(230)에서 직접처리가 불가능하므로 디지털 신호로 변환해주는 A/D변환부(208)를 통해 디지털 신호로 변환되어 상기 제어부(230)로 입력되고 이는 상기 제어부(230)의 내부 연산을 통해 정형화된 데이터 형식으로 변환 된다.At this time, the voltage applied to both ends of the filter capacitor (FC; FILTER CAPACITOR) (204) is sensed by the voltage sensing unit 206. Since the sensed voltage is analog data, it is impossible to process the data directly in the controller 230. Therefore, the voltage is converted into a digital signal through the A / D converter 208 which converts the digital signal into the controller 230 and inputs it to the controller 230. This is converted into a standardized data format through an internal operation of the controller 230.

한편, 상기 인버터부(210)는 3레벨 인버터로 구성하고 각 상과 1UNIT를 구성하고 있고, 3상으로 전부 3UNIT로 구성되어 부하(340)로 전원을 공급하게 된다. On the other hand, the inverter unit 210 is composed of a three-level inverter, each phase and 1 UNIT, and composed of all three units in three phases to supply power to the load 340.

그리고, 상기 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)(312)는 파워-모스팻의 고속 스위칭(Switching) 특성과 양방향 트랜지스터(Bipolar Transistor)를 조합한 것으로서 고내압, 고도통 특성을 겸비한 전력 반도체 소자로서, 상기 각상에 배치되어 있는 IGBT(312)는 1700V/400A로 구성한다.In addition, the Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) 312 is a combination of high-voltage switching and bipolar transistors, which is a power semiconductor device having a high breakdown voltage and a high-throughput characteristic. The IGBT 312 arrange | positioned at each phase consists of 1700V / 400A.

한편, 상기 제어부(230)는 상기 보조전원장치(SIV)(200)의 중추적인 역할을 수행하며 내부 연산처리를 하는 마이콤카드(MICOM CARD;MCBR)(232)와 상기 마이콤카드(MICOM CARD;MCBR)(232)에서 연산된 내용을 상기 열차종합제어장치(TCMS)(300)로 출력하여 현재의 상태를 감시하도록 연결하는 입출력카드(I/O CARD)(234)로 구성된다.On the other hand, the control unit 230 plays a pivotal role of the auxiliary power supply (SIV) 200, and performs the internal calculation processing (MICOM CARD; MCBR) 232 and the MICOM card (MICOM CARD; MCBR) It is composed of an input / output card (I / O CARD) 234 for outputting the contents calculated in step 232 to the train control system (TCMS) (300) to monitor the current state.

좀더 구체적으로는 상기 마이콤카드(MICOM CARD)(232)는 상기 보조전원장치(SIV)(200)의 중추를 이루고 있기 때문에 16BIT CPU를 사용하고 각종 처리를 위한 내부처리알고리즘을 소프트웨어로 구성되고, 상기 입출력카드(I/O CARD)(234)는 상기 보조전원장치(SIV)(200)를 제어하기 위해 상기 마이콤카드(MICOM CARD)(232)의 외부회로와의 인터페이스(INTERFACE) 역할을 통해 각종 제어신호를 입/출력하게 된다.More specifically, since the MICOM CARD 232 forms the backbone of the auxiliary power supply device (SIV) 200, a 16BIT CPU is used and internal processing algorithms for various processing are configured by software. The input / output card (I / O CARD) 234 controls various functions through an interface (INTERFACE) with the external circuit of the MICOM CARD 232 to control the auxiliary power supply (SIV) 200. Input / output signal.

한편, 상기 마이콤카드(232)내의 중앙처리장치(CPU)는 내부 연산/제어는 물론 상기 인버터부(210)를 구성하는 IGBT(212)의 게이트에 펄스를 출력하기 위해 정 전압 제어의 3상(U.V.W상) 전압지령을 작성하고 인버터의 펄스 패턴을 발생시키게 된다.On the other hand, the CPU in the microcomputer card 232 has three phases of constant voltage control to output pulses to the gate of the IGBT 212 constituting the inverter unit 210 as well as internal operation / control. UVW phase) Creates a voltage command and generates the pulse pattern of the inverter.

이와 같이 생성된 펄스의 출력을 통해 상기 입력가선전압 변동(400V~900V)에 대해서, 교류 출력 전압을 AC380V로 일정하게 제어하는 인버터부(210)를 고속으로 제어하는 기능을 갖고 있다.The output of the pulse generated as described above has a function of controlling the inverter unit 210 that constantly controls the AC output voltage to AC380V against the input line voltage variation (400V to 900V) at high speed.

한편, 상기 인버터부(210)를 구성하는 다수의 IGBT(212)는 그 IGBT(212)의 게이트와 제어부(230) 회로간에 광 Fiber(미도시됨)를 사용하여 광신호를 이용한 펄스신호를 송신하여 제어하여 기존의 전기신호의 사용에 비하여 정밀한 제어가 가능하고, 유도장애에 대한 내성이 향상되고, 각 적용기기를 소형 경량화가 가능하도록 설계하게 된다. Meanwhile, the plurality of IGBTs 212 constituting the inverter unit 210 transmits a pulse signal using an optical signal using an optical fiber (not shown) between the gate of the IGBT 212 and the circuit of the control unit 230. It is designed to control precisely compared to the use of the existing electric signal, to improve the resistance to induction obstacles, and to design each application device to be light and small in size.

이하, 도1 내지 도3을 참고로 본 발명에 따른 차량제어회로의 제어 흐름을 설명한다.Hereinafter, a control flow of the vehicle control circuit according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

고무차륜 경량전철 차량의 집전장치(100)의 집전슈를 통해 가선으로부터 전원을 공급받게 된다.(s100)The rubber wheel receives power from the wire through the current collecting shoe of the current collector 100 of the light rail vehicle.

이와 같이 집전장치(100)로 공급된 전원은 보조전원장치(200)로 공급되고 이는 상기 보조전원장치(200)의 필터캐패시터(FC)(204)를 거쳐 인버터부(210)로 투입된다.(s110)In this way, the power supplied to the current collector 100 is supplied to the auxiliary power supply 200, which is input to the inverter unit 210 via the filter capacitor (FC) 204 of the auxiliary power supply 200. s110)

이같은 상태에서 상기 보조전원장치(200)의 제어부(230)의 마이콤카드(232)는 상기 필터캐패시터(FC)(204)의 전압이 입력되었는지를 감시하게 되며, 이때 상 기 필터캐패시터(FC)(204)의 전압은 전압감지부(206)를 통해 현재 충전되고 있는 FC충전전압을 측정하고 이는 A/D변환부(208)를 통해 디지털신호로 변환되어 상기 제어부(230)의 마이콤카드(232)로 입력된다.(s120)In this state, the microcomputer card 232 of the control unit 230 of the auxiliary power supply 200 monitors whether the voltage of the filter capacitor FC 204 is input, and at this time, the filter capacitor FC ( The voltage of 204 measures the FC charging voltage that is currently being charged through the voltage sensing unit 206, which is converted into a digital signal through the A / D converter 208, and the microcomputer card 232 of the controller 230. It is input to (s120).

이때, 상기 고무차륜 경량전철에서는 차량기동을 위한 고전압이 입력되면 곧바로 충전을 시작하는 보조전원장치(230)의 필터캐패시터(FC)(204)의 전압을 검지하되 그 필터캐패시터(FC)(204)의 FC충전전압에 대한 디지털 형식의 데이터를 열차종합제어장치(TCMS)(300)로 제어부(230)의 입출력카드(234)를 통해 전송하게 된다.(s130)In this case, the rubber wheel lightweight train detects the voltage of the filter capacitor (FC) 204 of the auxiliary power supply 230 to start charging as soon as a high voltage for vehicle startup is input, but the filter capacitor (FC) 204 The digital format data of the FC charging voltage of the train is transmitted to the TCMS 300 through the input / output card 234 of the control unit 230 (s130).

이와 같이 상기 제어부(230)의 마이콤카드(232)로 감지되어 입력된 FC충전전압에 대한 데이터는 열차종합제어장치(TCMS)(300)에 전송되며, 상기 열차종합제어장치(TCMS)(300)는 입력된 FC충전전압이 일정 기준치 이상으로 충전되었는지를 비교하여 기준치 이상인 경우에는 그 FC충전전압 값을 이용하여 차량의 기동상태를 제어대(미도시됨)의 표시부(미도시됨)에 표시하여 운전자가 확인하도록 하거나 또는 중앙제어실에 상태를 전송하게 된다.(s140) In this way, the data on the FC charging voltage detected and input by the microcomputer card 232 of the controller 230 is transmitted to the train control system (TCMS) 300, the train control system (TCMS) (300) Compares whether the input FC charging voltage is charged above a certain reference value, and when the reference value is higher than the reference value, displays the starting state of the vehicle on the display unit (not shown) of the control stand (not shown) by using the FC charging voltage value. The driver confirms or transmits the status to the central control room (s140).

한편, 상기 열차종합제어장치(TCMS)(300)는 상기 보조전원장치(200)로 부터 입력된 FC충전전압이 기준치 이상일 경우 상기 FC충전전압을 이용하여 차량의 기동상태를 계속적으로 유지하도록 제어신호를 상기 제어부(230)에 인가하여 상기 인버터부(210)를 제어하게 된다.(s150) On the other hand, the train control system (TCMS) 300 is a control signal to continuously maintain the starting state of the vehicle by using the FC charging voltage when the FC charging voltage input from the auxiliary power supply 200 is more than the reference value Is applied to the controller 230 to control the inverter unit 210 (s150).

이상과 같이 본발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권 리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 일실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.As described above, embodiments of the present invention have been described in detail, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to the range substantially equivalent to one embodiment of the present invention.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면 차량제어시스템의 유지를 위하여는 역전기의 위치와는 무관하게 일단 기동 완료 후 집전상태를 유지하는 차량은 집전전압만 정확하게 입력된다면 차량의 동작상태를 안정되게 유지시키는 효과를 가진다.As can be seen from the above description, according to the present invention, in order to maintain a vehicle control system, a vehicle that maintains a current collecting state after completion of start is irrespective of the position of a reverse electric power, if only a current collecting voltage is correctly inputted. It has the effect of keeping it stable.

Claims (5)

경량전철 시스템에 있어서,In the light rail system, (a) 상기 경량전철 차량의 집전장치를 통해 가선으로부터 인가받은 차량 기동용 고전압을 보조전원장치(Static Inverter)로 공급하는 단계;(a) supplying a high voltage for starting the vehicle, which is applied from a wire, to a secondary power supply device through a current collector of the light rail vehicle; (b) 상기 보조전원장치를 구성하는 인버터부의 전단에 구비되어 고주파 전류의 유출을 억제하고 상기 인버터부의 입력전압을 평활화하는 필터캐패시터(FC)의 전압을 감지하고, 상기 보조전원장치의 제어부에서 상기 감지된 필터캐패시터의 전압값인 FC충전전압을 산출하는 단계;(b) detecting a voltage of a filter capacitor FC provided at a front end of the inverter unit constituting the auxiliary power supply unit to suppress the outflow of high frequency current and smoothing the input voltage of the inverter unit; Calculating an FC charging voltage which is a voltage value of the sensed filter capacitor; (c) 상기 산출된 FC충전전압 데이터를 열차종합제어장치(TCMS)에 전송하는 단계;(c) transmitting the calculated FC charge voltage data to a train control system (TCMS); (d) 상기 열차종합제어장치(TCMS)에서 상기 전송된 FC충전전압 데이터와 설정된 기준치를 비교하여 상기 기준치 이상인 경우 차량의 기동상태를 계속적으로 유지하도록 하는 제어신호를 상기 보조전원장치의 제어부에 인가하는 단계;(d) comparing the transmitted FC charging voltage data with the set reference value in the train control system TCMS and applying a control signal to the control unit of the auxiliary power supply to continuously maintain the starting state of the vehicle when the reference value is equal to or greater than the reference value; Doing; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 경량전철용 차량제어회로의 유지방법.Method of maintaining a vehicle control circuit for a light rail, characterized in that consisting of. 제 1항에 있어서, 상기 단계(b)는 The method of claim 1, wherein step (b) (b1) 상기 보조전원장치를 구성하는 인버터부의 전단에 구비되어 고주파 전류의 유출을 억제하고 상기 인버터부의 입력전압을 평활화하는 필터캐패시터(FC)의 전압을 전압감지부에서 감지하는 단계;(b1) detecting a voltage of a filter capacitor (FC) provided at the front end of the inverter unit constituting the auxiliary power supply device to suppress the outflow of high frequency current and smooth the input voltage of the inverter unit; (b2) 상기 전압감지부로부터 감지된 아날로그 신호 형태의 FC충전전압을 A/D변환부에서 디지털 신호 형태로 변환하는 단계;(b2) converting the FC charging voltage in the form of an analog signal detected by the voltage sensing unit into a digital signal form in an A / D converter; (b3) 상기 A/D변환부에서 디지털 신호 형태로 변환된 FC충전전압을 상기 보조전원장치(Static Inverter)의 제어부에서 연산하여 데이터화하는 단계;(b3) calculating data by converting the FC charging voltage converted into a digital signal form by the A / D conversion unit from a control unit of the static power inverter; 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 경량전철용 차량제어회로의 유지방법.Method of maintaining a vehicle control circuit for a light rail, characterized in that it further comprises. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 인버터부는 3레벨 인버터로 구성되는 것을 특징으로 하는 경량전철용 차량제어회로의 유지방법.The inverter unit is a maintenance method of a vehicle control circuit for a light rail, characterized in that consisting of a three-level inverter. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 경량전철은 고무차륜 경량전철인 것을 특징으로 하는 경량전철용 차량제어회로의 유지방법.The light rail is a method of maintaining a vehicle control circuit for light rail, characterized in that the rubber wheel light rail. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제어부는 다수의 IBGT로 구성되는 상기 인버터부에 제어신호를 인가하는 마이콤카드와, 상기 마이콤카드와 상기 열차종합제어장치(TCMS)와의 데이터 통신을 위한 인터페인스를 담당하는 입출력카드로 구성되는 것을 특징으로 하는 경량전철용 차량제어회로의 유지방법.The control unit is composed of a microcomputer card for applying a control signal to the inverter unit consisting of a plurality of IBGT, and the input and output card in charge of the interface for the data communication between the microcomputer and the TCMS (TCMS). A method of maintaining a vehicle control circuit for a light train.
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