[实用新型]一种基于DSP的轨道交通车辆空调变频器用节能模块

说明书

技术领域

本实用新型属于轨道交通车辆空调变频控制技术领域，具体涉及一种基于DSP的轨道交通车辆空调变频器用节能模块。

背景技术

随着轨道交通迅速发展，其能耗需求加大，运行成本需求增加等逐渐成为轨道交通所面临的严峻问题。

有数据表明，一条20公里的轨道交通线，平均每年耗能达到8000万千瓦时。根据目前运营线路的能耗统计数据分析，轨道交通车辆用电量为总用电量的50～60%，其中以空调为主的辅助系统能耗约占交通车辆能耗的50%。因此开发一种轨道交通车辆空调节能装置或系统，以节约能耗，提高能源利用率，很有必要，也符合当代可持续发展的重要方向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述技术问题而提供一种基于DSP的轨道交通车辆空调变频器用节能模块，应用于在地铁、轻轨列车和城市轨道交通变频空调系统中可进一步提升轨道交通车辆空调变频器效率，优化变频器控制，实现轨道交通车辆空调变频器更加平稳有效的对空调机组进行控制。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于DSP的轨道交通车辆空调变频器用节能模块，包括以DSP芯片为核心的DSP子模块、与所述DSP子模块相连接的外扩电路模块以及为所述DSP子模块、外扩电路模块提供直流电压的电源子模块，所述外扩电路模块包括用于与新风阀连接的IO子模块、用于与温度传感器连接采集温度数据的AD子模块以及实现所述DSP子模块与变频器通信连接的通信子模块；所述DSP子模块分别与所述AD子模块、通信子模块以及IO子模块双向通讯连接。

所述DSP子模块与上位机双向通信连接。

所述通信子模块采用RS485通信芯片。

所述AD子模块采用AD7656BSTZ芯片。

所述DSP芯片采用32位TMS 320LF2812PGFA。

本实用新型可通过所述DSP子模块与上位机进行通讯，实时接收上位机指令与AD子模块采集的温度数据，计算出变频器的最佳工作频率，通过所述通讯子模块运行上位机传过来的启动信号，驱动压缩机工作；与此同时，根据温度反馈信号和日历时钟信号，可实时控制新风阀开闭角度，从而实现了对轨道交通车辆空调变频器的自动优化控制，达到了节能的目的。 

附图说明

图1所示为本实用新型实施例提供的基于DSP的轨道交通车辆空调变频器用节能模块的结构示意图；

图2~4为本实用新型实例提供的电源子模块的电路图；

图5为本实用新型实例提供的IO子模块的电路图；

图6为本实用新型实例提供的AD子模块的电路图；

图7为本实用新型实例提供的通讯子模块的电路图。

具体实施方式

下面，结合实例对本实用新型的实质性特点和优势作进一步的说明，但本实用新型并不局限于所列的实施例。

请参阅图1，一种基于DSP的轨道交通车辆空调变频器用节能模块，包括以DSP芯片为核心的DSP子模块、与所述DSP子模块相连接的外扩电路模块以及为所述DSP子模块、外扩电路模块提供直流电压的电源子模块，所述外扩电路模块包括用于与新风阀连接的IO子模块、用于与温度传感器连接采集温度数据的AD子模块以及实现所述DSP子模块与变频器通信连接的通信子模块；所述DSP子模块分别与所述AD子模块、通信子模块以及IO子模块双向通讯连接。

所述电源子模块用于将DC24V电源转换输出+1.8V、+3.3V、＋5V、±12V和隔离＋5V电源后输出给所述DSP子模块以及外扩电路模块。

所述通讯子模块包含两路RS485通讯，一路RS485用于DSP子模块与上位机通讯，完成指令接受和状态信息上报等功能；另一路RS485用于DSP子模块与变频器通，完成对变频器的实时控制和信息采集功能。

所述IO子模块主要完成多路新风阀的控制及其状态反馈，所述DSP（主控）子模块根据系统实际状态，输出控制信号到IO子模块，控制新风阀工作电源的给定时间，从而能够达到控制新风阀开关角度的目的。

其中，所述DSP子模块包括以下组成部分：

DSP芯片，用 TI公司C2000系列定点32位DSP TMS320LF2812PGFA；

电源转换电路，包括TPS75733 电源芯片，可将芯片WRB2405提供的＋5V 直流电压转换为＋3.3V 电压，为DSP主控电路及附属电路提供电源基础；