[发明专利]动车组辅助控制系统

说明书

技术领域

本发明属于铁路电子技术领域，具体的说，涉及动车组辅助控制系统。

背景技术

辅助供电系统作为动车组除牵引动力系统之外的所有用电设备提供电能，如采暖、照明、广播等辅助设备，动车组辅助控制系统和动车组牵引控制系统一样，是动车组的重要组成部分。动车组辅助供电系统一般由辅助变流器、蓄电池和充电机等组成。

如图1所示，动车组行进时，单向高压电由受电弓接收，经变压器二次侧输出到四象限单元整流，整流后的高压直流电经过中间直流母线输出到逆变单元和辅助变流器。辅助变流器经过IGBT逆变后，输出到三相变压器，三相变压器二次侧输出低压交流电供动车组辅助设备用。动车组辅助控制系统的主要功能是控制辅助变流单元的工作。

现有技术方案：现行动车组辅助控制系统控制单元都采用32位主处理器，西门子采用AMD公司的ElanSC520，主频133MHz；庞巴迪采用Freescale公司MC68360，主频25MHz；ALSTOM采用ST公司的STPC,主频133MHz；株洲所采用MPC5200D,主频533MHz；而本发明采用了主流的Intel凌动系列处理器,主频达到1.3～1.6GHz。

控制算法处理器的选择方面，西门子采用了DSP56002，主频100MHz；庞巴迪公司采用了DSP56302，主频100MHz；阿尔斯通公司采用了ADI 21062，主频160MHz；株洲所公司采用了TMS320C6713，主频200MHz；本发明采用了ADI TS203S，主频250MHz。

目前各公司使用的处理器芯片都是相对早期产品。现有技术缺点：现有辅助控制系统采用的芯片型号较老，系统响应较慢，很多芯片已经停产。由于芯片停产导致其生产成本较高。

另一方面，现有列车辅助控制系统多采用低速系统总线，系统响应缓慢，处理速度低。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足，提供一种动车组辅助控制系统，解决现有辅助控制系统因芯片停产、系统结构不合理造成的响应速度慢、生产成本高等问题。

本发明的技术方案是：动车组辅助控制系统，用于控制动车组辅助变流器功率模块工作，背板、电源模块、辅助控制模块、I/O模块、网络模块和调试模块，

所述辅助控制模块主要由快速运算板、信号采样板和脉冲接口板组成；

所述信号采样板与采样传感器相连，接收采样传感器的采样信号；信号采样板还分别与快速运算板和脉冲接口板进行双向通讯，接收所述脉冲接口板发送的脉冲反馈信号和接收所述快速运算板发送的控制信号，以及向所述脉冲接口板发送脉冲信号、向所述快速运算板发送处理后的采集信号和向所述I/O模块发送继电器控制信号；脉冲接口板与列车辅助功率模块相连；

所述快速运算板主要用于接收所述信号采样板采集并处理的模拟量和数字量信号、接收所述处理器主机发出的控制信号，以及向所述信号采样板发送控制信号、向所述网络模块发送处理信息；

所述脉冲接口板主要用于接收所述辅助变流器功率模块发出IGBT状态信号，接收所述信号采样板对辅助变流器功率模块的IGBT控制信号；以及向所述信号采样板发出辅助变流器功率模块的IGBT状态信号，向所述辅助变流器功率模块发出IGBT控制信号；

所述信号采样板与快速运算板之间通过LinkPort总线进行双向通讯；

所述信号采样板与所述I/O模块通过高速总线进行双向通讯；

所述I/O模块与所述网络板卡通过CAN总线进行双向通讯；

所述快速运算板、所述网络模块、所述调试模块和所述处理器主机之间通过CPCI总线进行双向通讯；

所述网络模块由网络板卡构成，所述网络模块接收I/O模块发来的数字量和模拟量信号，并经CPCI总线传递给处理器主机，以及通过CPCI总线接收处理器主机的命令信号，并向所述I/O模块发送命令，控制所述I/O模块输出数字量和模拟量信号，以及控制MVB接口单元与外部MVB总线进行数据交互；同时通过CPCI总线发送MVB数据发送至处理器主机，以及通过CPCI总线将处理器主机需要发送的数据发送至MVB接口单元；

所述调试模块由调试板卡构成，所述调试模块通过CPCI总线接收处理器主机发送的调试命令和调试信号，所述调试模块通过高速总线接收信号采样板发送的调试信号；

所述电源模块为辅助控制模块、I/O模块和网络模块和调试模块供电；电源模块还包括传感器供电电源板，为动车组辅助供电系统的传感器供电。