[發明專利]列車用邏輯控制單元及邏輯控制方法

在審

• 申請號: 201910161700.1
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109677468A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 秦姣梅;李震;郝玉福;張俊杰;蓋猛
• 申請（專利權）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司
• 主分類號: B61L27/00
• 分類號: B61L27/00
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 張媛媛

1.一種列車用邏輯控制單元，其特征在于，包括輸入模塊、輸出模塊以及至少兩個冗余設計的主控模塊；所述輸入模塊的輸出端分別與每個主控模塊連接，每個主控模塊的輸出端分別與輸出模塊連接；所述輸入模塊采集輸入直流電壓信息，發送給主控模塊；所述主控模塊獲取直流電壓信號，計算生成負載驅動控制信號，經輸出模塊發送至負載。

2.根據權利要求1所述的列車用邏輯控制單元，其特征在于，所述輸入模塊設置為2路互為冗余設計的輸入電路，所述輸出模塊設置為2路互為冗余設計的輸出電路。

3.根據權利要求1所述的列車用邏輯控制單元，其特征在于，所述輸入模塊設置為4路互為冗余設計的輸入電路，所述輸出模塊設置為4路互為冗余設計的輸出電路，即第一輸出電路、第二輸出電路、第三輸出電路以及第四輸出電路；所述第一輸出電路與第二輸出電路組成的第一串聯電路，與第三輸出電路與第四輸出電路組成的第二串聯電路并聯。

4.根據權利要求2-3任一項所述的列車用邏輯控制單元，其特征在于，所述輸入電路包括輸入采集電路，所述輸入采集電路包括依次連接的比較器、串并轉換電路以及光電耦合器；所述比較器“+”輸入端連接DI輸入端口，輸出端連接串并轉換電路輸入端；所述串并轉換電路的輸出端連接光電耦合器輸入端，光電耦合器的輸出端與主控模塊連接；比較器采集輸入直流電壓信息，通過串并轉換電路轉換后輸出至光電耦合器，經光耦隔離后傳輸至主控模塊。

5.根據權利要求4所述的列車用邏輯控制單元，其特征在于，所述輸入電路進一步包括輸入自診斷電路，所述輸入自診斷電路輸入端連接比較器“-”輸入端，輸出端連接主控模塊；所述輸入自診斷電路根據預設的參考電壓值檢測每路DI輸入端口的導通狀態。

6.根據權利要求2-3或5所述的列車用邏輯控制單元，其特征在于，所述輸出電路包括開關控制電路，所述開關控制電路采用無源開關設計，包括依次連接的光電耦合器、MOS驅動器、MOS場效應管以及過流保護電路；光電耦合器與主控模塊連接，所述過流保護電路輸出端連接DO輸出接口；所述MOS驅動器控制MOS場效應管的開關狀態，同時檢測MOS場效應管閉合后的輸出電流，過流保護回路根據檢測的輸出電流進行過流保護并將過流信息反饋至主控模塊。

7.根據權利要求6所述的列車用邏輯控制單元，其特征在于，所述輸出電路進一步包括輸出自診斷回路，所述輸出自診斷回路輸入端連接MOS場效應管輸出端，輸出端經光電耦合器連接至主控模塊；所述輸出自診斷回路檢測MOS場效應管的開關狀態并將檢測的開關狀態信息反饋至主控模塊。

8.根據權利要求1所述的列車用邏輯控制單元，其特征在于，進一步包括通信模塊，所述通信模塊輸入端分別連接主控模塊的輸入端與輸出端，輸出端連接至列車網絡控制系統，將主控模塊輸入與輸出的數據傳送至列車網絡控制系統。

9.根據權利要求8所述的列車用邏輯控制單元，其特征在于，進一步包括電源模塊，所述電源模塊通過DC/DC變換將母線電源電壓轉換為輸入電源電壓，為輸入模塊、輸出模塊、主控模塊以及通信模塊供電。

10.一種列車用邏輯控制方法，采用權利要求1-9所述的列車用邏輯控制單元，其特征在于，包括以下步驟：

S1：采集母線電源電壓信息，并在信息采集過程中進行自診斷；

S2：根據自診斷信息對冗余采集的母線電源電壓信息進行比較判斷并計算生成負載驅動控制信號；

S3：根據負載驅動控制信號控制開關閉合狀態以及檢測輸出電流，判斷輸出電流是否超過預設的閾值電流，若是則主動斷開開關，反饋檢測的過流信號，并進行輸出自診斷；

S4：將輸出自診斷信號與負載驅動控制信號進行比較，計算生成冗余切換信號。

11.根據權利要求10所述的列車用邏輯控制方法，其特征在于，還包括將采集的電源母線電源電壓信息、負載驅動控制信號以及反饋的過流信息、自診斷信息同步傳輸至列車網絡控制系統，進行實時監測。