[發明專利]一種軌道車輛門控制用IPM故障檢測及保護的裝置和方法

有效

• 申請號: 202011617091.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112578773B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 陸馳宇;周洲;許洪強;彭先勝;楊帆;任潔;戴其俊
• 申請（專利權）人: 南京康尼電子科技有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 母秋松

1.一種軌道車輛門控制用IPM故障檢測及保護的裝置，其特征在于：包括：IPM控制電源檢測及保護模塊、IPM電流檢測及保護模塊、IPM溫度檢測及保護模塊；IPM控制電源檢測及保護模塊、IPM電流檢測及保護模塊、IPM溫度檢測及保護模塊分別對IPM進行相應的檢測和保護，每一個模塊都產生特定的保護信號發送給CPU，作為CPU判斷的依據，CPU針對不同的保護信號分別對IPM進行處理；

所述IPM控制電源檢測及保護模塊包括：DCU供電模塊、DCU供電電源檢測模塊、繼電器控制模塊、第一IPM控制電源和第二IPM控制電源、IPM控制電源檢測模塊；DCU供電模塊經繼電器控制模塊分別與第一IPM控制電源和第二IPM控制電源相連接，第一IPM控制電源和第二IPM控制電源均與IPM相連接；DCU供電電源檢測模塊采集DCU供電模塊電壓發送給CPU，IPM控制電源檢測模塊分別采集第一IPM控制電源和第二IPM控制電源的電壓發送給CPU，CPU中故障檢測及保護邏輯控制軟件模塊對收到的電壓信號進行處理，根據處理結果控制繼電器控制模塊；

所述IPM電流檢測及保護模塊，包括：相線電流檢測模塊、母線電流檢測模塊、IPM內部保護模塊；相線電流檢測模塊檢測IPM的相電流，將相線電流的值送給CPU進行判斷和保護，同時送給IPM內部保護模塊進行判斷和保護；母線電流檢測模塊檢測IPM的母線電流，送給CPU進行判斷和保護，同時送給IPM內部保護模塊進行判斷和保護；CPU中故障檢測及保護邏輯控制軟件模塊對接收到的保護信號進行處理，變頻控制軟件模塊根據處理結果控制IPM；

所述IPM溫度檢測及保護模塊，包括：溫度檢測模塊；溫度檢測模塊根據IPM內部集成的溫度檢測電路來獲取IPM表征溫度的電壓信號，將該電壓信號轉換為線性電壓值發送給CPU，CPU中故障檢測及保護邏輯控制軟件模塊通過查表計算當前IPM溫度并發送控制指令，變頻控制軟件模塊根據指令控制IPM。

2.根據權利要求1所述裝置的一種軌道車輛門控制用IPM的故障檢測及保護的方法，其特征在于：包括如下步驟：

當CPU通過IPM控制電源檢測模塊獲得第一IPM控制電源或第二IPM控制電源欠壓時，通過DCU供電電源檢測模塊對DCU供電模塊進行檢測，若DCU供電模塊欠壓，則等待輸入電源恢復正常；若DCU供電模塊正常，則CPU控制繼電器控制模塊吸合，使繼電器控制模塊常閉觸點斷開，常開觸點閉合，一個IPM控制電源被關斷，另一個IPM控制電源被打開，為IPM供電；若IPM未恢復正常工作，則CPU關斷IPM輸出，上報IPM欠壓故障；

相線電流檢測模塊、母線電流檢測模塊檢測IPM的相線電流和母線電流，當相線電流或母線電流位于小電流區間時，相線電流檢測模塊、母線電流檢測模塊判斷IPM運行正常；當相線電流或母線電流位于大電流區間時，相線電流檢測模塊和母線電流檢測模塊向CPU發送預警信號，CPU中故障檢測及保護邏輯控制軟件模塊識別該信號并發送控制指令，變頻控制軟件模塊根據指令，采用雙極性變頻控制方式降低IPM電流；當相線電流或母線電流位于過流區間時，相線電流檢測模塊和母線電流檢測模塊向CPU發送過流信號，CPU中故障檢測及保護邏輯控制軟件模塊識別該信號并發送控制指令，變頻控制軟件模塊根據指令，采用雙極性變頻控制方式降低IPM電流，一定時間后若相線電流或母線電流仍然位于過流區間，則故障檢測及保護邏輯控制軟件模塊斷開IPM控制信號；當相線電流或母線電流位于短路區間時，相線電流檢測模塊和母線電流檢測模塊一方面向IPM內部過流保護模塊發送信號，IPM內部過流保護模塊關斷IPM的輸出；另一方面向CPU發送短路信號，通過故障檢測及保護邏輯控制軟件模塊斷開IPM的控制信號，并上報短路故障；

溫度檢測模塊獲取當前IPM溫度并發送給CPU，若CPU判斷IPM過溫，CPU中故障檢測及保護邏輯控制軟件模塊對車門當前的開關狀態進行判斷；如果車門處于關閉的狀態，則CPU切斷IPM的控制信號，上報IPM過溫故障，不響應開門指令；如果車門正處于打開過程或關閉過程，則CPU控制車門正常關門，當車門關到位時，CPU關斷IPM控制信號；如果車門處于防擠壓狀態，則CPU采用雙極性變頻控制方式對IMP進行控制。

3.根據權利要求2所述的一種軌道車輛門控制用IPM的故障檢測及保護的方法，其特征在于：小電流區間電流范圍是[0-Ir)；大電流區間電流范圍是(Ir-3Ir]；過流區間電流范圍是(3Ir-4Ir]；短路區間電流范圍是4Ir以上；Ir為電機額定電流。