[發明專利]PWM編碼器、編碼方法

有效

• 申請號: 202110289232.3
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113022649B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 蓋猛;郝玉福;林曉辰;秦姣梅
• 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: B61L15/00
• 分類號: B61L15/00
• 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PWM編碼器，其特征在于，包括：信號采集電路、CPU電路、PWM輸出電路；

所述CPU電路包括控制CPU電路、監控CPU電路，所述控制CPU電路和所述監控CPU電路通過硬線交互數據；

所述信號采集電路采集列車的模式開關量信號、模式級位模擬量信號并傳輸至所述控制CPU電路，所述控制CPU電路根據采集的模式開關量信號判斷列車的當前工作模式，并根據采集的模式級位模擬量信號以及預設的模式級位模擬量信號，生成PWM輸出信號；

所述監控CPU電路根據所述控制CPU電路輸出的PWM輸出信號、及所述PWM輸出電路反饋的PWM輸出反饋信號，監控所述控制CPU電路、所述PWM輸出電路的工作狀態，并在判斷為正常工作狀態時有效輸出PWM輸出控制信號；

所述信號采集電路包括開關量采集電路和模擬量采集電路；

所述開關量采集電路包括開關量自檢測電路，以及多路開關量隔離采集電路；每一個模式開關量信號由多路開關量采集電路進行采集后輸出至所述控制CPU電路；所述開關量自檢測電路對所述開關量采集電路進行自檢測；當采集的開關量信號有效且自檢測信號無效時，輸出采集的開關量信號；當采集開關量信號無效且自檢測信號有效時，輸出自檢測信號；

所述模擬量采集電路包括依次連接的模擬量自檢測電路、控制選擇開關、多路模擬量采集電路；所述模擬量自檢測電路生成多路基準信號，通過所述控制選擇開關對模式級位模擬量信號和多路基準信號進行選通控制；每一個模式級位模擬量信號由多路模擬量采集電路進行采集后輸出至所述控制CPU電路。

2.根據權利要求1所述的PWM編碼器，其特征在于，當PWM編碼器初上電時，所述控制選擇開關分別選通所有路基準信號進行模擬量采集電路的校驗檢查，在校驗檢查結果正確時，PWM編碼器進入正常工作狀態，所述控制選擇開關選通至模式級位模擬量信號。

3.根據權利要求1所述的PWM編碼器，其特征在于，所述PWM輸出電路包括PWM輸出及信號采集回路，所述PWM輸出及信號采集回路包括第一驅動電路，所述第一驅動電路同時與所述控制CPU電路、監控CPU電路通過光耦隔離通信；

所述控制CPU電路輸出的PWM輸出信號經光耦隔離后經過所述第一驅動電路后輸出，所述第一驅動電路輸出的信號經光耦隔離采集生成PWM輸出反饋信號反饋至所述監控CPU電路，與所述控制CPU電路輸出的PWM輸出信號根據預設的PWM輸出信號正常狀態判斷條件進行判斷，若判斷為PWM輸出信號異常，則監控CPU將檢測結果反饋至所述控制CPU電路。

4.根據權利要求1或3所述的PWM編碼器，其特征在于，所述PWM輸出電路還包括PWM輸出控制及狀態監控電路，所述PWM輸出控制及狀態監控電路包括第二驅動電路、整流電路、繼電器組；

所述控制CPU電路通過光耦隔離后，經過所述第二驅動電路、整流電路生成直流電源信號傳輸至所述繼電器組以供電；

同時所述監控CPU電路通過光耦隔離后輸出繼電器動作使能信號至所述繼電器組控制所述繼電器組工作，并接收所述繼電器組反饋的繼電器組狀態反饋信號。

5.根據權利要求4所述的PWM編碼器，其特征在于，進一步包括電源輸出及檢測電路，所述電源輸出及檢測電路包括冗余設置的隔離電源電路，以及電壓檢測電路；所述隔離電源電路為PWM編碼器提供供電電源，所述檢測電路實時檢測所述隔離電源電路的欠過壓狀態并反饋至所述監控CPU電路進行電源監控。

6.根據權利要求1所述的PWM編碼器，其特征在于，進一步包括數據記錄電路，所述數據記錄電路與所述CPU電路通信，用于記錄PWM編碼器的故障及狀態數據，所述控制CPU通過通信總線訪問所述數據記錄電路中的Flash。