[实用新型]一种列车牵引控制单元

说明书

本实用新型公开了一种列车牵引控制单元，包括数字信号采集单元、温度/压力信号采集单元、主控单元、风扇控制单元、电机控制类信号采集单元、电机控制单元、脉冲转换处理单元、数据存储单元、供电单元、系统总线、内部快速总线、PTU单元，主控单元通过系统总线分别与数字信号采集单元、温度/压力信号采集单元、风扇控制单元、电机控制类信号采集单元、电机控制单元、脉冲转换处理单元进行连接，电机控制类信号采集单元与电机控制单元通过内部快速总线建立连接，电机控制单元与脉冲转换处理单元之间建立硬线连接。其应用时，可以实现列车牵引系统的牵引/电制动自动化闭环控制，有效提高故障检测和故障保护的时效性。

技术领域

本实用新型涉及列车牵引控制技术领域，具体涉及一种列车牵引控制单元。

背景技术

列车牵引控制单元(Drive Control Unit)，简称DCU，是列车牵引传动系统的重要组成部分，可实现对牵引逆变器、制动斩波器的控制，即接收来自列车中央控制单元的主断闭合、方向、牵引、制动等指令及各传感器的反馈信号，输出牵引主电路开关控制信号，对牵引主电路进行控制，使电机输出所需的转矩和功率，并将电制动信息和空转/滑行信息传递给制动控制单元。同时，牵引控制单元还具备全面的故障诊断和保护功能，采取硬件和软件联合保护措施，保证列车安全运行，对牵引主电路进行快速有效的保护。作为牵引系统的大脑，DCU的软硬件核心技术长期被国际轨道交通巨头垄断，近年来，牵引控制单元的国产化步伐大幅度加快，目前已有部分厂商开发出了具备独立知识产权的控制设备，但这些控制设备普遍存在对牵引系统的控制性能差；牵引系统故障检测和故障保护的时效性不高；系统设计模式单一，无法根据实际需求进行功能模块的拆分组装等问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种列车牵引控制单元，其应用时，可以实现列车牵引系统的牵引/电制动自动化闭环控制，有效提高故障检测和故障保护的时效性，同时还可以在实际应用中根据需求进行功能单元的拆分。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种列车牵引控制单元，包括数字信号采集单元、温度/压力信号采集单元、主控单元、风扇控制单元、电机控制类信号采集单元、电机控制单元、脉冲转换处理单元、数据存储单元、供电单元、系统总线、内部快速总线、PTU单元，PTU单元与主控单元建立直接信号对接，主控单元通过系统总线分别与数字信号采集单元、温度/压力信号采集单元、风扇控制单元、电机控制类信号采集单元、电机控制单元、脉冲转换处理单元进行连接，数据存储单元与主控单元和电机控制单元之间通过CAN总线连接，电机控制类信号采集单元与电机控制单元通过内部快速总线建立连接，电机控制单元与脉冲转换处理单元之间建立硬线连接，供电单元为各功能单元供电。

优选地，所述数字信号采集单元设有数字信号输入、输出端口，用于实现与列车牵引控制相关的数字信号的采集和发送，其通过系统总线与主控单元进行通信。

优选地，所述温度/压力信号采集单元用于实现温度/压力信号的采集，并转为数字信号通过系统总线发送给主控单元。

优选地，所述主控单元用于实现通信管理、逻辑控制、故障保护和状态监测，同时，其设有MVB通信接口、以太网接口以及串口，通过MVB通信接口实现与列车车载控制网络的通信功能，通过以太网接口以及串口实现与PTU单元的对接。

优选地，所述风扇控制单元用于实现列车系统内的风扇控制，并将风扇故障信息传递至主控单元。

优选地，所述电机控制类信号采集单元用于采集直接参与列车牵引电机控制的模拟及数字信号。

优选地，所述电机控制单元用于实现内部快速总线的管理及列车牵引电机的控制，并生成IGBT控制脉冲，通过硬线连接将IGBT控制脉冲传递至脉冲转换处理单元。

优选地，所述脉冲转换处理单元用于实现IGBT控制脉冲的电平转换、故障检测和快速保护。