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原文传递列车用逻辑控制单元及逻辑控制方法

专利名称：	列车用逻辑控制单元及逻辑控制方法
摘要：	本实发明涉及一种列车用逻辑控制单元及逻辑控制方法，LCU采用热备冗余设计，包括输入模块、输出模块以及至少两个冗余设计的主控模块；输入模块的输出端分别与每个主控模块连接，每个主控模块的输出端分别与输出模块连接；输入模块采集输入直流电压信息，发送给主控模块；主控模块获取直流电压信号，计算生成负载驱动控制信号，经输出模块发送至负载。输入模块、输出模块及主控模块可配置为二乘二取二冗余结构。本发明系统各模块自带自诊断电路，可实现各冗余电路的故障诊断和冗余切换，提高了系统的可靠性；系统配置为二乘二取二架构，进一步提高系统安全性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	中车青岛四方车辆研究所有限公司
发明人：	秦姣梅;李震;郝玉福;张俊杰;盖猛
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910161700.1
公开号：	CN109677468A
代理机构：	青岛清泰联信知识产权代理有限公司
代理人：	张媛媛
分类号：	B61L27/00(2006.01);B;B61;B61L;B61L27
申请人地址：	266031 山东省青岛市市北区瑞昌路231号
主权项：	1.一种列车用逻辑控制单元，其特征在于，包括输入模块、输出模块以及至少两个冗余设计的主控模块；所述输入模块的输出端分别与每个主控模块连接，每个主控模块的输出端分别与输出模块连接；所述输入模块采集输入直流电压信息，发送给主控模块；所述主控模块获取直流电压信号，计算生成负载驱动控制信号，经输出模块发送至负载。 2.根据权利要求1所述的列车用逻辑控制单元，其特征在于，所述输入模块设置为2路互为冗余设计的输入电路，所述输出模块设置为2路互为冗余设计的输出电路。 3.根据权利要求1所述的列车用逻辑控制单元，其特征在于，所述输入模块设置为4路互为冗余设计的输入电路，所述输出模块设置为4路互为冗余设计的输出电路，即第一输出电路、第二输出电路、第三输出电路以及第四输出电路；所述第一输出电路与第二输出电路组成的第一串联电路，与第三输出电路与第四输出电路组成的第二串联电路并联。 4.根据权利要求2-3任一项所述的列车用逻辑控制单元，其特征在于，所述输入电路包括输入采集电路，所述输入采集电路包括依次连接的比较器、串并转换电路以及光电耦合器；所述比较器“+”输入端连接DI输入端口，输出端连接串并转换电路输入端；所述串并转换电路的输出端连接光电耦合器输入端，光电耦合器的输出端与主控模块连接；比较器采集输入直流电压信息，通过串并转换电路转换后输出至光电耦合器，经光耦隔离后传输至主控模块。 5.根据权利要求4所述的列车用逻辑控制单元，其特征在于，所述输入电路进一步包括输入自诊断电路，所述输入自诊断电路输入端连接比较器“-”输入端，输出端连接主控模块；所述输入自诊断电路根据预设的参考电压值检测每路DI输入端口的导通状态。 6.根据权利要求2-3或5所述的列车用逻辑控制单元，其特征在于，所述输出电路包括开关控制电路，所述开关控制电路采用无源开关设计，包括依次连接的光电耦合器、MOS驱动器、MOS场效应管以及过流保护电路；光电耦合器与主控模块连接，所述过流保护电路输出端连接DO输出接口；所述MOS驱动器控制MOS场效应管的开关状态，同时检测MOS场效应管闭合后的输出电流，过流保护回路根据检测的输出电流进行过流保护并将过流信息反馈至主控模块。 7.根据权利要求6所述的列车用逻辑控制单元，其特征在于，所述输出电路进一步包括输出自诊断回路，所述输出自诊断回路输入端连接MOS场效应管输出端，输出端经光电耦合器连接至主控模块；所述输出自诊断回路检测MOS场效应管的开关状态并将检测的开关状态信息反馈至主控模块。 8.根据权利要求1所述的列车用逻辑控制单元，其特征在于，进一步包括通信模块，所述通信模块输入端分别连接主控模块的输入端与输出端，输出端连接至列车网络控制系统，将主控模块输入与输出的数据传送至列车网络控制系统。 9.根据权利要求8所述的列车用逻辑控制单元，其特征在于，进一步包括电源模块，所述电源模块通过DC/DC变换将母线电源电压转换为输入电源电压，为输入模块、输出模块、主控模块以及通信模块供电。 10.一种列车用逻辑控制方法，采用权利要求1-9所述的列车用逻辑控制单元，其特征在于，包括以下步骤： S1：采集母线电源电压信息，并在信息采集过程中进行自诊断； S2：根据自诊断信息对冗余采集的母线电源电压信息进行比较判断并计算生成负载驱动控制信号； S3：根据负载驱动控制信号控制开关闭合状态以及检测输出电流，判断输出电流是否超过预设的阈值电流，若是则主动断开开关，反馈检测的过流信号，并进行输出自诊断； S4：将输出自诊断信号与负载驱动控制信号进行比较，计算生成冗余切换信号。 11.根据权利要求10所述的列车用逻辑控制方法，其特征在于，还包括将采集的电源母线电源电压信息、负载驱动控制信号以及反馈的过流信息、自诊断信息同步传输至列车网络控制系统，进行实时监测。
所属类别：	发明专利