基于轨道车辆功率模块的故障确定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于轨道车辆功率模块的故障确定装置及方法，所述装置包括：电源监控电路，用于监控功率模块中电路的电压信号；温度传感器，用于监控所述功率模块的温度信号；光纤收发器，用于监控所述功率模块中的IGBT的指令信号及状态信号；FPGA，用于通过脉冲缓冲电路分别与所述电源监控电路、所述温度传感器以及所述光纤收发器连接，并根据所述电压信号、温度信号以及所述IGBT的指令信号及状态信号判断所述功率模块所发生的故障类型及位置。本发明专利技术所提供的基于轨道车辆功率模块的故障确定装置可快速定位功率模块的故障源头并更换故障部件，缩短功率模块维护时间，降低维护成本。维护成本。维护成本。

【技术实现步骤摘要】
基于轨道车辆功率模块的故障确定装置及方法


[0001]本专利技术涉及轨道车辆设备的测试
，尤其涉及一种基于轨道车辆功率模块的故障确定装置及方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，轨道交通车辆用功率模块脉冲分配技术负责对功率模块的控制脉冲进行简单逻辑处理与再分配给IGBT驱动器，实现IGBT的驱动与保护。脉冲分配模块仅能将功率模块的故障简单上报给控制器，控制器只会获悉功率模块“好”或“坏”两种状态，无法对功率模块发生的故障进行详细记录、数据监测及下载。当功率模块发生故障后，由于缺少详细的故障信息，常常需要利用环境应力试验加以分析，进而造成轨道交通用功率模块维修维护的成本过高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个目的在于提供一种基于轨道车辆功率模块的故障确定装置，可在功率模块发生故障时，对故障数据进行详细记录、数据监测及下载，在后期维修维护时，维护人员可通过上位机下载故障信息，快速定位故障源头并更换故障部件，缩短功率模块维护时间，降低维护成本。
[0004]为了达到以上目的，本专利技术一方面公开了一种基于轨道车辆功率模块的故障确定装置，包括：
[0005]电源监控电路，用于监控功率模块中电路的电压信号；
[0006]温度传感器，用于监控所述功率模块的温度信号；
[0007]光纤收发器，用于监控所述功率模块中的IGBT的指令信号及状态信号；
[0008]FPGA，用于通过脉冲缓冲电路分别与所述电源监控电路、所述温度传感器以及所述光纤收发器连接，并根据所述电压信号、温度信号以及所述IGBT的指令信号及状态信号判断所述功率模块所发生的故障类型及位置。
[0009]优选的，基于轨道车辆功率模块的故障确定装置进一步包括：
[0010]电流环电路，用于接收功率模块中的控制器总线上的脉冲电流信号，并将其转换成所述IGBT的指令信号及状态信号，以发送至所述IGBT的指令信号及状态信号至所述光纤收发器。
[0011]优选的，所述电流环电路类型为40mA电流环电路。
[0012]优选的，基于轨道车辆功率模块的故障确定装置进一步包括：
[0013]AD采样芯片，用于将温度传感器所发送的温度进行数模转换，并将转换结果发送至所述FPGA。
[0014]优选的，基于轨道车辆功率模块的故障确定装置进一步包括：
[0015]存储器，用于存储所述电压信号、温度信号、所述IGBT的指令信号及状态信号、所述故障类型以及所述故障位置。
[0016]所述FPGA还用于根据所述电压信号、温度信号以及所述IGBT的指令信号及状态信号将对应的故障类型以及故障位置设置所述功率模块的状态信号为所对应的故障位。
[0017]所述FPGA还用于对所述电压信号、温度信号以及所述IGBT的指令信号及状态信号进行高频采样，以识别所述功率模块中的高频编码。
[0018]优选的，基于轨道车辆功率模块的故障确定装置进一步包括：
[0019]ARM处理器，用于接收所述故障类型以及故障定位，并将所述故障类型以及故障定位生成记录文件，发送至所述存储器中。
[0020]另一方面，本专利技术还公开了一种基于轨道车辆功率模块的故障确定方法，包括：
[0021]监控功率模块中电路的电压信号、温度信号、所述功率模块中的IGBT的指令信号及状态信号；
[0022]通过脉冲缓冲电路接收所述电压信号、温度信号、所述功率模块中的IGBT的指令信号及状态信号；
[0023]根据所述电压信号、温度信号、所述功率模块中的IGBT的指令信号及状态信号判断所述功率模块所发生的故障类型及位置。
[0024]本专利技术还公开了电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述基于轨道车辆功率模块的故障确定方法的步骤。
[0025]本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述基于轨道车辆功率模块的故障确定方法的步骤。
[0026]本专利技术实施例所提供的基于轨道车辆功率模块的故障确定装置包括：电源监控电路，用于监控功率模块中电路的电压信号；温度传感器，用于监控所述功率模块的温度信号；光纤收发器，用于监控所述功率模块中的IGBT的指令信号及状态信号；FPGA，用于通过脉冲缓冲电路分别与所述电源监控电路、所述温度传感器以及所述光纤收发器连接，并根据所述电压信号、温度信号以及所述IGBT的指令信号及状态信号判断所述功率模块所发生的故障类型及位置。本专利技术可在功率模块发生故障时，对故障数据进行详细记录、数据监测及下载，在后期维修维护时，维护人员可通过上位机下载故障信息，快速定位故障源头并更换故障部件，缩短功率模块维护时间，降低维护成本。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1示出本专利技术基于轨道车辆功率模块的故障确定装置具体实施例的结构图一(脉冲分配单元)；
[0029]图2示出本专利技术基于轨道车辆功率模块的故障确定装置具体实施例的结构图二(故障管理单元)；
[0030]图3示出本专利技术实施例中采集故障数据所采用的变频采集方法的示意图；
[0031]图4示出本专利技术实施例中的基于轨道车辆功率模块的故障确定方法的流程图一；
[0032]图5示出本专利技术实施例中的基于轨道车辆功率模块的故障确定方法的流程图二；
[0033]图6示出本专利技术具体应用实例中的故障数据下载方法的流程图；
[0034]图7示出本专利技术具体应用实例中的故障数据下载方法的逻辑图；
[0035]图8示出适于用来实现本专利技术实施例的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]针对轨道交通用功率模块装置现有脉冲分配装置的缺点：即只能将功率模块的“好”或“坏”两种简单状态信息上报给控制器，控制器或者模块无法获知具体的故障信息，后期维护时难以寻找到故障根源，导致维护时间以及人工成本大大提高。
[0038]为了解决以上问题的至少之一，一方面，本专利技术实施例公开了一种基于轨道车辆功率模块的故障确定装置。如图1所示，本实施例中，基于轨道车辆功率模块的故障确定装置包括：
[0039]电源监控电路，用于监控功率模块中电路的电压信号；
[0040]温度传感器，用于监控所述功率模块的温度信号；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于轨道车辆功率模块的故障确定装置，其特征在于，包括：电源监控电路，用于监控功率模块中电路的电压信号；温度传感器，用于监控所述功率模块的温度信号；光纤收发器，用于监控所述功率模块中的IGBT的指令信号及状态信号；FPGA，用于通过脉冲缓冲电路分别与所述电源监控电路、所述温度传感器以及所述光纤收发器连接，并根据所述电压信号、温度信号以及所述IGBT的指令信号及状态信号判断所述功率模块所发生的故障类型及位置。2.根据权利要求1所述的基于轨道车辆功率模块的故障确定装置，其特征在于，进一步包括：电流环电路，用于接收功率模块中的控制器总线上的脉冲电流信号，并将其转换成所述IGBT的指令信号及状态信号，以发送至所述IGBT的指令信号及状态信号至所述光纤收发器。3.根据权利要求2所述的基于轨道车辆功率模块的故障确定装置，其特征在于，所述电流环电路类型为40mA电流环电路。4.根据权利要求1所述的基于轨道车辆功率模块的故障确定装置，其特征在于，进一步包括：AD采样芯片，用于将温度传感器所发送的温度进行数模转换，并将转换结果发送至所述FPGA。5.根据权利要求1所述的基于轨道车辆功率模块的故障确定装置，其特征在于，进一步包括：存储器，用于存储所述电压信号、温度信号、所述IGBT的指令信号及状态信号、所述故障类型以及故障位置。6.根据权利要求5所述的基于轨道车辆功率模块的故障确定装置，其特征在于，所述FPGA还用于根据所述电压信号、温度信号以及所述IGB...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文鹏，赵洪利，张哲瑞，张波，杨伟君，曹宏发，赵红卫，康晶辉，刘伟志，左鹏，谢望玉，姜龙飞，王为介，乔恩，何梦宇，周宇豪，孙萌，
申请(专利权)人：北京纵横机电科技有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所铁科纵横天津科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：