CN216900737U - 一种高铁列车车载逆变器检测维修平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高铁列车车载逆变器检测维修平台，包括台体、操作反馈区、控制区、测试区、负载区，可通过交变负载对车载单相逆变器进行疲劳测试，能真实复现车上工作状态，提供交变负载，疲劳测试车载逆变器及其板卡，更全面地验证车载逆变器的各项功能，提高检修试验的可靠性和科学性。

Description

一种高铁列车车载逆变器检测维修平台

技术领域

本技术方案主要涉及动车组技术相关领域，特别涉及动车组部件检测维修领域。

背景技术

高铁列车车载逆变器由于使用频繁复杂，且每节车厢客室均有配备，导致现场运用故障率较高。检修人员在对这类设备进行库内检修时，若发现车载逆变器故障时，需要将该设备从***中分解下车，更换新件上车来消除故障。CN202020152054.0《一种CRH3型动车组车载单相逆变器离线检测小车》提供了一种离线检修小车，通过筛选组合必备的设备，连通内部电力、通讯回路，重构简化***，并预留外接检测接口，能独立地离线检测CRH3型动车组车载单相逆变器整机或者其中模块功能是否良好。由于该检测小车仅可判断服务信息设备功能是否正常，未进行疲劳测试，更无法提供交变负载，当车载单相逆变器服役时间接近临界状态，易发生故障。为了避免资源浪费，并提高检修质量，亟需搭建一种高铁列车车载逆变器检测维修平台，能真实复现车上工作状态，提供交变负载，疲劳测试车载逆变器，更全面地验证车载逆变器的各项功能，提高检修试验的可靠性和科学性。

发明内容

本实用新型提供了一种高铁列车车载逆变器检测维修平台，该检测平台可通过交变负载对车载单相逆变器进行疲劳测试，检测快速、全面、准确。

所述一种高铁列车车载逆变器检测维修平台，包括台体、操作反馈区、控制区、测试区、负载区；其中，操作反馈区由上位机、报警模块、程控开关组成；控制区由平台测试电源、电源转换模块、处理模块、传感器组I、时钟模块、负载变化控制模块、传感器组II组成；测试区包括DC110V电源输入接口、板卡疲劳测试区和整机疲劳测试区；负载区由AC220V电源输出接口、可变负载组成；

平台测试电源：平台测试电源与电源转换模块相连接，用以提供平台总电源；

电源转换模块：电源测试模块与平台测试电源、上位机、DC110V电源输入接口相连接，用以将平台测试电源转换成上位机和DC110V电源输入接口所需的特定电源；

上位机：上位机与电源转换模块、处理模块、时钟模块、负载变化控制模块相连接，一方面用以发送控制指令给处理模块来进行疲劳测试，并记录保存数据，另一方面用以将时钟模块反馈的时钟信号控制负载变化控制模块；

处理模块：处理模块与上位机、报警模块、传感器组I、传感器组II、程控开关相连接，用以接收上位机发送的控制指令后给程控开关发送控制指令来选择进行板卡疲劳测试还是整机疲劳测试，同时实时监控传感器I和传感器II的状态数据，并将数据进行处理后传给上位机自动判断疲劳测试是否合格，并将数据保存备份，若传感器I和传感器II的状态数据存在数据异常，则将停止测试控制指令发送给报警模块；

程控开关：程控开关与DC110V电源输入接口、处理模块、板卡疲劳测试区、整机疲劳测试区相连接，通过接收处理模块的控制指令，用以选择板卡疲劳测试区和整机疲劳测试区；

DC110V电源输入接口： DC110V电源输入接口和电源转换模块、传感器组I、程控开关相连接，用以接入电源转换模块转换后的110V直流电源，并通过程控开关为板卡疲劳测试区或整机疲劳测试区提供110V直流电源，并受传感器组I监测电压、电流及功率状态；

传感器组I：传感器组I与DC110V电源输入接口、处理模块相连接，用以监测DC110V电源输入接口的电压、电流及功率状态，并将状态反馈到处理模块；

报警模块：报警模块与处理模块、电源转换模块和DC110V电源输入接口连接线相连接，用以接收处理模块发送的控制指令并控制电源转换模块是否供给DC110V电源输入接口110V直流电源；

时钟模块：时钟模块连接上位机和负载变化控制模块连接线，用以记录可变负载通断时间，并反馈上位机，发送控制指令给负载变化控制模块；

负载变化控制模块：负载变化控制模块与上位机、时钟模块、可变负载相连接，用以控制可变负载以不同量程的形式消耗电能；

传感器组II：传感器组II与AC220V电源输出接口、处理模块相连接，传感器组II监测AC220V电源输出接口的电压和电流状态，并将状态反馈到处理模块；

AC220V电源输出接口：AC220V电源输出接口和传感器组II、板卡疲劳测试区、整机疲劳测试区、可变负载相连接，用以将板卡疲劳测试区或整机疲劳测试区输出的AC220V电源转供给可变负载，并受传感器组II监测电压、电流及功率状态；

可变负载：可变负载与负载变化控制模块、AC220V电源输出接口相连接，用以以不同量程的形式消耗电能；

板卡疲劳测试区：用以车载逆变器板卡的疲劳测试；

整机疲劳测试区：用以车载逆变器整机的疲劳测试。

所述的板卡疲劳测试区由高速采集模块、电源板卡、驱动板卡、控制板卡、维修关键点I、维修关键点II、维修关键点III、板卡测试接口组、板卡外电路组成；其中，高速采集模块与电源板卡的关键维修点I、驱动板卡的维修关键点II、控制板卡的维修关键点III连接，电源板卡、驱动板卡、控制板卡分别和板卡测试接口组连接，板卡测试接口组与板卡外电路连接构成车载逆变器完整功能结构，根据维修需要进行采集不同负载下电压、电流、功率的实时状态信息，传输给处理模块处理，并将信息上传到上位机自动判断相应板卡疲劳测试结果是否合格，并进行数据保存备份。

所述整机疲劳测试区，由车载逆变器一端连入DC110V电源输入接口，一端接出AC220V电源输出接口，分别通过传感器组I、传感器组II实时采集预设可调时间内不同负载环境下的逆变器输入电源、输出电源的状态数据，并将采集到的的数据上传到上位机，测试完成后后根据反馈状态数据自动判断整机疲劳测试是否合格，并进行数据保存备份。

所述报警模块，由故障指示灯、蜂鸣器组成，接收到处理模块发送的报警命令后，故障指示灯会变为红灯，蜂鸣器会发出间隔1秒的长响蜂鸣声，并且还会切断电源转换模块供给DC110V电源输入接口线路上的接触器，停止测试以防止人员设备的损伤。

所述负载变化控制模块，由8路光耦隔离继电器、接触器组成，负载变化控制模块接收由上位机通过时钟模块发送十六进制的控制指令后通过8路光耦隔离继电器来驱动不同负载状态的接触器，从而启动可变负载。

所述可变负载，由100W到3000W的不同负载的波纹电阻组成，通过时钟模块发送的控制指令来控制，由此模拟出不同时间段的复杂交变负载工况。

有益效果

1、可快速地对高铁列车车载逆变器进行疲劳测试，提高检修质量；

2、不需要占用在检动车，可实现对高铁列车车载逆变器板卡/整机全面的离线验证；

3、检修测试对象覆盖全面，板卡级各子部件都可单独检测，提高修复率，进一步节省检修成本，规避“过度维修”；

4、具有良好的人机交互界面，方便作业人员操作；

5、相关设备设施采用标准化设计，通用性强。

附图说明

图1为一种高铁列车车载逆变器检测维修平台***基本拓扑；

图2为一种高铁列车车载逆变器检测维修平台板卡疲劳测试基本拓扑；

图3为一种高铁列车车载逆变器检测维修平台整机疲劳测试基本拓扑。

具体实施方式

在一个实施例中，所述一种高铁列车车载逆变器检测维修平台，包括台体、操作反馈区、控制区、测试区、负载区；其中，操作反馈区由上位机、报警模块、程控开关组成；控制区由平台测试电源、电源转换模块、处理模块、传感器组I、时钟模块、负载变化控制模块、传感器组II组成；测试区包括DC110V电源输入接口、板卡疲劳测试区和整机疲劳测试区；负载区由AC220V电源输出接口、可变负载组成；

平台测试电源：平台测试电源与电源转换模块相连接，用以提供平台总电源；

电源转换模块：电源测试模块与平台测试电源、上位机、DC110V电源输入接口相连接，用以将平台测试电源转换成上位机和DC110V电源输入接口所需的特定电源；

上位机：上位机与电源转换模块、处理模块、时钟模块、负载变化控制模块相连接，一方面用以发送控制指令给处理模块来进行疲劳测试，并记录保存数据，另一方面用以将时钟模块反馈的时钟信号控制负载变化控制模块；

处理模块：处理模块与上位机、报警模块、传感器组I、传感器组II、程控开关相连接，用以接收上位机发送的控制指令后给程控开关发送控制指令来选择进行板卡疲劳测试还是整机疲劳测试，同时实时监控传感器I和传感器II的状态数据，并将数据进行处理后传给上位机自动判断疲劳测试是否合格，并将数据保存备份，若传感器I和传感器II的状态数据存在数据异常，则将停止测试控制指令发送给报警模块；

程控开关：程控开关与DC110V电源输入接口、处理模块、板卡疲劳测试区、整机疲劳测试区相连接，通过接收处理模块的控制指令，用以选择板卡疲劳测试区和整机疲劳测试区；

DC110V电源输入接口： DC110V电源输入接口和电源转换模块、传感器组I、程控开关相连接，用以接入电源转换模块转换后的110V直流电源，并通过程控开关为板卡疲劳测试区或整机疲劳测试区提供110V直流电源，并受传感器组I监测电压、电流及功率状态；

传感器组I：传感器组I与DC110V电源输入接口、处理模块相连接，用以监测DC110V电源输入接口的电压、电流及功率状态，并将状态反馈到处理模块；

报警模块：报警模块与处理模块、电源转换模块和DC110V电源输入接口连接线相连接，用以接收处理模块发送的控制指令并控制电源转换模块是否供给DC110V电源输入接口110V直流电源；

时钟模块：时钟模块连接上位机和负载变化控制模块连接线，用以记录可变负载通断时间，并反馈上位机，发送控制指令给负载变化控制模块；

负载变化控制模块：负载变化控制模块与上位机、时钟模块、可变负载相连接，用以控制可变负载以不同量程的形式消耗电能；

传感器组II：传感器组II与AC220V电源输出接口、处理模块相连接，传感器组II监测AC220V电源输出接口的电压和电流状态，并将状态反馈到处理模块；

AC220V电源输出接口：AC220V电源输出接口和传感器组II、板卡疲劳测试区、整机疲劳测试区、可变负载相连接，用以将板卡疲劳测试区或整机疲劳测试区输出的AC220V电源转供给可变负载，并受传感器组II监测电压、电流及功率状态；

可变负载：可变负载与负载变化控制模块、AC220V电源输出接口相连接，用以以不同量程的形式消耗电能；

板卡疲劳测试区：用以车载逆变器板卡的疲劳测试；

整机疲劳测试区：用以车载逆变器整机的疲劳测试。

在一个实施例中，所述的板卡疲劳测试区由高速采集模块、电源板卡、驱动板卡、控制板卡、维修关键点I、维修关键点II、维修关键点III、板卡测试接口组、板卡外电路组成；其中，高速采集模块与电源板卡的关键维修点I、驱动板卡的维修关键点II、控制板卡的维修关键点III连接，电源板卡、驱动板卡、控制板卡分别和板卡测试接口组连接，板卡测试接口组与板卡外电路连接构成车载逆变器完整功能结构，根据维修需要进行采集不同负载下电压、电流、功率的实时状态信息，传输给处理模块处理，并将信息上传到上位机自动判断相应板卡疲劳测试结果是否合格，并进行数据保存备份。

在一个实施例中，所述整机疲劳测试区，由车载逆变器一端连入DC110V电源输入接口，一端接出AC220V电源输出接口，分别通过传感器组I、传感器组II实时采集预设可调时间内不同负载环境下的逆变器输入电源、输出电源的状态数据，并将采集到的的数据上传到上位机，测试完成后后根据反馈状态数据自动判断整机疲劳测试是否合格，并进行数据保存备份。

在一个实施例中，所述报警模块，由故障指示灯、蜂鸣器组成，接收到处理模块发送的报警命令后，故障指示灯会变为红灯，蜂鸣器会发出间隔1秒的长响蜂鸣声，并且还会切断电源转换模块供给DC110V电源输入接口线路上的接触器，停止测试以防止人员设备的损伤。

在一个实施例中，所述负载变化控制模块，由8路光耦隔离继电器、接触器组成，负载变化控制模块接收由上位机通过时钟模块发送十六进制的控制指令后通过8路光耦隔离继电器来驱动不同负载状态的接触器，从而启动可变负载。

在一个实施例中，所述可变负载，由100W到3000W的不同负载的波纹电阻组成，通过时钟模块发送的控制指令来控制，由此模拟出不同时间段的复杂交变负载工况。

在一个实施例中，平台测试电源供电给电源转换模块，电源转换模块将交流电压转变成特定的直流电压供电给上位机和DC110V电源输入接口，上位机发送控制指令给处理模块，处理模块通过程控开关来选择进行板卡、整机疲劳测试区，选择完后上位机通过时钟模块来发送控制命令给负载变化控制模块形成不同量程的可变负载，期间，处理模块实时接收到传感器I和传感器II监测DC110V电源输入接口和AC220V电源输出接口以及板卡疲劳测试时的高速采集模块的状态数据，传输给处理模块处理，并将信息上传到上位机自动判断相应板卡或整机疲劳测试结果是否合格，并进行数据保存备份，如果处理模块采集到的实时状态数据出现异常，则处理模块将发送控制命令给报警模块，报警模块将会切断电源转换模块往DC110V电源输入接口供电的线路停止测试。

Claims (6)

1.一种高铁列车车载逆变器检测维修平台，其特征在于，所述一种高铁列车车载逆变器检测维修平台，包括台体、操作反馈区、控制区、测试区、负载区；其中，操作反馈区由上位机、报警模块、程控开关组成；控制区由平台测试电源、电源转换模块、处理模块、传感器组I、时钟模块、负载变化控制模块、传感器组II组成；测试区包括DC110V电源输入接口、板卡疲劳测试区和整机疲劳测试区；负载区由AC220V电源输出接口、可变负载组成；

平台测试电源：平台测试电源与电源转换模块相连接，用以提供平台总电源；

电源转换模块：电源测试模块与平台测试电源、上位机、DC110V电源输入接口相连接，用以将平台测试电源转换成上位机和DC110V电源输入接口所需的特定电源；

上位机：上位机与电源转换模块、处理模块、时钟模块、负载变化控制模块相连接，一方面用以发送控制指令给处理模块来进行疲劳测试，并记录保存数据，另一方面用以将时钟模块反馈的时钟信号控制负载变化控制模块；

处理模块：处理模块与上位机、报警模块、传感器组I、传感器组II、程控开关相连接，用以接收上位机发送的控制指令后给程控开关发送控制指令来选择进行板卡疲劳测试还是整机疲劳测试，同时实时监控传感器I和传感器II的状态数据，并将数据进行处理后传给上位机自动判断疲劳测试是否合格，并将数据保存备份，若传感器I和传感器II的状态数据存在数据异常，则将停止测试控制指令发送给报警模块；

程控开关：程控开关与DC110V电源输入接口、处理模块、板卡疲劳测试区、整机疲劳测试区相连接，通过接收处理模块的控制指令，用以选择板卡疲劳测试区和整机疲劳测试区；

DC110V电源输入接口： DC110V电源输入接口和电源转换模块、传感器组I、程控开关相连接，用以接入电源转换模块转换后的110V直流电源，并通过程控开关为板卡疲劳测试区或整机疲劳测试区提供110V直流电源，并受传感器组I监测电压、电流及功率状态；

传感器组I：传感器组I与DC110V电源输入接口、处理模块相连接，用以监测DC110V电源输入接口的电压、电流及功率状态，并将状态反馈到处理模块；

报警模块：报警模块与处理模块、电源转换模块和DC110V电源输入接口连接线相连接，用以接收处理模块发送的控制指令并控制电源转换模块是否供给DC110V电源输入接口110V直流电源；

时钟模块：时钟模块连接上位机和负载变化控制模块连接线，用以记录可变负载通断时间，并反馈上位机，发送控制指令给负载变化控制模块；

负载变化控制模块：负载变化控制模块与上位机、时钟模块、可变负载相连接，用以控制可变负载以不同量程的形式消耗电能；

传感器组II：传感器组II与AC220V电源输出接口、处理模块相连接，传感器组II监测AC220V电源输出接口的电压和电流状态，并将状态反馈到处理模块；

AC220V电源输出接口：AC220V电源输出接口和传感器组II、板卡疲劳测试区、整机疲劳测试区、可变负载相连接，用以将板卡疲劳测试区或整机疲劳测试区输出的AC220V电源转供给可变负载，并受传感器组II监测电压、电流及功率状态；

可变负载：可变负载与负载变化控制模块、AC220V电源输出接口相连接，用以以不同量程的形式消耗电能；

板卡疲劳测试区：用以车载逆变器板卡的疲劳测试；

整机疲劳测试区：用以车载逆变器整机的疲劳测试。

2.根据权利要求1所述的一种高铁列车车载逆变器检测维修平台，其特征在于，所述的板卡疲劳测试区由高速采集模块、电源板卡、驱动板卡、控制板卡、维修关键点I、维修关键点II、维修关键点III、板卡测试接口组、板卡外电路组成；其中，高速采集模块与电源板卡的关键维修点I、驱动板卡的维修关键点II、控制板卡的维修关键点III连接，电源板卡、驱动板卡、控制板卡分别和板卡测试接口组连接，板卡测试接口组与板卡外电路连接构成车载逆变器完整功能结构，根据维修需要进行采集不同负载下电压、电流、功率的实时状态信息，传输给处理模块处理，并将信息上传到上位机自动判断相应板卡疲劳测试结果是否合格，并进行数据保存备份。

3.根据权利要求1所述的一种高铁列车车载逆变器检测维修平台，其特征在于，所述整机疲劳测试区，由车载逆变器一端连入DC110V电源输入接口，一端接出AC220V电源输出接口，分别通过传感器组I、传感器组II实时采集预设可调时间内不同负载环境下的逆变器输入电源、输出电源的状态数据，并将采集到的的数据上传到上位机，测试完成后后根据反馈状态数据自动判断整机疲劳测试是否合格，并进行数据保存备份。

4.根据权利要求1所述的一种高铁列车车载逆变器检测维修平台，其特征在于，所述报警模块，由故障指示灯、蜂鸣器组成，接收到处理模块发送的报警命令后，故障指示灯会变为红灯，蜂鸣器会发出间隔1秒的长响蜂鸣声，并且还会切断电源转换模块供给DC110V电源输入接口线路上的接触器，停止测试以防止人员设备的损伤。

5.根据权利要求1所述的一种高铁列车车载逆变器检测维修平台，其特征在于，所述负载变化控制模块，由8路光耦隔离继电器、接触器组成，负载变化控制模块接收由上位机通过时钟模块发送十六进制的控制指令后通过8路光耦隔离继电器来驱动不同负载状态的接触器，从而启动可变负载。

6.根据权利要求1所述的一种高铁列车车载逆变器检测维修平台，其特征在于，所述可变负载，由100W到3000W的不同负载的波纹电阻组成，通过时钟模块发送的控制指令来控制，由此模拟出不同时间段的复杂交变负载工况。

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