一种新型的轨道车辆空调冗余控制系统的制作方法

本实用新型涉及轨道交通空调系统制冷技术领域，尤其涉及一种新型的轨道车辆空调冗余控制系统。

背景技术：

随着社会的发展、科技的进步以及人民生活水平的提高，轨道交通车辆已经成为人们出行的重要交通工具之一，既有高铁、动车、普通客运车等铁路轨道交通，也有地铁、轻轨、单轨等等城市轨道系统，乘客对于服务需求提高的同时更关心车厢内的环境舒适度及空气品质，尤其是对于长途旅行的车辆和行人更关心可靠性。而车厢内的环境舒适度及空气品质完全依赖于轨道车辆空调系统的保证，这就要求轨道车辆空调向智能化方向发展的同时，可靠性尤其是对于制冷系统高可靠性的要求显得尤为重要。它较之现有的轨道车辆空调在控制系统上会有许多功能上的不同。

就目前轨道交通车辆的空调系统而言，无论是定频空调系统还是变频空调机组，都是通过控制压缩机，冷凝风机，送风风机等电机配合系统部件，盘管换热器等实现空气系统的调节和输送，一定程度上，这些部件都是通过中央控制器控制并管理着断路器、接触器，继电器等电气部件，或者通过变频器与中央控制器的通讯去实现电机，风机等的管理与控制，总统来说这些电气控制器件或者变频器都是依靠中央控制器去实现控制和管理，理论上一旦中央控制器发生故障，整个控制系统就会瘫痪，空调系统即无法正常工作，按照目前传统的控制理论，只有通风系统可以维持短时间的工作，仅对车厢提供一定量的新风输送，无法再提供温度控制，舒适性和可靠性得不到有效的保证。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提出了一种新型的轨道车辆空调冗余控制系统。

本实用新型的主要内容包括：

一种新型的轨道车辆空调冗余控制系统，包括车辆通讯管理模块、中央控制器、备用控制模块以及各车辆空调元件上分别独立设置的元件控制器；所述备用控制模块包括芯片监测单元和备用控制组件；所述中央控制器与所述车辆通讯管理模块以及所述元件控制器通讯；所述芯片监测单元与所述中央控制器和所述备用控制组件连接，所述备用控制组件与所述元件控制器连接。

优选的，所述车辆空调元件包括风门组、压缩机组、冷凝电机、蒸发风机组。

优选的，所述备用控制组件包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元与所述风门组和所述蒸发风机组连接；所述第二控制单元与所述压缩机组和所述冷凝电机连接。

优选的，所述第一控制单元的型号为cpm2a-cpu61；所述第二控制单元为机械温控器。

优选的，所述芯片监测单元为看门狗芯片。

优选的，所述车辆通讯管理模块通过现场总线与所述中央控制器连接。

优选的，所述中央控制器的型号为cpm2a-cpu61。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出了一种新型的轨道车辆空调冗余控制系统，包括中央控制器和备用控制模块，所述备用控制模块包括芯片监测单元和备用控制组件，通过所述芯片监测单元实时获取中央控制器的工作状态，当中央控制器出现故障或失效时，所述芯片监测单元控制启动备用控制模块以维持空调系统的正常工作，确保了车辆空调系统的正常运行，提高了空调系统的可靠性，保证了车辆的舒适性，同时还降低了故障率以及维修和服务成本。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型所保护的技术方案做具体说明。

请参照图1。本实用新型提出了一种新型的轨道车辆空调冗余控制系统，包括车辆通讯管理模块、中央控制器、备用控制模块以及各车辆空调元件上分别独立设置的元件控制器；所述中央控制器与所述车辆通讯管理模块以及所述元件控制器通讯；其中，所述中央控制器接收所述车辆通讯管理模块的控制信号，并将控制信号发送至所述元件控制器，以控制对应的车辆空调元件工作，同时，所述中央控制器将车辆内的数据反馈给所述车辆通讯管理模块；在本实施例中，所述车辆通讯管理模块即为现有轨道车辆中使用的管理芯片，其通过现场总线与所述中央控制器实现通讯，发送控制信号，还可以接收中央控制器反馈的关于车辆的环境数据，供人员查看和参考；中央控制器向各个车辆空调元件的对应的元件控制器发送控制命令，从而调节车内的状态。

在本实施例中，所述中央控制器以及各元件控制器的型号可以相同也可以不同，采用现有的型号即可，如优选的，所述中央控制器的型号为cpm2a-cpu61。其中，所述车辆空调元件包括风门组、压缩机组、冷凝电机、蒸发风机组。在本实施例中，所述风门组包括风门1和风门2，所述压缩机组包括压缩机1和压缩机2，所述蒸发风机组包括蒸发风机1和蒸发风机2，每个车辆空调元件具有其独立的元件控制器。因本实用新型的发明点在于，通过设置备用控制模块，可以在中央控制器失效或者故障时，控制各元件控制器正常的工作。

具体地，所述备用控制模块包括芯片监测单元和备用控制组件；所述芯片监测单元与所述中央控制器和所述备用控制组件连接，所述备用控制组件与所述元件控制器连接；即所述芯片监测单元用于监测所述中央控制器的状态数据，当所述中央控制器正常工作时，其仅向所述芯片监测单元发送实时的脉冲信号，此时，所述芯片监测单元不做出任何指示，所述中央控制器按照正常控制逻辑进行空调系统的控制，而当中央控制器故障或者其他问题时，所述芯片监测单元的控制功能被激活，向各个元件控制器发出控制命令。

更进一步地，为了更好的控制各元件控制器，所述备用控制组件包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元与所述风门组和所述蒸发风机组连接；所述第二控制单元与所述压缩机组和所述冷凝电机连接；在其中一个实施例中，所述第一控制单元的型号为一控制芯片，其型号为cpm2a-cpu61；而所述第二控制单元为机械温控器，其型号可以根据需要自己选择；而所述芯片监测单元为看门狗芯片，其型号也可以根据需要自己选择，在本实施例中，所述看门狗芯片的型号可以选择为exar公司生产的低功耗、高可靠性、低成本的mcu监控芯片sp706；且所述第二控制单元可以与所述芯片监测单元连接，受芯片监测单元的控制，也可以根据自己的控制逻辑，通过实时监测车辆的环境数据，自启动控制。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种新型的轨道车辆空调冗余控制系统，其特征在于，包括车辆通讯管理模块、中央控制器、备用控制模块以及各车辆空调元件上分别独立设置的元件控制器；所述备用控制模块包括芯片监测单元和备用控制组件；所述中央控制器与所述车辆通讯管理模块以及所述元件控制器通讯；所述芯片监测单元与所述中央控制器和所述备用控制组件连接，所述备用控制组件与所述元件控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型的轨道车辆空调冗余控制系统，其特征在于，所述车辆空调元件包括风门组、压缩机组、冷凝电机、蒸发风机组。

3.根据权利要求2所述的一种新型的轨道车辆空调冗余控制系统，其特征在于，所述备用控制组件包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元与所述风门组和所述蒸发风机组连接；所述第二控制单元与所述压缩机组和所述冷凝电机连接。

4.根据权利要求3所述的一种新型的轨道车辆空调冗余控制系统，其特征在于，所述第一控制单元的型号为cpm2a-cpu61；所述第二控制单元为机械温控器。

5.根据权利要求1至4任一所述的一种新型的轨道车辆空调冗余控制系统，其特征在于，所述芯片监测单元为看门狗芯片。

6.根据权利要求1至4任一所述的一种新型的轨道车辆空调冗余控制系统，其特征在于，所述车辆通讯管理模块通过现场总线与所述中央控制器连接。

7.根据权利要求1至4任一所述的一种新型的轨道车辆空调冗余控制系统，其特征在于，所述中央控制器的型号为cpm2a-cpu61。

技术总结
本实用新型提出了一种新型的轨道车辆空调冗余控制系统，包括中央控制器和备用控制模块，所述备用控制模块包括芯片监测单元和备用控制组件，通过所述芯片监测单元实时获取中央控制器的工作状态，当中央控制器出现故障或失效时，所述芯片监测单元控制启动备用控制模块以维持空调系统的正常工作，确保了车辆空调系统的正常运行，提高了空调系统的可靠性，保证了车辆的舒适性，同时还降低了故障率以及维修和服务成本。

技术研发人员：张传权;杜仁冬;杨学东
受保护的技术使用者：金鑫美莱克空调系统(无锡)有限公司
技术研发日：2019.09.25
技术公布日：2020.06.02