一种轨道车辆开关电源测试系统的制作方法

本申请涉及测试设备技术领域，更具体地说，涉及一种轨道车辆开关电源测试系统。

背景技术：

开关电源是一种高频电能的转换装置，具备高效率、低功耗以及智能化的优势，开关电源已经广泛的应用于轨道交通领域。近几年，开关电源在服役过程中故障较多，但是技术人员对开关电源内部性能指标参数并没有明确的认识，服役故障复现困难。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本申请提供了一种轨道车辆开关电源测试系统，以实现对轨道车辆的开关电源进行测试，记录开关电源的工作参数的目的，为服役故障的复现奠定基础。

为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种轨道车辆开关电源测试系统，包括：控制柜、第一转换设备、第二转换设备、电源设备、被测设备、负载和记录设备；其中，

所述控制柜包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端和所述第二连接端分别与所述第一转换设备和第二转换设备连接；

所述第一转换设备包括第一通信转换接口和第二通信转换接口，所述第一通信转换接口与所述第一连接端连接，所述第二通信转换接口与所述电源设备连接；

所述第二转换设备包括第三通信转换接口和第四通信转换接口，所述第三通信转换接口与所述第二连接端连接，所述第四通信转换接口与所述负载连接；

所述被测设备为被测开关电源，所述被测开关电源与所述电源设备连接，所述记录设备用于记录所述被测开关电源的工作参数。

可选的，所述控制柜用于通过所述第一转换设备向所述电源设备提供第一控制参数，并通过所述第一转换设备接收所述电源设备的运行参数，和用于通过所述第二转换设备向所述电源设备提供第二控制参数，并通过所述第二转换设备接收所述负载的运行参数。

可选的，所述第一转换设备用于将所述第一控制参数由tcp通信协议格式转换为rs485通信协议格式向所述电源设备传输，和用于将所述电源设备的运行参数由rs485通信协议格式转换为tcp通信协议格式向所述控制柜传输。

可选的，所述第二转换设备用于将所述第二控制参数由usb通信协议格式转换为rs485通信协议格式向所述负载传输，和用于将所述负载的运行参数由rs485通信协议格式转换为usb通信协议格式并向所述控制柜传输。

可选的，所述第一转换设备包括网络交换机和tcp转rs485模块。

可选的，所述tcp转rs485模块为usr-tcp232-410s转换模块。

可选的，所述记录设备包括：电压传感器、电流传感器和示波记录仪；其中，

所述电压传感器分别与所述被测开关电源设备和所述示波记录仪连接，用于获取所述被测开关电源的电压参数；

所述电流传感器分别与所述被测开关电源设备和所述示波记录仪连接，用于获取所述被测开关电源的电流参数；

所述示波记录仪，用于根据所述电压传感器获取的电压参数记录所述被测开关电源的电压波形；和用于根据所述电流传感器获取的电流参数记录所述被测开关电源的电流波形。

可选的，所述电压传感器为lv25-p电压传感器。

可选的，所述电流传感器包括霍尔电流钳。

可选的，所述电源设备包括：供电电源和电源柜；

所述供电电源与所述电源柜连接，所述电源柜与所述被测设备连接；

所述供电电源和所述电源柜还分别与所述第一转换设备的第二通信转换接口连接；

所述电源柜包括dam1600f继电器板卡。

从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种轨道车辆开关电源测试系统，所述轨道车辆开关电源测试系统包括控制柜、第一转换设备、第二转换设备、电源设备、被测设备、负载和记录设备；其中，第一转换设备分别与控制柜和电源设备连接，用于实现控制柜和电源设备之间的通信，所述第二转换设备分别与所述负载和所述控制柜连接，用于实现负载和控制柜之间的通信，所述被测设备为被测开关电源，其中，所述被测开关电源与所述电源设备连接，所述记录设备用于记录所述被测开关电源的工作参数，实现对被测开关电源的工作参数的记录目的，为被测开关电源的服役故障的复现奠定基础。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请的一个实施例提供的一种轨道车辆开关电源测试系统的结构示意图；

图2为本申请的另一个实施例提供的一种轨道车辆开关电源测试系统的结构示意图；

图3为本申请的又一个实施例提供的一种轨道车辆开关电源测试系统的结构示意图；

图4为本申请的再一个实施例提供的一种轨道车辆开关电源测试系统的结构示意图；

图5为本申请的一个可选实施例提供的一种轨道车辆开关电源测试系统的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术中所述，现有技术中缺乏对开关电源内部性能指标参数的测试系统，导致技术人员对开关电源内部性能指标参数并没有明确的认识，服役故障复现困难。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种轨道车辆开关电源测试系统，包括：控制柜、第一转换设备、第二转换设备、电源设备、被测设备、负载和记录设备；其中，

所述控制柜包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端和所述第二连接端分别与所述第一转换设备和第二转换设备连接；

所述第一转换设备包括第一通信转换接口和第二通信转换接口，所述第一通信转换接口与所述第一连接端连接，所述第二通信转换接口与所述电源设备连接；

所述第二转换设备包括第三通信转换接口和第四通信转换接口，所述第三通信转换接口与所述第二连接端连接，所述第四通信转换接口与所述负载连接；

所述被测设备为被测开关电源，所述被测开关电源与所述电源设备连接，所述记录设备用于记录所述被测开关电源的工作参数。

所述轨道车辆开关电源测试系统包括控制柜、第一转换设备、第二转换设备、电源设备、被测设备、负载和记录设备；其中，第一转换设备分别与控制柜和电源设备连接，用于实现控制柜和电源设备之间的通信，所述第二转换设备分别与所述负载和所述控制柜连接，用于实现负载和控制柜之间的通信，所述被测设备为被测开关电源，其中，所述被测开关电源与所述电源设备连接，所述记录设备用于记录所述被测开关电源的工作参数，实现对被测开关电源的工作参数的记录目的，为被测开关电源的服役故障的复现奠定基础。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种轨道车辆开关电源测试系统，如图1所示，包括：控制柜10、第一转换设备20、第二转换设备30、电源设备40、被测设备50、负载60和记录设备52；其中，

所述控制柜10包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端和所述第二连接端分别与所述第一转换设备20和第二转换设备30连接；

所述第一转换设备20包括第一通信转换接口和第二通信转换接口，所述第一通信转换接口与所述第一连接端连接，所述第二通信转换接口与所述电源设备40连接；

所述第二转换设备30包括第三通信转换接口和第四通信转换接口，所述第三通信转换接口与所述第二连接端连接，所述第四通信转换接口与所述负载60连接；

所述被测设备50为被测开关电源51，所述被测开关电源51与所述电源设备40连接，所述记录设备52用于记录所述被测开关电源51的工作参数。所述负载60用于为所述被测设备50提供负载匹配。

所述轨道车辆开关电源测试系统包括控制柜10、第一转换设备20、第二转换设备30、电源设备40、被测设备50和负载60；其中，第一转换设备20分别与控制柜10和电源设备40连接，用于实现控制柜10和电源设备40之间的通信，所述第二转换设备30分别与所述负载60和所述控制柜10连接，用于实现负载60和控制柜10之间的通信，所述被测设备50为被测开关电源51，其中，所述被测开关电源51与所述电源设备40连接，所述记录设备52用于记录所述被测开关电源51的工作参数，实现对被测开关电源51的工作参数的记录目的，为被测开关电源51的服役故障的复现奠定基础。

下面对本申请实施例提供的轨道车辆开关电源测试系统的各个设备的可行工作流程进行描述。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述控制柜10用于通过所述第一转换设备20向所述电源设备40提供第一控制参数，并通过所述第一转换设备20接收所述电源设备40的运行参数，和用于通过所述第二转换设备30向所述电源设备40提供第二控制参数，并通过所述第二转换设备30接收所述负载60的运行参数。

所述第一控制参数可以包括电压参数、电流参数、功率参数和持续时间中的至少一个，以实现对电源设备40的工作状态的控制。

相似的，所述第二控制参数可以包括负载60大小、负载60变化状态和持续时间中的至少一个，以实现对负载60的控制。

通常情况下，参考图2，所述负载60包括负载输入61和负载通信62，其中负载输入61与所述被测开关电源51连接，用于接收所述被测开关电源51提供的电源，所述负载通信62则与所述第二转换设备30连接，用于将负载60在电源驱动下的各个运行参数传输给所述第二转换设备30，并经过第二转换设备30的转换后发送给所述控制柜10。此外，所述负载通信62还用于将所述第二转换设备30传输的第二控制参数发送给所述负载输入61，实现负载输入61的具体负载60大小等参数的控制。

可选的，所述第一转换设备20用于将所述第一控制参数由tcp通信协议格式转换为rs485通信协议格式向所述电源设备40传输，和用于将所述电源设备40的运行参数由rs485通信协议格式转换为tcp通信协议格式向所述控制柜10传输。

所述第二转换设备30用于将所述第二控制参数由usb通信协议格式转换为rs485通信协议格式向所述负载60传输，和用于将所述负载60的运行参数由rs485通信协议格式转换为usb通信协议格式并向所述控制柜10传输。

相应的，参考图3，所述第一转换设备20包括网络交换机21和tcp转rs485模块22。

所述第二转换设备30包括usb转rs485模块。

可选的，所述tcp转rs485模块22为usr-tcp232-410s转换模块。usr-tcp232-410s转换模块是一款实现串口和以太网口之间数据双向透明转发的设备，采用cortex-m4方案，主频高达120mhz，支持rs232和rs485同时工作，串口一侧实现串口数据的透明传输，以太网口一侧则是tcp/ip数据包，内部包含精细优化的tcp/ip协议栈，通过简单的设置即可指定工作细节。

在上述实施例的基础上，在本申请的另一个实施例中，参考图4，所述记录设备52包括：电压传感器521、电流传感器522和示波记录仪523；其中，

所述电压传感器521分别与所述被测开关电源51设备40和所述示波记录仪523连接，用于获取所述被测开关电源51的电压参数；

所述电流传感器522分别与所述被测开关电源51设备40和所述示波记录仪523连接，用于获取所述被测开关电源51的电流参数；

所述示波记录仪523，用于根据所述电压传感器521获取的电压参数记录所述被测开关电源51的电压波形；和用于根据所述电流传感器522获取的电流参数记录所述被测开关电源51的电流波形。

其中，所述电压传感器521为lv25-p电压传感器521。lv25-p电压传感器521具有精度高、线性度好、温漂低、抗干扰能力强、频带宽等优点。

所述电流传感器522包括霍尔电流钳。霍尔电流钳具有线性误差小，响应时间短，功耗低等优点。

可选的，参考图5，所述电源设备40包括：供电电源41和电源柜42；

所述供电电源41与所述电源柜42连接，所述电源柜42与所述被测设备50连接；

所述供电电源41和所述电源柜42还分别与所述第一转换设备20的第二通信转换接口连接；

所述电源柜42包括dam1600f继电器板卡。

所述供电电源41可采用直流可编程电源，采用高频率开关式结构，定点压、定电流自动切换，功率密度高，可程序过电压、过电流保护，接口反应时间最快20ms。

dam1600f继电器板卡的供电电源41为直流7-30v，触点容量最大为30vdc30a；通讯接口支持rs485、rs232；通信波特率：2400，4800，9600，19200，38400可选；通信协议：标准modbusrtu协议。

可选的，所述供电电源41可以包括电源输出和电源通信，所述电源柜可以包括电源柜输出和电源柜通信。其中，电源通信和电源柜通信分别负责与tcp转rs485模块之间的通信，电源输出负责将电源供给给所述电源柜输出，所述电源柜输出则将电源提供给所述被测开关电源51。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，提供了一种具体地对开关电源测试的参数种类。

可选的，在记录了所述被测开关电源51的工作参数之后，对所述工作参数进行分析处理，可获得被测开关电源51的空载输出电压、输入电压变化范围、稳压精度、输出电压设定值、电压调整率(源效应)、负载60调整率、效率测试、瞬态响应(动态负载60或暂态负载60)、输出纹波及噪声、功率因数、输入电流总谐波失真度(适用于所有带有pfc产品的开关电源)、输出电压上升时间及下降时间和启动过冲测试等。

具体参考下标：

综上所述，本申请实施例提供了一种轨道车辆开关电源测试系统，所述轨道车辆开关电源测试系统包括控制柜10、第一转换设备20、第二转换设备30、电源设备40、被测设备50、负载60和记录设备52；其中，第一转换设备20分别与控制柜10和电源设备40连接，用于实现控制柜10和电源设备40之间的通信，所述第二转换设备30分别与所述负载60和所述控制柜10连接，用于实现负载60和控制柜10之间的通信，所述被测设备50为被测开关电源51和记录设备52，其中，所述被测开关电源51与所述电源设备40连接，所述记录设备52用于记录所述被测开关电源51的工作参数，实现对被测开关电源51的工作参数的记录目的，为被测开关电源51的服役故障的复现奠定基础。

本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。