專利名稱：應(yīng)用于軌道交通車輛的電源控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于轉(zhuǎn)換電源形式的電源控制系統(tǒng)。更具體地說，本實用新型涉及一種應(yīng)用于軌道交通車輛的電源控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電源系統(tǒng)能將不同制式的車輛供電電壓轉(zhuǎn)換為制動系統(tǒng)工作用電源，是軌道交通車輛制動系統(tǒng)的工作動力和來源，需要不間斷的為制動系統(tǒng)的各子系統(tǒng)提供各種制式的可靠工作電源，并能夠根據(jù)制動系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行主動休眠和自喚醒以減少車輛電能的消耗。目前常見的電源能夠?qū)我惠斎氲慕涣骰蛘咧绷麟妷恨D(zhuǎn)換為不同電壓等級的直流電壓，并能保證系統(tǒng)提供不間斷的工作。在分布式的軌道交通車輛制動系統(tǒng)中，電空制動控制系統(tǒng)、車輪滑行保護(hù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、模擬量和數(shù)字量接口及驅(qū)動部分等均需為其提供電源作為工作動力，并且各個系統(tǒng)需要的電源電壓等級和功率不同。目前沒有描述軌道交通車輛制動系統(tǒng)的集成電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。軌道交通車輛制動系統(tǒng)的各個系統(tǒng)需要為其提供不間斷的工作電源，完成車輛的制動控制等功能。但是現(xiàn)有技術(shù)中并沒有用于采用可靠性電源對本軌道交通車輛制動系統(tǒng)各子系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠電源的電源控制裝置。

實用新型內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的就是基于上述的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種能夠為不同的電壓等級和功率的不同子系統(tǒng)同時提供電源的電源控制系統(tǒng)，為了實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本實用新型采用如下的技術(shù)方案本實用新型提供的一種應(yīng)用于軌道交通車輛的電源控制系統(tǒng)，具體地包括順次連接的供電模塊，與該供電模塊連接的至少一個冗余電源模塊，每個冗余電源模塊與制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)直接或者間接連通。其中的冗余電源模塊用于對電源進(jìn)行控制并轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換之后的不同電壓等級和功率的電源傳輸?shù)街苿酉到y(tǒng)的子系統(tǒng)中。具體地說，每個冗余電源模塊均包括用于對電源進(jìn)行調(diào)整的輸入電源調(diào)理模塊以及用于對電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換的電源變換模塊，每個所述制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)與所述的電源變換模塊連通。基于上述的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，所有所述的冗余電源模塊全部與所述的制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)直接連通；或者，部分所述的冗余電源模塊與冗余控制模塊連通，再通過所述的冗余控制模塊與所述的制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)連通；或者，所有所述的冗余電源模塊全部與冗余控制模塊連通，再通過所述的冗余控制模塊與制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)連通。上述的三種的連接方式均能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型的發(fā)明目的。而具體地說，針對本實用新型中公開的所述的制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)包括電空制動控制系統(tǒng)、車輪滑行保護(hù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、模擬量數(shù)字量接口及驅(qū)動系統(tǒng)。更優(yōu)選地，所述的電源控制系統(tǒng)具有閉環(huán)結(jié)構(gòu)。在所述的閉環(huán)結(jié)構(gòu)中還設(shè)置有用于對整個電源控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測以及診斷的檢測診斷模塊。所述冗余控制模塊與制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)連通，所述的冗余控制模塊以及制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)均與所述的檢測診斷模塊連通，所述的檢測診斷模塊另一端與供電模塊連通。這樣就能夠提供對實用新型的電源控制系統(tǒng)的檢測和診斷。另外，所述的電源控制系統(tǒng)具有多個冗余電源模塊，該多個冗余電源模塊并列連接在所述的供電模塊以及所述的制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)之間。綜上所述，通過采用上述的技術(shù)方案，本實用新型提供了一種能夠為不同的電壓等級和功率的不同子系統(tǒng)同時提供電源的電源控制系統(tǒng)。

圖1中顯示的是本實用新型的第一實施例的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2中顯示的是本實用新型的第二實施例的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3中顯示的是本實用新型的第三實施例的具體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中各標(biāo)號代表組件名稱說明如下1供電模塊 2輸入電源調(diào)理模塊 3電源變換模塊 4冗余控制模塊5子系統(tǒng) 6檢測診斷模塊
具體實施方式
本實用新型在于提供一種能夠為不同的電壓等級和功率的不同子系統(tǒng)同時提供電源的電源控制系統(tǒng)。下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖1中顯示的是本實用新型第一實施例的具體結(jié)構(gòu)示意圖。該電源控制系統(tǒng)能將單一輸入的交流或者直流電壓，轉(zhuǎn)換為不同電壓等級的直流電壓，能不間斷的為制動系統(tǒng)的各子系統(tǒng)5提供各種制式的可靠電源，能夠根據(jù)制動系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行主動休眠和自喚醒以減少車輛蓄電池的消耗，并具有狀態(tài)檢測和診斷功能。更具體地說，在圖1中顯示的本實用新型實施例中。(1)軌道交通制動系統(tǒng)用電源控制系統(tǒng)采用冗余設(shè)計，各冗余部分具有熱備份功能和/或輸出均流控制功能。(2)電源控制系統(tǒng)能夠根據(jù)制動系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行電源主動休眠和自喚醒。(3)電源控制系統(tǒng)具有輸入、輸出供電狀態(tài)檢測和診斷功能。(4)根據(jù)(1)中的描述，軌道交通制動系統(tǒng)用電源控制系統(tǒng)的供電輸入和輸出供電均采用冗余設(shè)計，各冗余電路均有輸入電源調(diào)理模塊2和電源變換模塊3，能夠為制動系統(tǒng)各子系統(tǒng)5，該子系統(tǒng)5中包括電空制動控制系統(tǒng)、車輪滑行保護(hù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、模擬量和數(shù)字量接口及驅(qū)動部分等提供各種電壓等級和功率的工作電源。每種輸出供電均有母線輸出，各對應(yīng)的工作系統(tǒng)采用并聯(lián)方法進(jìn)行電源使用。(5)根據(jù)(1)中的描述，冗余電源模塊之間采用熱備份功能時，當(dāng)其中一部分供電模塊失效時具有故障導(dǎo)向安全功能，冗余控制模塊4自動關(guān)閉而不影響冗余電源模塊的輸出ο(6)根據(jù)(1)中的描述，冗余控制模塊4能切除失效的供電模塊1，使能冗余電源模塊4。切換的時間應(yīng)足夠短，而不影響制動系統(tǒng)的控制功能，為此在本實用新型的電源控制系統(tǒng)上需安裝足夠容量的電容，該電容的容量應(yīng)大于電源的冗余模塊在切換過程中制動系統(tǒng)的能量消耗。(5)根據(jù)(1)中的描述，冗余電源模塊并聯(lián)運行，模塊之間采用最大電流均流法進(jìn)行均流控制。冗余控制模塊4應(yīng)保證各供電模塊的輸出電壓相等，輸出電流相同。(8)根據(jù)⑵中的描述，電源控制系統(tǒng)能夠檢測制動系統(tǒng)的工作狀態(tài)，當(dāng)不需要制動系統(tǒng)工作時，電源能夠自動進(jìn)入休眠狀態(tài)，一種情況是軌道交通車輛長期停放而未使用， 此時沒有制動控制的需求；而當(dāng)需要制動系統(tǒng)工作時，電源能夠自動喚醒，一種情況是對軌道交通車輛實施了制動控制，該控制指令可以將電源從休眠狀態(tài)喚醒。(9)根據(jù)(3)中的描述，電源控制系統(tǒng)具有智能診斷檢測模塊6能夠進(jìn)行供電輸入和輸出供電狀態(tài)檢測。當(dāng)車輛供電電源電壓處于正常范圍時(一般為額定值的-30%至+25% )，提供正常的電源輸出，而當(dāng)車輛供電電源電壓不在正常范圍時，能夠自動切斷電源輸出。當(dāng)某一種輸出供電電壓異常時，比如輸出短路，能夠自動切斷該種供電模塊1輸出，防止內(nèi)部器件因短路電流過大而損壞電源。電源控制系統(tǒng)能將工作狀態(tài)輸出至對應(yīng)的控制系統(tǒng)，如模擬量供電模塊1輸出至模擬量接口及其對應(yīng)的控制和檢測機(jī)構(gòu)。同時所有的供電輸出均可以通過LED燈進(jìn)行狀態(tài)顯不。軌道交通制動系統(tǒng)用電源控制系統(tǒng)能夠識別各種制式的車輛供電模塊1的電壓。多路冗余輸入的電源調(diào)理模塊2，考慮了軌道交通車輛的制動系統(tǒng)的工作環(huán)境要求，如電磁兼容、電源瞬變等影響，調(diào)理后的電源質(zhì)量更高。多路冗余輸入的電源變換模塊3，能將各種輸入制式的電源，變換為制動系統(tǒng)工作需要的各種制式的電源。冗余控制模塊4，能夠?qū)崿F(xiàn)多路冗余電源變換模塊之間的余度管理，包括熱備份管理和輸出供電的均流管理。制動系統(tǒng)各子系統(tǒng)5，包括電空制動控制系統(tǒng)、車輪滑行保護(hù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、模擬量和數(shù)字量接口及驅(qū)動部分等，執(zhí)行制動系統(tǒng)的各種控制功能。智能診斷檢測模塊6能夠進(jìn)行供電輸入和輸出供電狀態(tài)檢測，并能在供電異常時診斷結(jié)果通過相關(guān)接口輸出。通過采用上述的技術(shù)方案，本實用新型提供了一種能夠為不同的電壓等級和功率的不同子系統(tǒng)同時提供電源的電源控制系統(tǒng)。圖2中顯示的是本實用新型的第二實施例的具體結(jié)構(gòu)示意圖；與該圖1中顯示的本實用新型的第一實施例具有基本相同的結(jié)構(gòu)，與該第一實施例區(qū)別的是部分所述的冗余電源模塊與冗余控制模塊4連通，再通過所述的冗余控制模塊4與所述的制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)5連通。圖3中顯示的是本實用新型的第三實施例的具體結(jié)構(gòu)示意圖。與該圖1中顯示的本實用新型的第一實施例具有基本相同的結(jié)構(gòu)，而與該第一實施例區(qū)別的是所有所述的冗余電源模塊均直接地制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)5連通。通過采用上述的技術(shù)方案，本實用新型提供了一種能夠為不同的電壓等級和功率
5的不同子系統(tǒng)同時提供電源的電源控制系統(tǒng)。 本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于上述具體實施方式
中所公開的具體實施例，而是只要滿足本發(fā)明權(quán)利要求中技術(shù)特征的組合就落入了本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于軌道交通車輛的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的電源控制系統(tǒng)包括順次連接的供電模塊，與該供電模塊連接的至少一個冗余電源模塊，每個冗余電源模塊與制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)直接或者間接連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于軌道交通車輛的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的冗余電源模塊均包括用于對電源進(jìn)行調(diào)整的輸入電源調(diào)理模塊以及用于對電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換的電源變換模塊，每個所述制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)與所述的電源變換模塊連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于軌道交通車輛的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所有所述的冗余電源模塊全部與所述的制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)直接連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于軌道交通車輛的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，部分所述的冗余電源模塊與冗余控制模塊連通，再通過所述的冗余控制模塊與所述的制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于軌道交通車輛的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所有所述的冗余電源模塊全部與冗余控制模塊連通，再通過所述的冗余控制模塊與制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的應(yīng)用于軌道交通車輛的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)包括電空制動控制系統(tǒng)、車輪滑行保護(hù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、模擬量數(shù)字量接口及驅(qū)動系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于軌道交通車輛的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的電源控制系統(tǒng)具有閉環(huán)結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用于軌道交通車輛的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述的閉環(huán)結(jié)構(gòu)中還設(shè)置有用于對整個電源控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測以及診斷的檢測診斷模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的應(yīng)用于軌道交通車輛的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冗余控制模塊與制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)連通，所述的冗余控制模塊以及制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)均與所述的檢測診斷模塊連通，所述的檢測診斷模塊另一端與供電模塊連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于軌道交通車輛的電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的電源控制系統(tǒng)具有多個冗余電源模塊，該多個冗余電源模塊并列連接在所述的供電模塊以及所述的制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)之間。
專利摘要本實用新型涉及一種用于轉(zhuǎn)換電源形式的電源控制系統(tǒng)。更具體地說，本實用新型涉及一種應(yīng)用于軌道交通車輛的電源控制系統(tǒng)。所述的電源控制系統(tǒng)包括順次連接的供電模塊，與該供電模塊連接的至少一個冗余電源模塊，每個冗余電源模塊與制動系統(tǒng)的子系統(tǒng)直接或者間接連通。通過采用上述的技術(shù)方案，本實用新型提供了一種能夠為不同的電壓等級和功率的不同子系統(tǒng)同時提供電源的電源控制系統(tǒng)。
文檔編號H02J9/00GK202111516SQ20112020982
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者曹宏發(fā), 樊貴新, 王新海 申請人:中國鐵道科學(xué)研究院機(jī)車車輛研究所