本實用新型涉及城市軌道交通輔助設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于城市軌道交通的電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著城市交通的迅速發(fā)展，軌道交通已經(jīng)成為人們出行最便捷、經(jīng)濟和高效的交通工具之一 。目前，城市軌道交通車站內(nèi)包含眾多的弱電設(shè)備系統(tǒng)，如通信、信號、綜合監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、辦公自動化、門禁、自動售檢票、火災(zāi)自動報警、屏蔽門、應(yīng)急照明、變電所綜合自動化等，這些系統(tǒng)負責地鐵車站的旅客運輸環(huán)境監(jiān)控、信息傳遞和乘客導(dǎo)引等，屬于重要或特別重要的一級負荷，需要可靠性很高的電源，以保證供電質(zhì)量和供電連續(xù)性。

在以往的軌道交通工程中，車站各弱電系統(tǒng)分別配置自己的電源系統(tǒng)，存在設(shè)備重復(fù)配置、利用率低，占地面積大，經(jīng)濟上不合理等缺點。在運營維護中，各系統(tǒng)基本沒有專業(yè)的電源維護人員，這就造成電源系統(tǒng)維護少或維護不當?shù)臓顩r經(jīng)常發(fā)生，長久下來不然會導(dǎo)致蓄電池容量降低，不能達到備用時間要求。并且，目前軌道交通的電源系統(tǒng)都是采用市電供電，當給軌道交通供電的市電因故異常時，會給軌道交通造成嚴重影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種用于城市軌道交通中的電源系統(tǒng)，以提高供電的穩(wěn)定性和可靠性。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案如下。

城市軌道交通用太陽能市電互補USP電源系統(tǒng)，包括市電供電單元、太陽能供電單元和負載同步及供電切換單元，所述市電供電單元和太陽能供電單元的輸出端分別與負載同步及供電切換單元的輸入端連接，負載同步及供電切換單元的輸出端連接軌道用電負載；

所述負載同步及供電切換單元包括負載同步控制器、電源監(jiān)測模塊、邏輯控制器以及靜態(tài)開關(guān)，其中，電源監(jiān)測模塊以及負載同步控制器的輸入端分別與市電供電單元和太陽能供電單元的輸出端連接，電源監(jiān)測模塊和負載同步控制器的輸出端分別連接邏輯控制器的輸入端，邏輯控制器的輸出端連接靜態(tài)開關(guān)的輸入端，靜態(tài)開關(guān)的輸出端連接軌道用電負載。

上述城市軌道交通用太陽能市電互補USP電源系統(tǒng)，所述靜態(tài)開關(guān)為由兩個反向并聯(lián)連接的可控硅構(gòu)成的交流無觸點開關(guān)。

上述城市軌道交通用太陽能市電互補USP電源系統(tǒng)，所述電源監(jiān)測模塊的輸出端還連接有無線智能控制模塊，無線智能控制模塊與設(shè)置在控制室內(nèi)的監(jiān)控裝置相互通信，無線智能控制模塊的輸出端分別連接市電供電單元和太陽能供電單元的控制機構(gòu)。

上述城市軌道交通用太陽能市電互補USP電源系統(tǒng)，所述市電供電單元包括市電轉(zhuǎn)換控制裝置以及依次連接的穩(wěn)壓整流模塊、第一蓄電池和市電交直流逆變器，其中市電轉(zhuǎn)換控制裝置分別與穩(wěn)壓整流模塊和市電交直流逆變器的受控端連接；所述太陽能供電單元包括依次連接的太陽能電池組件、光伏控制裝置、第二蓄電池和光伏交直流逆變器；所述無線智能控制模塊的輸出端分別與市電轉(zhuǎn)換控制裝置和光伏控制裝置的受控端連接。

由于采用了以上技術(shù)方案，本實用新型所取得技術(shù)進步如下。

本實用新型將太陽能發(fā)電應(yīng)用到軌道交通的UPS電源中，使得電源系統(tǒng)具有了太陽能和市電雙重供電方式，不僅提高了軌道交通供電的穩(wěn)定性和可靠性，而且降低了蓄電池總?cè)萘?、延長了蓄電池的使用壽命。 負載同步及供電切換單元的設(shè)置，能夠保證太陽能供電單元和市電供電單元輸出的電壓幅值、波形以及頻率相同，使轉(zhuǎn)換過程變得平穩(wěn)、可靠；徹底克服了兩單元不同步時容易造成的負載電壓擾動、接通時電流過大而停機等現(xiàn)象的發(fā)生。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

其中：1. 市電供電單元，11. 市電轉(zhuǎn)換控制裝置，12. 穩(wěn)壓整流模塊，13. 第一蓄電池，14. 市電交直流逆變器，2. 太陽能供電單元，21. 太陽能電池組件，22. 光伏控制裝置，23. 第二蓄電池，24. 光伏交直流逆變器，3. 負載同步及供電切換單元，31. 負載同步控制器，32. 電源監(jiān)測模塊，33. 邏輯控制器，34. 靜態(tài)開關(guān)，4. 無線智能控制模塊，5.監(jiān)控裝置，6.軌道用電負載。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。

一種城市軌道交通用太陽能市電互補USP電源系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括市電供電單元1、太陽能供電單元2和負載同步及供電切換單元3，市電供電單元和太陽能供電單元的輸出端分別與負載同步及供電切換單元的輸入端連接，負載同步及供電切換單元的輸出端連接軌道用電負載6。

市電供電單元1用于對軌道用電負載提供正常供電，包括市電轉(zhuǎn)換控制裝置11以及依次連接的穩(wěn)壓整流模塊12、第一蓄電池13和市電交直流逆變器14，其中市電轉(zhuǎn)換控制裝置11分別與穩(wěn)壓整流模塊12和市電交直流逆變器14的受控端連接。市電轉(zhuǎn)換控制裝置用于控制穩(wěn)壓整流模塊進行穩(wěn)壓、整流操作，從而為第一蓄電池充電；還用于控制市電交直流逆變器進行直流逆變，為軌道用電負載提供正常供電。

太陽能供電單元2用于在市電供電單元故障時為軌道用電負載提供電能，包括依次連接的太陽能電池組件21、光伏控制裝置22、第二蓄電池23和光伏交直流逆變器24。太陽能電池組件利用太陽能光照發(fā)出直流電能，經(jīng)光伏控制裝置控制后存儲到第二蓄電池中，光伏控制裝置還可用于保護蓄電池，防止蓄電池過充、過放等現(xiàn)象發(fā)生。

負載同步及供電切換單元3的功能有二：一是保證市電供電單元1和太陽能供電單元2的輸出信號同步，二是根據(jù)市電供電單元1和太陽能供電單元2的輸出情況對供電支路進行平穩(wěn)可靠轉(zhuǎn)換。

負載同步及供電切換單元3包括負載同步控制器31、電源監(jiān)測模塊32、邏輯控制器33以及靜態(tài)開關(guān)34。其中，電源監(jiān)測模塊32以及負載同步控制器31的輸入端分別與市電交直流逆變器14和光伏交直流逆變器24連接，電源監(jiān)測模塊32和負載同步控制器31的輸出端分別連接邏輯控制器33的輸入端，邏輯控制器33的輸出端連接靜態(tài)開關(guān)34的輸入端，靜態(tài)開關(guān)的輸出端連接軌道用電負載6。

本實施例中，靜態(tài)開關(guān)為由兩個反向并聯(lián)連接的可控硅構(gòu)成的交流無觸點開關(guān)，其閉合和斷開由邏輯控制器控制，其作用是實現(xiàn)從一路電源到另一路電源的自動切換。

本實用新型中，電源監(jiān)測模塊32的輸出端還連接有無線智能控制模塊4，無線智能控制模塊4與設(shè)置在控制室內(nèi)的監(jiān)控裝置5相互通信，用于將供電情況通過無線傳輸上傳至監(jiān)控裝置；無線智能控制模塊的輸出端分別與市電轉(zhuǎn)換控制裝置11和光伏控制裝置22的受控端連接，可根據(jù)監(jiān)控裝置的指令對市電供電單元1和太陽能供電單元2的工作狀態(tài)進行遠控。