一種軌道交通車輛中應急電源裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于自動化技術領域，涉及一種軌道交通車輛中應急電源裝置。
【背景技術】
[0002]現有電源裝置由于鐵路行業(yè)技術滯后及自身原因，現有電源產品體積龐大，噪音大，性能穩(wěn)定性差，供電方式復雜，采用多路供電，出現問題無法及時處理，維護難度大，一般以更換為主。由于鐵路行業(yè)特殊性，現階段沒有一款體積小，供電單一，性價比高的產品來服務鐵路行業(yè)。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種軌道交通車輛中應急電源裝置，以解決現有技術中存在的維護難度大，供電不統(tǒng)一，輸出電壓不穩(wěn)定的問題。
[0004]本發(fā)明所采用的技術方案是，一種軌道交通車輛中應急電源裝置，包括逆變器，逆變器的輸入端設置有保護電路，逆變器還連接有用于控制逆變器輸出的控制器，控制器包括DSP控制模塊，DSP控制模塊連接有模擬量輸入處理模塊、開關量輸入處理模塊和開關量輸出處理模塊；
[0005]模擬量輸入處理模塊，用于采集和變換逆變器的輸入電壓、經由DSP控制模塊控制后的中間電壓和逆變器的輸出電壓；
[0006]開關量輸入處理模塊，用于對逆變器中IGBT的輸入信號進行處理，并監(jiān)測應急電源裝置的運行狀態(tài)；
[0007]開關量輸出處理模塊，用于交流電控制輸出，同時實時監(jiān)控逆變器輸出狀態(tài)，通過DSP控制器進行掃描監(jiān)控。
[0008]進一步的，模擬量輸入處理模塊包括用于將大電壓信號變換成小電壓信號的信號變換電路和用于對小電壓信號進行濾波處理的濾波電路。
[0009]進一步的，DSP控制模塊還連接有用于為應急電源裝置提供電源的控制電源模塊。
[0010]進一步的，DSP控制模塊還連接有人機接口模塊，人機接口模塊包括鍵盤接口、RS485通信接口、機械表顯示接口和/或電池監(jiān)測接口。
[0011]進一步的，DSP控制模塊還連接有用于將直流電壓變換成三相交流電壓的逆變橋驅動模塊。
[0012]進一步的，保護電路包括二極管和濾波電容，二極管經濾波電容連接至逆變器的輸入端。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，輸入采用了單相全橋二極管，防止輸入反接；采用DSP控制模塊來控制逆變器，可以實現輸出過載保護、過流保護、過熱保護等功能，同時可以對逆變器的輸出進行切換控制。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明主控板試驗裝置的模塊連接圖；
[0015]圖2為本發(fā)明主控板試驗裝置中控制器的模塊連接圖。
[0016]圖中，1.逆變器，2.控制器，3.二極管，4.濾波電容，5.DSP控制模塊5，6.模擬量輸入處理模塊，7.開關量輸入處理模塊，8.開關量輸出處理模塊，9.逆變橋驅動模塊，10.控制電源模塊，11.RS485通信接口，12.電池監(jiān)測接口，13.鍵盤接口，14.機械表顯示接
□O
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0018]本發(fā)明提供了一種軌道交通車輛中應急電源裝置，包括逆變器1，逆變器I的輸入端設置有保護電路，保護電路包括單相全橋二極管3和濾波電容4，單相全橋二極管3經濾波電容4連接至所述逆變器I的輸入端，濾波器可以改善諧波，單相全橋二極管3可以防止輸入反接。
[0019]逆變器I還連接有用于控制逆變器I輸出的控制器2，控制器2的核心是DSP控制模塊5。DSP控制模塊5通過其自身的各個引腳分別連接有模擬量輸入處理模塊6、開關量輸入處理模塊7、開關量輸出處理模塊8、逆變橋驅動模塊9、控制電源模塊10、RS485通信接口 11，電池監(jiān)測接口 12、鍵盤接口 13和機械表顯示接口 14。
[0020]1、DSP 控制模塊 5:
[0021]考慮到計算機技術的發(fā)展和當前的流行趨勢，在實際使用當中通常采用TI公司TMS320F2808系列DSP控制器，采用32位的CPU，該芯片的主要特性有:32位CPU、128K片內Flash存儲器、18K片內RAM、16路PWM輸出、16路A/D轉換邏輯、CAN、I2C, SP1、UART接
□O
[0022]2、模擬量輸入處理模塊6:
[0023]用于采集和變換逆變器I的輸入電壓DC600V、經由DSP控制模塊5控制后的中間電壓和逆變器I的輸出電壓；其中，中間電壓指的是沒有濾波的三相交流電壓，輸出電壓指的是最終連接負載時的電壓。
[0024]模擬量輸入處理模塊6包括信號變換電路和濾波電路。信號變換電路主要用于將大電壓信號變換成小電壓信號，然后通過濾波電路對小的電壓信號進行濾波處理。
[0025]考慮到應急電源系列化的要求，模擬量輸入處理模塊6的處理方法為:
[0026]檢測兩路市電輸入電壓，用來實現兩路市電自動切換；檢測一路逆變器I輸出交流電壓，達到穩(wěn)壓穩(wěn)流輸出，保證輸出電壓的品質；檢測逆變器I的多路輸出電流，用于過載保護，并提供多路輸出控制以供選擇。
[0027]3、開關量輸入處理模塊7:
[0028]用于對逆變器I中IGBT的輸入信號進行處理，具體是指對輸入信號的上半周期和下半周期脈沖進行控制，控制后再傳輸到DSP控制模塊5，并監(jiān)測本發(fā)明應急電源裝置的運行狀態(tài)。
[0029]4、開關量輸出處理模塊8:
[0030]用于控制交流電輸出，同時實時監(jiān)控逆變器I的輸出狀態(tài)，并通過DSP控制器5對此過程進行掃描監(jiān)控。
[0031]開關量輸出處理模塊7的輸出方法有兩種類型:第一種類型是采用繼電器輸出，用于切換逆變器I的極性和控制逆變器I的輸出；第二種類型是采用控制電源模塊10充電控制的PWM信號以及逆變橋驅動模塊9的PWM信號輸出，該PWM信號需加入功率器件的驅動電路后才能控制功率開關。
[0032]5、逆變橋驅動模塊9:
[0033]用于將直流電壓變換成三相交流電壓。逆變器I采用三相橋式PWM逆變器，功率器件采用三相橋IGBT模塊，控制方式采用SVPWM控制，由系統(tǒng)控制器完成控制功能。
[0034]6、控制電源模塊10:
[0035]控制電源模塊10為本發(fā)明的一種軌道交通車輛中應急電源裝置提供控制電源，由供電車提供主電源DC600V，再轉換為+24V和+5V電源。為系統(tǒng)控制器的硬件設計考慮相應的電磁兼容性和抗干擾能力，控制電源模塊10應同時具有硬保護功能。
[0036]7、RS485通信接口 11、電池監(jiān)測接口 12、鍵盤接口 13和機械表顯示接口 14:
[0037]DSP控制模塊5還連接有人機接口模塊，人機接口模塊包括鍵盤接口 13、RS485通信接口 11、觸摸屏接口、電池接口和機械表顯示接口 14。通過鍵盤接口 13可以修改應急電源內部參數，使輸出電壓頻率達到客戶的需求；通過RS485接口 11可以將應急電源的電壓、電流、頻率參數傳輸到觸摸屏上，來實時監(jiān)控電源的工作狀態(tài)；通過觸摸屏接口可以將電源的數據顯示在屏上，來實時監(jiān)控電源各個參數性能；電池監(jiān)測接口 12為升級功能，可以實時監(jiān)控供電車上電池的狀態(tài)，通過機械表顯示電壓電流紋波狀態(tài)。
[0038]本發(fā)明的一種軌道交通車輛中應急電源裝置整體采用推拉式結構，帶有手柄，方便移動，底部全部采用萬向輪帶鎖定裝置，其接線端采用內接式，接好線后要有保護罩，防止觸電及金屬物體掉在上面短路。
[0039]本發(fā)明的一種軌道交通車輛中應急電源裝置采用DSP控制逆變器1，可以實現輸出過載保護、過流保護、過熱保護等功能，同時可以對逆變器I的輸出進行切換控制，且可以設置輸入過壓保護大于等于DC700V，欠壓保護小于等于DC500V ;能夠在30KW內正常帶動感性負載和阻性負載正常運行，負載啟動瞬間應急電源輸出電壓變化范圍控制在AC365V-AC395V之間，正常輸出后穩(wěn)定在AC380V±5之間。
【主權項】
1.一種軌道交通車輛中應急電源裝置，其特征在于，包括逆變器(I)，所述逆變器(I)的輸入端設置有保護電路，所述逆變器(I)還連接有用于控制逆變器(I)輸出的控制器(2)，所述的控制器(2)包括DSP控制模塊(5)，所述的DSP控制模塊(5)連接有模擬量輸入處理模塊(6)、開關量輸入處理模塊(7)和開關量輸出處理模塊(8)； 所述的模擬量輸入處理模塊出)，用于采集和變換所述逆變器(I)的輸入電壓、經由DSP控制模塊(5)控制后的中間電壓和所述逆變器(I)的輸出電壓； 所述的開關量輸入處理模塊(7)，用于對所述逆變器(I)中IGBT的輸入信號進行處理，并監(jiān)測所述應急電源裝置的運行狀態(tài)； 所述的開關量輸出處理模塊(8)，用于交流電控制輸出，同時實時監(jiān)控逆變器輸出狀態(tài)，通過DSP控制器進行掃描監(jiān)控。2.如權利要求1所述的一種軌道交通車輛中應急電源裝置，其特征在于，所述的模擬量輸入處理模塊(6)包括用于將大電壓信號變換成小電壓信號的信號變換電路和用于對小電壓信號進行濾波處理的濾波電路。3.如權利要求1或2所述的一種軌道交通車輛中應急電源裝置，其特征在于，所述的DSP控制模塊(5)還連接有用于為應急電源裝置提供電源的控制電源模塊(10)。4.如權利要求1或2所述的一種軌道交通車輛中應急電源裝置，其特征在于，所述的DSP控制模塊(5)還連接有人機接口模塊，所述的人機接口模塊包括鍵盤接口(13)、RS485通信接口(11)、機械表顯示接口(14)和/或電池監(jiān)測接口(12)。5.如權利要求1或2所述的一種軌道交通車輛中應急電源裝置，其特征在于，所述的DSP控制模塊(5)還連接有用于將直流電壓變換成三相交流電壓的逆變橋驅動模塊(9)。6.如權利要求1或2所述的一種軌道交通車輛中應急電源裝置，其特征在于所述的保護電路包括二極管⑶和濾波電容(4)，所述二極管(3)經濾波電容⑷連接至所述逆變器(I)的輸入端。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種軌道交通車輛中應急電源裝置，包括逆變器，逆變器的輸入端設置有保護電路，逆變器還連接有用于控制逆變器輸出的控制器，控制器包括DSP控制模塊，DSP控制模塊連接有模擬量輸入處理模塊、開關量輸入處理模塊和開關量輸出處理模塊；模擬量輸入處理模塊，用于采集和變換逆變器的輸入電壓、經由DSP控制模塊控制后的中間電壓和逆變器的輸出電壓；開關量輸入處理模塊，用于對逆變器中IGBT的輸入信號進行處理，并監(jiān)測應急電源裝置的運行狀態(tài)；開關量輸出處理模塊，用于交流電控制輸出，同時實時監(jiān)控逆變器輸出狀態(tài)，通過DSP控制器進行掃描監(jiān)控。以解決現有技術中存在的維護難度大，供電不統(tǒng)一，輸出電壓不穩(wěn)定的問題。
【IPC分類】H02J9/06, H02M7/5387
【公開號】CN104993733
【申請?zhí)枴緾N201510441067
【發(fā)明人】陳維龍, 洪際偉, 羅川, 李峰, 張明明, 彭毅, 董超
【申請人】北京九方宏信交通裝備有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月24日