專利名稱：應用于軌道交通車輛的電源控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于轉換電源形式的電源控制系統。更具體地說，本實用新型涉及一種應用于軌道交通車輛的電源控制系統。
背景技術：
電源系統能將不同制式的車輛供電電壓轉換為制動系統工作用電源，是軌道交通車輛制動系統的工作動力和來源，需要不間斷的為制動系統的各子系統提供各種制式的可靠工作電源，并能夠根據制動系統的工作狀態進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將單一輸入的交流或者直流電壓轉換為不同電壓等級的直流電壓，并能保證系統提供不間斷的工作。在分布式的軌道交通車輛制動系統中，電空制動控制系統、車輪滑行保護系統、網絡通訊系統、數據采集系統、模擬量和數字量接口及驅動部分等均需為其提供電源作為工作動力，并且各個系統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的集成電源轉換系統。軌道交通車輛制動系統的各個系統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。但是現有技術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各子系統提供穩定可靠電源的電源控制裝置。
實用新型內容本實用新型的發明目的就是基于上述的現有技術的缺陷，提供了一種能夠為不同的電壓等級和功率的不同子系統同時提供電源的電源控制系統，為了實現上述的發明目的，本實用新型采用如下的技術方案本實用新型提供的一種應用于軌道交通車輛的電源控制系統，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的子系統直接或者間接連通。其中的冗余電源模塊用于對電源進行控制并轉換，并將轉換之后的不同電壓等級和功率的電源傳輸到制動系統的子系統中。具體地說，每個冗余電源模塊均包括用于對電源進行調整的輸入電源調理模塊以及用于對電源進行轉換的電源變換模塊，每個所述制動系統的子系統與所述的電源變換模塊連通。基于上述的結構，優選地，所有所述的冗余電源模塊全部與所述的制動系統的子系統直接連通；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的子系統連通；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的子系統連通。上述的三種的連接方式均能夠實現本實用新型的發明目的。而具體地說，針對本實用新型中公開的所述的制動系統的子系統包括電空制動控制系統、車輪滑行保護系統、網絡通訊系統、數據采集系統、模擬量數字量接口及驅動系統。更優選地，所述的電源控制系統具有閉環結構。在所述的閉環結構中還設置有用于對整個電源控制系統進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的子系統連通，所述的冗余控制模塊以及制動系統的子系統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的檢測和診斷。另外，所述的電源控制系統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的子系統之間。綜上所述，通過采用上述的技術方案，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同時提供電源的電源控制系統。
圖1中顯示的是本實用新型的第一實施例的具體結構示意圖；圖2中顯示的是本實用新型的第二實施例的具體結構示意圖；圖3中顯示的是本實用新型的第三實施例的具體結構示意圖。附圖中各標號代表組件名稱說明如下1供電模塊 2輸入電源調理模塊 3電源變換模塊 4冗余控制模塊5子系統 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同時提供電源的電源控制系統。下面結合說明書附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細的說明。圖1中顯示的是本實用新型第一實施例的具體結構示意圖。該電源控制系統能將單一輸入的交流或者直流電壓，轉換為不同電壓等級的直流電壓，能不間斷的為制動系統的各子系統5提供各種制式的可靠電源，能夠根據制動系統的工作狀態進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)軌道交通制動系統用電源控制系統采用冗余設計，各冗余部分具有熱備份功能和/或輸出均流控制功能。(2)電源控制系統能夠根據制動系統的工作狀態進行電源主動休眠和自喚醒。(3)電源控制系統具有輸入、輸出供電狀態檢測和診斷功能。(4)根據(1)中的描述，軌道交通制動系統用電源控制系統的供電輸入和輸出供電均采用冗余設計，各冗余電路均有輸入電源調理模塊2和電源變換模塊3，能夠為制動系統各子系統5，該子系統5中包括電空制動控制系統、車輪滑行保護系統、網絡通訊系統、數據采集系統、模擬量和數字量接口及驅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，各對應的工作系統采用并聯方法進行電源使用。(5)根據(1)中的描述，冗余電源模塊之間采用熱備份功能時，當其中一部分供電模塊失效時具有故障導向安全功能，冗余控制模塊4自動關閉而不影響冗余電源模塊的輸出ο(6)根據(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。切換的時間應足夠短，而不影響制動系統的控制功能，為此在本實用新型的電源控制系統上需安裝足夠容量的電容，該電容的容量應大于電源的冗余模塊在切換過程中制動系統的能量消耗。(5)根據(1)中的描述，冗余電源模塊并聯運行，模塊之間采用最大電流均流法進行均流控制。冗余控制模塊4應保證各供電模塊的輸出電壓相等，輸出電流相同。(8)根據⑵中的描述，電源控制系統能夠檢測制動系統的工作狀態，當不需要制動系統工作時，電源能夠自動進入休眠狀態，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；而當需要制動系統工作時，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喚醒。(9)根據(3)中的描述，電源控制系統具有智能診斷檢測模塊6能夠進行供電輸入和輸出供電狀態檢測。當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，防止內部器件因短路電流過大而損壞電源。電源控制系統能將工作狀態輸出至對應的控制系統，如模擬量供電模塊1輸出至模擬量接口及其對應的控制和檢測機構。同時所有的供電輸出均可以通過LED燈進行狀態顯不。軌道交通制動系統用電源控制系統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理模塊2，考慮了軌道交通車輛的制動系統的工作環境要求，如電磁兼容、電源瞬變等影響，調理后的電源質量更高。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，變換為制動系統工作需要的各種制式的電源。冗余控制模塊4，能夠實現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。制動系統各子系統5，包括電空制動控制系統、車輪滑行保護系統、網絡通訊系統、 數據采集系統、模擬量和數字量接口及驅動部分等，執行制動系統的各種控制功能。智能診斷檢測模塊6能夠進行供電輸入和輸出供電狀態檢測，并能在供電異常時診斷結果通過相關接口輸出。通過采用上述的技術方案，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同時提供電源的電源控制系統。圖2中顯示的是本實用新型的第二實施例的具體結構示意圖；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構，與該第一實施例區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與所述的制動系統的子系統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構示意圖。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構，而與該第一實施例區別的是所有所述的冗余電源模塊均直接地制動系統的子系統5連通。通過采用上述的技術方案，本實用新型提供了一種能夠為不同的電壓等級和功率
5的不同子系統同時提供電源的電源控制系統。 本實用新型的保護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，而是只要滿足本發明權利要求中技術特征的組合就落入了本發明的保護范圍之內。
權利要求1.一種應用于軌道交通車輛的電源控制系統，其特征在于，所述的電源控制系統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的子系統直接或者間接連通。
2.根據權利要求1所述的應用于軌道交通車輛的電源控制系統，其特征在于，所述的冗余電源模塊均包括用于對電源進行調整的輸入電源調理模塊以及用于對電源進行轉換的電源變換模塊，每個所述制動系統的子系統與所述的電源變換模塊連通。
3.根據權利要求2所述的應用于軌道交通車輛的電源控制系統，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的子系統直接連通。
4.根據權利要求2所述的應用于軌道交通車輛的電源控制系統，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的子系統連通。
5.根據權利要求2所述的應用于軌道交通車輛的電源控制系統，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的子系統連通。
6.根據權利要求3、4或5所述的應用于軌道交通車輛的電源控制系統，其特征在于，所述的制動系統的子系統包括電空制動控制系統、車輪滑行保護系統、網絡通訊系統、數據采集系統、模擬量數字量接口及驅動系統。
7.根據權利要求1所述的應用于軌道交通車輛的電源控制系統，其特征在于，所述的電源控制系統具有閉環結構。
8.根據權利要求7所述的應用于軌道交通車輛的電源控制系統，其特征在于，在所述的閉環結構中還設置有用于對整個電源控制系統進行檢測以及診斷的檢測診斷模塊。
9.根據權利要求4或5所述的應用于軌道交通車輛的電源控制系統，其特征在于，所述冗余控制模塊與制動系統的子系統連通，所述的冗余控制模塊以及制動系統的子系統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.根據權利要求1所述的應用于軌道交通車輛的電源控制系統，其特征在于，所述的電源控制系統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的子系統之間。
專利摘要本實用新型涉及一種用于轉換電源形式的電源控制系統。更具體地說，本實用新型涉及一種應用于軌道交通車輛的電源控制系統。所述的電源控制系統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的子系統直接或者間接連通。通過采用上述的技術方案，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同時提供電源的電源控制系統。
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 優先權日2011年6月21日
發明者曹宏發, 樊貴新, 王新海 申請人:中國鐵道科學研究院機車車輛研究所