一种应急升弓电源装置的制作方法

本实用新型属于轨道车辆供电技术领域，具体涉及一种应急升弓电源装置。

背景技术：

受电弓是电力机车、电力动车组以及一些特种车辆必不可少的高压受流装置，而升弓装置则是驱动受电弓与接触网接触，保证可靠受流的重要装置，升弓装置属于气动装置。

受电弓升弓装置系统中的一切动力都来源于蓄电池，一旦蓄电池因自身泄露、保洁、用电设备未完全关闭、设备漏电或其它原因造成亏电，不能完成受电弓升起时，电力机车或动车将不能投入正常运营，扰乱铁路正常运营秩序。因此，研制受电弓应急升弓装置，在特殊情况下代替车载蓄电池，启动永磁直流电动机运转，达到受电弓升弓的目的具有十分重要意义。

国内已有厂家研制有相应的应急升弓设备，但大多采用触摸屏、PLC、接触器控制方案或空气开关直接控制方案，控制方式仍然是一种断续控制方式，容易产生拉弧、烧蚀、粘连等现象，同时，启动永磁直流电机均为全电压启动方式，启动电流大，对蓄电池冲击大，启动时消耗大量电能，降低了蓄电池的有效使用时间和使用寿命，且体积较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术中存在的问题，提供一种应急升弓电源装置，结构简单且紧凑，体积小，使用方便，电池使用寿命长。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种应急升弓电源装置，包括箱体、动力锂电池、触摸屏、面板、散热器、IGBT模块和控制电路板，所述的动力锂电池通过压条固定安装在箱体内侧底部，所述的散热器固定安装在箱体的其中一内侧壁上，IGBT模块贴装在散热器表面，IGBT模块一侧设置所述的控制电路板；所述的箱体的每个内侧壁均设置有支撑条，面板通过支撑条固定安装，且面板覆盖在所述的动力锂电池、散热器、IGBT模块和控制电路板的上方；所述的面板中嵌设有所述的触摸屏。

优选地，所述的面板中还嵌设有快速插头、航空插头和按钮开关。

优选地，所述的控制电路板中设置有控制信号输入电路、RC吸收电路和限幅电路,所述的IGBT模块包括并联设置的第一IGBT器件和第二IGBT器件；

控制信号输入电路与IGBT模块的栅极连接，IGBTI模块的漏极连接输入电源电路，IGBT模块的源极连接输出电源电路；

IGBT模块的漏极与源极之间连接所述的RC吸收电路；

IGBT模块的栅极与源极之间连接有限幅电路。

优选地，所述的控制信号输入电路包括依次连接的单片机器件和光耦隔离器件，光耦隔离器件通过第一限流电阻连接到IGBT模块的栅极。

优选地，所述的RC吸收电路包括串联连接的电容器件和电阻器件。

优选地，所述的限幅电路由两个反向串联的稳压管连接而成。

优选地，所述的箱体为便携拉杆式安全防护箱。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1)本装置由拉杆箱体、动力锂电池、触摸屏、快速接头等组成，将各单元整合于一体，方便使用和保管。

2)采用高性能单片机、触摸屏人机交互，具有软启动功能，不会造成启动电流过大，保护用电设备和电池。

3)单片机具有过流保护、欠压、过压、短路保护等功能，保护用电设备和电池，使用电设备和电池寿命更长。

4)采用单片机PWM控制技术，驱动与主回路光电隔离，大功率IGBT做为开关器件，防止在开关时造成拉弧粘连。

5)采用高性能高倍率锂电池，容量大、体积小、重量轻，尤其电池组管理电路进行均衡性能匹配设计，保证长期使用后电池保持一致性。

附图说明

图1是本实用新型的应急升弓电源装置的内部结构示意图。

图2是本实用新型的应急升弓电源装置的面板下方的内部结构示意图。

图3是本实用新型的应急升弓电源装置左视图。

图4是图3的A-A剖视图。

图5是图3的B-B剖视图。

图6是本实用新型的应急升弓电源装置的电路结构简图。

附图标记：1-箱体，2-面板，3-触摸屏，4-按钮开关，5-航空插头，6-快速插头，8-动力锂电池，9-控制电路板，10-散热器，11-IGBT模块，12-支撑条，13-压条；

U1-单片机器件，PC1-光耦隔离器件，R1-第一限流电阻，Q1-第一IGBT器件，Q2-第二IGBT器件，C2-电熔器件，R2-电阻器件，Z1、Z2-稳压管。

具体实施方式

参照图1-6，本实用新型的一种应急升弓电源装置，包括箱体1、动力锂电池8、触摸屏3、面板2、散热器10、IGBT模块11和控制电路板9，所述的动力锂电池8通过压条13固定安装在箱体1内侧底部，所述的散热器10固定安装在箱体1的其中一内侧壁上，IGBT模块11贴装在散热器10表面，IGBT模块11一侧设置所述的控制电路板9；所述的箱体1的每个内侧壁均设置有支撑条12，面板2通过支撑条12固定安装，且面板2覆盖在所述的动力锂电池8、散热器10、IGBT模块11和控制电路板9的上方；所述的面板2中嵌设有所述的触摸屏3。面板2中还嵌设有快速插头6、航空插头5和按钮开关4。

箱体1为便携拉杆式安全防护箱，可在箱体1底部设置轮子，携带方便、防雨。

控制电路板9中设置有控制信号输入电路、RC吸收电路和限幅电路,所述的IGBT模块11包括并联设置的第一IGBT器件Q1和第二IGBT器件Q2；控制信号输入电路与IGBT模块11的栅极连接，IGBTI模块的漏极连接输入电源电路，IGBT模块11的源极连接输出电源电路；IGBT模块11的漏极与源极之间连接所述的RC吸收电路；IGBT模块11的栅极与源极之间连接有限幅电路。

具体地，控制信号输入电路包括依次连接的单片机器件U1和光耦隔离器件PC1，光耦隔离器件PC1通过第一限流电阻R1连接到IGBT模块11的栅极。RC吸收电路包括串联连接的电容器件和电阻器件R2。限幅电路由两个反向串联的稳压管Z1、Z2连接而成。

本实用新型的应急升弓装置，通过单片机器件U1提供脉冲信号，并经过光耦隔离器件PC1隔离输出，驱动IGBT模块11开关，在输出端形成脉冲宽度逐步增大的斩波电源输出，从而实现永磁直流电机的软启动，从而克服了触点粘连、拉弧现象，同时，有效降低直流电动机启动电流，延长了蓄电池有效使用时间。本实用新型采用两个IGBT并联的形式，有效增大输出电流，同时设置RC吸收电路，吸收及抑制IGBT开断时的电压浪涌。进一步设置限幅电路，保护IGBT。