专利名称：一种轻轨车辅助逆变电源并联装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种轨道交通辅助电源，适用于车上空调、照明、供暖等交流负 载的供电。
背景技术：
轨道交通辅助供电系统多需要将直流电能转换成交流电能的逆变装置，直 接用于车上空调、照明、供暖等交流负载的供电，通常现有轨道交通辅助供电系统的结构如MEE600-25T中国"25T"提速车项目技术说明书中所公开的，进 行并联的两套辅助逆变电源装置的交流输出侧，通过接触器连接进行并联运行， 正常工况下，进行并联的两套辅助逆变电源装置分别给各自负载供电，接触器 处于断开状态，当其中一套辅助逆变电源装置出现故障时，通过控制将接触器 闭合，由正常工作的辅助逆变电源装置给两部分负载供电，从而实现两部分负 载共享同一个电源。然而，上述现有轨道交通辅助供电系统存在以下缺点，接触器属于机械装置， 机械装置的开关动作使得接触器开通与断开之间的切换速度慢，需要一定的时 间，而且故障率高，机械开关的寿命受限，降低了供电可靠性，进而影响了车 上空调、照明等负载的正常使用。发明内容本发明是为克服上述存在的问题而作出的，发明目的在于，获得高可靠性 的轻轨车辅助逆变电源。本发明与现有轻轨车辅助逆变电源并联装置结构上的 相同点在于，都是由两套并联的辅助逆变电源构成，每套辅助逆变电源由辅助 逆变器、控制电路、实现信号检测、转换的外围电路组成，将直流电能转换为交流电能，给负载供电。不同点在于，两套相同的辅助逆变电源的交流输出侧， 直接通过导线连接进行并联运行，这种实现并联的方法，取代了传统轻轨车辅 助逆变电源并联装置通过接触器连接进行并联的方法。 本发明控制方法的运行时序辅助逆变电源并联装置启动后，两套辅助逆变电源的控制芯片分别通过光 耦向同步电压信号总线发送同步脉冲，两个同步脉冲进行"与"逻辑之后在同 步电压信号总线上形成一个公共同步脉冲，此公共同步脉冲再经过光耦隔离后 输入给控制芯片，同时两套辅助逆变电源分别检测输出电流， 一路经过光耦隔 离输入到控制芯片中，另一路经过外围电路进行信号计算和转换后，获得两套 辅助逆变电源输出电流的平均值，将此输出电流的平均值输送到同步电流信号 总线上，然后再经过光耦隔离将输出电流平均值输入到控制芯片中。两套辅助逆变电源的控制芯片分别获得上述公共同步脉冲和输出电流平均 值后，以公共同步脉冲为基准，把负责控制脉冲计数的定时器值清零，使得两 套辅助逆变电源输出电压的频率和相位相同，同时，对检测到的输出电流值与 电流平均值之差进行PI调节，使得两套辅助逆变电源输出电压的幅值相同，此 时，两套辅助逆变电源输出电压的频率、相位和幅值均相同，实现了用导线直 接运行的条件。当一个辅助逆变电源故障时，控制芯片根据预先编入的控制信息，马上封 锁故障逆变装置的驱动脉冲，停止故障逆变装置的运行，但负载仍然可通过正 常的辅助逆变电源供电，从而实现了不间断供电；当故障辅助逆变电源装置切 除后，若负载过重，系统可以发出过载报警信号，正常工作的辅助逆变电源的 控制芯片按预先编入的控制信息进行降低负载运行，给负载提供可靠的供电电与现有轻轨车辅助逆变电源并联装置相比，本发明轻轨车辅助逆变电源并 联装置及控制方法的优点在于，实现了不间断供电，克服了现有轻轨车辅助供 电系统由于扩展供电箱的存在而出现的接触器切换速度慢、故障率高、供电可 靠性差的问题，整个系统的可靠性得以提高。
图1本发明所述一种轻轨车辅助逆变电源并联装置电路图具体实施方式
下面首先对所述轻轨车辅助逆变电源并联装置的结构进行说明。 本发明由两套并联的辅助逆变电源构成，每套辅助逆变电源由辅助逆变器、 控制电路、实现信号检测、转换的外围电路组成，将直流电能转换为交流电能，给负载供电。控制芯片可以采用数字信号处理芯片(DSP)、单片机和复杂可编 程逻辑器件(CPLD)。外围电路可采用文献"SP丽逆变器控制技术研究"(1028703 05-0081)中所公开的环流检测和处理电路。两套相同的辅助逆变电源的交流输 出侧，直接通过导线连接进行并联运行，这种实现并联的方法，取代了传统轻 轨车辅助逆变电源并联装置通过接触器连接进行并联的方法。 下面对所述轻轨车辅助逆变电源并联装置的动作进行说明。 当辅助逆变电源并联装置启动后，两套辅助逆变电源分别经光耦隔离，向 同步电压信号总线发送同步脉冲，两个同步脉冲进行"与"逻辑之后，在同步 电压信号总线上形成一个公共同步脉冲，此公共同步脉冲再经过光耦隔离后输 入给控制芯片，以公共同步脉冲为基准，把负责控制脉冲计数的定时器值清零， 使得两套辅助逆变电源输出电压的频率和相位相同。同样，启动后在实现输出电压频率和相位一致的同时，两套辅助逆变电源 也分别将检测到的输出电流一路经过光耦隔离输入到控制芯片中，另一路经过外围电路进行信号计算和转换后，获得两套辅助逆变电源输出电流的平均值， 将此输出电流的平均值输送到同步电流信号总线上，然后再经过光耦隔离将输 出电流平均值输入到控制芯片中，对检测到的输出电流值与电流平均值之差进 行PI调节，使得两套辅助逆变电源输出电压的幅值相同，至此，两套辅助逆变 电源输出电压的相位、频率和幅值都相同，达到了并联所必须的条件，通过导 线直接并联后输出交流电能给负载供电。当一个辅助逆变电源发生故障时，发生鼓掌的辅助逆变电源的外围检测电 路会将故障信号输入到控制芯片中，控制芯片获得故障信息，马上自动启动停 止逆变器驱动脉冲发送的程序，封锁故障辅助逆变电源的驱动脉冲，停止故障 辅助逆变电源的运行，但负载仍然可通过正常的辅助逆变电源供电，从而实现 了不间断供电。当故障辅助逆变电源发生故障被顺利切除后，则交流负载只能通过正常工 作的辅助你便供电，此时，对于正常工作的辅助逆变电源来数，若负载过重， 正常工作的辅助逆变电源的外围检测电路会检测到过载信号，并将过载信号输 入到控制芯片中，控制芯片获得过载信号后，会自动启动降低负载运行的程序， 从而进行降低负载运行，给负载提供可靠的供电电源。
权利要求
1. 一种轻轨车辅助逆变电源并联装置，该装置包括并联运行的两套相同的辅助逆变电源，每套辅助逆变电源由辅助逆变器、控制电路、实现信号检测和转换的外围电路构成，将直流电能转换为交流电能，给负载供电；其特征在于，两套相同的辅助逆变电源的交流输出侧，直接通过导线连接并联运行。
2. —种轻轨车辅助逆变电源并联装置的控制方法，其特征在于，该控制方 法的运行时序启动辅助逆变电源并联装置；两套辅助逆变电源的控制芯片分别通过光耦向同步电压信号总线发送同步 脉冲，两个同步脉冲进行"与"逻辑之后，在同步电压信号总线上形成一个公 共同步脉冲，此公共同步脉冲再经过光耦隔离后输入给控制芯片，同时两套辅 助逆变电源分别检测输出电流， 一路经过光耦隔离输入到控制芯片中，另一路 经过外围电路进行信号计算和转换后，获得两套辅助逆变电源输出电流的平均 值，将此输出电流的平均值输送到同步电流信号总线上，然后再经过光耦隔离 将输出电流平均值输入到控制芯片中；两套辅助逆变电源的控制芯片分别获得上述公共同步脉冲和输出电流平均 值后，以公共同步脉冲为基准，把负责控制脉冲计数的定时器值清零，使得两 套辅助逆变电源输出电压的频率和相位相同，同时，对检测到的输出电流值与 电流平均值之差进行PI调节，使得两套辅助逆变电源输出电压的幅值相同，此 时，两套辅助逆变电源输出电压的频率、相位和幅值均相同，实现了用导线直 接运行的条件。
全文摘要
本发明公开了一种轻轨车辅助逆变电源并联装置及控制方法，具有给轻轨车提供不间断供电可靠供电的功能，进行并联的两套辅助逆变电源直接通过导线相连实现并联，这种实现并联的方法，取代了传统轻轨车辅助逆变电源并联装置通过接触器连接进行并联的方法，对负载进行供电，当一个辅助逆变电源装置故障时，控制电路根据预先编入的控制信息，封锁故障逆变电源装置的驱动脉冲，停止故障逆变电源的运行，但负载仍然可通过正常的辅助逆变电源供电，从而实现了不间断供电，整个系统的可靠性得以提高。
文档编号H02J3/38GK101259829SQ20081010469
公开日2008年9月10日 申请日期2008年4月23日 优先权日2008年4月23日
发明者刁利军, 刘志刚, 卢西伟, 钢 张, 李哲峰, 林文立, 樱 梅, 沈茂盛, 牟富强, 威 狄, 磊 王, 罗荣娅, 贾利民, 赵明花 申请人:北京交通大学