一种用于轨道板在线监测的太阳能供电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是涉及一种太阳能供电系统，具体说，是涉及一种用于轨道板在线监测的太阳能供电系统，属于供电设备技术领域。
【背景技术】
[0002]目前高速铁路轨道板在线监测系统主要是通过接入市电或太阳能板实现供电，由于轨道板在线监测采样节点多，若采用市电系统供电，会使在线监测受到自然环境和监测位置的限制，若采用传统的太阳能板供电，会存在阴影遮蔽导致发电效率变化、输出负载的供电不可控制，蓄电池因过放造成的不可恢复性损坏等缺陷。另外，目前提供轨道板在线监测的输出供电系统的电路结构采用单路控制器输出方案，一旦输出端不能正常工作，整个轨道板在线监测系统将不能工作，例如:不能实现在监测过程中进行维修，不能满足对高速铁路轨道板实时在线监测的需求。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种成本低、效率高、方便维护的用于轨道板在线监测的太阳能供电系统。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]—种用于轨道板在线监测的太阳能供电系统，包括太阳能输入供电单元、蓄电池储能单元以及输出供电单元；所述太阳能输入供电单元包括若干太阳能电池板、MPPT控制器以及直流母线，所述蓄电池储能单元包括若干蓄电池、若干蓄电池充放电控制电路以及若干输入输出接口，所述输出供电单元包括若干并联的调压电路；每一个太阳能电池板的输出端均与所述MPPT控制器的输入端相连接，所述MPPT控制器的输出端与直流母线相连接，所述直流母线与输入输出接口相连接，每一个输入输出接口均与一个蓄电池充放电控制电路相连接，每一个蓄电池充放电控制电路均与至少两个蓄电池相连接，每一个蓄电池的输出端均与一个调压电路的输入端相连接，每一个调压电路的输出端均与轨道板在线监测系统相连接。
[0006]作为优选方案，所述太阳能输入供电单元还包括太阳能供电安全保护电路，所述太阳能供电安全保护电路介于所述MPPT控制器与直流母线之间。
[0007]作为进一步优选方案，所述太阳能供电安全保护电路包括过流保护电路和过热保护电路。
[0008]作为优选方案，所述蓄电池储能单元还包括蓄电池安全保护电路，所述蓄电池安全保护电路介于所述输入输出接口与蓄电池充放电控制电路之间。
[0009]作为进一步优选方案，所述蓄电池安全保护电路包括短接保护电路、反接保护电路、过充保护电路和过放保护电路。
[0010]作为优选方案，若干蓄电池之间相互串联连接。
[0011]作为优选方案，所述输出供电单元还包括若干整流二极管，每一个调压电路的输出端均与一个整流二极管相连接，所有整流二极管均与轨道板在线监测系统相连接。
[0012]相较于现有技术，本发明具有如下有益技术效果:
[0013]通过应用本发明提供的太阳能供电系统，可实现安全稳定供电，能保证轨道板在线监测系统的持续稳定工作，可最大化提高监测系统的效率和降低使用和维护成本，具有明显的工业应用价值。
【附图说明】
[0014]图1为本发明提供的一种用于轨道板在线监测的太阳能供电系统的电路原理框图。
[0015]图2为实施例所述的太阳能输入供电单元的结构示意图；
[0016]图3为实施例所述的蓄电池储能单元的结构示意图；
[0017]图4为实施例所述的输出供电单元结构及其连接关系的示意图。
[0018]图中标号示意如下:1、太阳能输入供电单元；11、太阳能电池板；12、MPPT控制器；13、直流母线；14、太阳能供电安全保护电路；141、过流保护电路；142、过热保护电路；2、蓄电池储能单元；21、蓄电池；22、蓄电池充放电控制电路；23、输入输出接口 ；24、蓄电池安全保护电路；241、短接保护电路；242、反接保护电路；243、过充保护电路；244、过放保护电路；3、输出供电单元；31、调压电路；32、整流二极管；4、轨道板在线监测系统。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步清楚、完整地描述。
[0020]如图1所示:本发明提供的一种用于轨道板在线监测的太阳能供电系统，包括太阳能输入供电单元1、蓄电池储能单元2以及输出供电单元3 ;所述太阳能输入供电单元1包括若干太阳能电池板1UMPPT控制器12以及直流母线13，所述蓄电池储能单元2包括若干蓄电池21、若干蓄电池充放电控制电路22以及若干输入输出接口 23，所述输出供电单元3包括若干并联的调压电路31 ;每一个太阳能电池板11的输出端均与所述MPPT控制器12的输入端相连接，所述MPPT控制器12的输出端与直流母线13相连接，所述直流母线13与输入输出接口 23相连接，每一个输入输出接口 23均与一个蓄电池充放电控制电路22相连接，每一个蓄电池充放电控制电路22均与至少两个蓄电池21相连接，每一个蓄电池21的输出端均与一个调压电路31的输入端相连接，每一个调压电路31的输出端均与轨道板在线监测系统4相连接。
[0021]实施例
[0022]本实施例提供的一种用于轨道板在线监测的太阳能供电系统，包括太阳能输入供电单元1、蓄电池储能单元2以及输出供电单元3 ;其中:
[0023]所述的太阳能输入供电单元1的结构如图2所示:包括若干太阳能电池板11、MPPT控制器12、直流母线13及太阳能供电安全保护电路14，每一个太阳能电池板11的输出端均与所述MPPT控制器12的输入端相连接，所述MPPT控制器12与太阳能供电安全保护电路14相连接，所述太阳能供电安全保护电路14的输出端与直流母线13相连接，且所述的太阳能供电安全保护电路14包括过流保护电路141和过热保护电路142 ；
[0024]所述的蓄电池储能单元2的结构如图3所示:包括若干蓄电池21、若干蓄电池充放电控制电路22、若干输入输出接口 23及若干蓄电池安全保护电路24，每一个输入输出接口 23均与一个蓄电池充放电控制电路22相连接，每一个蓄电池充放电控制电路22均与至少两个蓄电池21相连接，若干蓄电池21之间相互串联连接，每两个蓄电池21构成一组，与一个蓄电池充放电控制电路22相连接，每一个蓄电池充放电控制电路22与一个蓄电池安全保护电路相24连接，每一个蓄电池安全保护电路24与一个输入输出接口 23相连接，每个输入输出接口 23与所述直流母线13相连接，并且所述蓄电池安全保护电路24包括短接保护电路241、反接保护电路242、过充保护电路243和过放保护电路244 ；
[0025]所述的输出供电单元3的结构如图4所示:包括若干并联的调压电路31和若干整流二极管32，每一个调压电路31的输入端均与一个蓄电池21的输出端相连接，每一个调压电路31的输出端均与一个整流二极管32相连接，所有整流二极管32均与轨道板在线监测系统4相连接。
[0026]由于太阳能电池板的输出特性受外界环境的变化而变化，并且主要受光照强度和温度的影响。因此，本发明采用MPPT控制器实现最大功率点跟踪，让每块太阳能电池板发挥最大效率，以解决由阴影遮蔽导致的发电效率变化、输出负载的供电不可控制，蓄电池因过放造成的不可恢复性损坏等问题；本发明使每块太阳能电池板都对直流母线供电，从而保证了在极端天气下，都能补充储能系统的损失电量，以确保太阳能供电系统的可靠性。
[0027]另外，本发明通过采用多级电压输出，保证了只要其中任何一路正常工作，都可保证整个轨道板在线监测系统的供电需求，可实现在不影响轨道板在线监测的过程中对太阳能供电系统进行维护操作，从而保证了轨道板在线监测系统的长期实时监测功能，并且保证了轨道板在线监测系统的供电稳定性和安全性。
[0028]综上所述，通过应用本发明提供的太阳能供电系统，可实现安全稳定供电，能保证轨道板在线监测系统的持续稳定工作，可最大化提高监测系统的效率和降低使用和维护成本，具有明显的工业应用价值。
[0029]最后有必要在此指出的是:以上所述仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于轨道板在线监测的太阳能供电系统，包括太阳能输入供电单元、蓄电池储能单元以及输出供电单元；其特征在于:所述太阳能输入供电单元包括若干太阳能电池板、MPPT控制器以及直流母线，所述蓄电池储能单元包括若干蓄电池、若干蓄电池充放电控制电路以及若干输入输出接口，所述输出供电单元包括若干并联的调压电路；每一个太阳能电池板的输出端均与所述MPPT控制器的输入端相连接，所述MPPT控制器的输出端与直流母线相连接，所述直流母线与输入输出接口相连接，每一个输入输出接口均与一个蓄电池充放电控制电路相连接，每一个蓄电池充放电控制电路均与至少两个蓄电池相连接，每一个蓄电池的输出端均与一个调压电路的输入端相连接，每一个调压电路的输出端均与轨道板在线监测系统相连接。2.根据权利要求1所述的太阳能供电系统，其特征在于:所述太阳能输入供电单元还包括太阳能供电安全保护电路，所述太阳能供电安全保护电路介于所述MPPT控制器与直流母线之间。3.根据权利要求2所述的太阳能供电系统，其特征在于:所述太阳能供电安全保护电路包括过流保护电路和过热保护电路。4.根据权利要求1所述的太阳能供电系统，其特征在于:所述蓄电池储能单元还包括蓄电池安全保护电路，所述蓄电池安全保护电路介于所述输入输出接口与蓄电池充放电控制电路之间。5.根据权利要求4所述的太阳能供电系统，其特征在于:所述蓄电池安全保护电路包括短接保护电路、反接保护电路、过充保护电路和过放保护电路。6.根据权利要求1所述的太阳能供电系统，其特征在于:若干蓄电池之间相互串联连接。7.根据权利要求1所述的太阳能供电系统，其特征在于:所述输出供电单元还包括若干整流二极管，每一个调压电路的输出端均与一个整流二极管相连接，所有整流二极管均与轨道板在线监测系统相连接。
【专利摘要】本发明公开了一种用于轨道板在线监测的太阳能供电系统，其包括太阳能输入供电单元、蓄电池储能单元以及输出供电单元；所述太阳能输入供电单元包括若干太阳能电池板、MPPT控制器以及直流母线，所述蓄电池储能单元包括若干蓄电池、若干蓄电池充放电控制电路以及若干输入输出接口，所述输出供电单元包括若干并联的调压电路。通过应用本发明提供的太阳能供电系统，可实现安全稳定供电，能保证轨道板在线监测系统的持续稳定工作，可最大化提高监测系统的效率和降低使用和维护成本。
【IPC分类】H02J7/35, H02S10/20
【公开号】CN105305935
【申请号】CN201510894069
【发明人】李再帏, 郭云祺, 朱文发, 何越磊, 李培刚, 路宏遥
【申请人】上海工程技术大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年12月4日