专利名称：应用于轨道交通车辆的电源控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于转换电源形式的电源控制系统。更具体地说，本实用新型涉及一种应用于轨道交通车辆的电源控制系统。
背景技术：
电源系统能将不同制式的车辆供电电压转换为制动系统工作用电源，是轨道交通车辆制动系统的工作动力和来源，需要不间断的为制动系统的各子系统提供各种制式的可靠工作电源，并能够根据制动系统的工作状态进行主动休眠和自唤醒以减少车辆电能的消耗。目前常见的电源能够将单一输入的交流或者直流电压转换为不同电压等级的直流电压，并能保证系统提供不间断的工作。在分布式的轨道交通车辆制动系统中，电空制动控制系统、车轮滑行保护系统、网络通讯系统、数据采集系统、模拟量和数字量接口及驱动部分等均需为其提供电源作为工作动力，并且各个系统需要的电源电压等级和功率不同。目前没有描述轨道交通车辆制动系统的集成电源转换系统。轨道交通车辆制动系统的各个系统需要为其提供不间断的工作电源，完成车辆的制动控制等功能。但是现有技术中并没有用于采用可靠性电源对本轨道交通车辆制动系统各子系统提供稳定可靠电源的电源控制装置。
实用新型内容本实用新型的发明目的就是基于上述的现有技术的缺陷，提供了一种能够为不同的电压等级和功率的不同子系统同时提供电源的电源控制系统，为了实现上述的发明目的，本实用新型采用如下的技术方案本实用新型提供的一种应用于轨道交通车辆的电源控制系统，具体地包括顺次连接的供电模块，与该供电模块连接的至少一个冗余电源模块，每个冗余电源模块与制动系统的子系统直接或者间接连通。其中的冗余电源模块用于对电源进行控制并转换，并将转换之后的不同电压等级和功率的电源传输到制动系统的子系统中。具体地说，每个冗余电源模块均包括用于对电源进行调整的输入电源调理模块以及用于对电源进行转换的电源变换模块，每个所述制动系统的子系统与所述的电源变换模块连通。基于上述的结构，优选地，所有所述的冗余电源模块全部与所述的制动系统的子系统直接连通；或者，部分所述的冗余电源模块与冗余控制模块连通，再通过所述的冗余控制模块与所述的制动系统的子系统连通；或者，所有所述的冗余电源模块全部与冗余控制模块连通，再通过所述的冗余控制模块与制动系统的子系统连通。上述的三种的连接方式均能够实现本实用新型的发明目的。而具体地说，针对本实用新型中公开的所述的制动系统的子系统包括电空制动控制系统、车轮滑行保护系统、网络通讯系统、数据采集系统、模拟量数字量接口及驱动系统。更优选地，所述的电源控制系统具有闭环结构。在所述的闭环结构中还设置有用于对整个电源控制系统进行检测以及诊断的检测诊断模块。所述冗余控制模块与制动系统的子系统连通，所述的冗余控制模块以及制动系统的子系统均与所述的检测诊断模块连通，所述的检测诊断模块另一端与供电模块连通。这样就能够提供对实用新型的电源控制系统的检测和诊断。另外，所述的电源控制系统具有多个冗余电源模块，该多个冗余电源模块并列连接在所述的供电模块以及所述的制动系统的子系统之间。综上所述，通过采用上述的技术方案，本实用新型提供了一种能够为不同的电压等级和功率的不同子系统同时提供电源的电源控制系统。
图1中显示的是本实用新型的第一实施例的具体结构示意图；图2中显示的是本实用新型的第二实施例的具体结构示意图；图3中显示的是本实用新型的第三实施例的具体结构示意图。附图中各标号代表组件名称说明如下1供电模块 2输入电源调理模块 3电源变换模块 4冗余控制模块5子系统 6检测诊断模块
具体实施方式
本实用新型在于提供一种能够为不同的电压等级和功率的不同子系统同时提供电源的电源控制系统。下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细的说明。图1中显示的是本实用新型第一实施例的具体结构示意图。该电源控制系统能将单一输入的交流或者直流电压，转换为不同电压等级的直流电压，能不间断的为制动系统的各子系统5提供各种制式的可靠电源，能够根据制动系统的工作状态进行主动休眠和自唤醒以减少车辆蓄电池的消耗，并具有状态检测和诊断功能。更具体地说，在图1中显示的本实用新型实施例中。(1)轨道交通制动系统用电源控制系统采用冗余设计，各冗余部分具有热备份功能和/或输出均流控制功能。(2)电源控制系统能够根据制动系统的工作状态进行电源主动休眠和自唤醒。(3)电源控制系统具有输入、输出供电状态检测和诊断功能。(4)根据(1)中的描述，轨道交通制动系统用电源控制系统的供电输入和输出供电均采用冗余设计，各冗余电路均有输入电源调理模块2和电源变换模块3，能够为制动系统各子系统5，该子系统5中包括电空制动控制系统、车轮滑行保护系统、网络通讯系统、数据采集系统、模拟量和数字量接口及驱动部分等提供各种电压等级和功率的工作电源。每种输出供电均有母线输出，各对应的工作系统采用并联方法进行电源使用。(5)根据(1)中的描述，冗余电源模块之间采用热备份功能时，当其中一部分供电模块失效时具有故障导向安全功能，冗余控制模块4自动关闭而不影响冗余电源模块的输出ο(6)根据(1)中的描述，冗余控制模块4能切除失效的供电模块1，使能冗余电源模块4。切换的时间应足够短，而不影响制动系统的控制功能，为此在本实用新型的电源控制系统上需安装足够容量的电容，该电容的容量应大于电源的冗余模块在切换过程中制动系统的能量消耗。(5)根据(1)中的描述，冗余电源模块并联运行，模块之间采用最大电流均流法进行均流控制。冗余控制模块4应保证各供电模块的输出电压相等，输出电流相同。(8)根据⑵中的描述，电源控制系统能够检测制动系统的工作状态，当不需要制动系统工作时，电源能够自动进入休眠状态，一种情况是轨道交通车辆长期停放而未使用， 此时没有制动控制的需求；而当需要制动系统工作时，电源能够自动唤醒，一种情况是对轨道交通车辆实施了制动控制，该控制指令可以将电源从休眠状态唤醒。(9)根据(3)中的描述，电源控制系统具有智能诊断检测模块6能够进行供电输入和输出供电状态检测。当车辆供电电源电压处于正常范围时(一般为额定值的-30%至+25% )，提供正常的电源输出，而当车辆供电电源电压不在正常范围时，能够自动切断电源输出。当某一种输出供电电压异常时，比如输出短路，能够自动切断该种供电模块1输出，防止内部器件因短路电流过大而损坏电源。电源控制系统能将工作状态输出至对应的控制系统，如模拟量供电模块1输出至模拟量接口及其对应的控制和检测机构。同时所有的供电输出均可以通过LED灯进行状态显不。轨道交通制动系统用电源控制系统能够识别各种制式的车辆供电模块1的电压。多路冗余输入的电源调理模块2，考虑了轨道交通车辆的制动系统的工作环境要求，如电磁兼容、电源瞬变等影响，调理后的电源质量更高。多路冗余输入的电源变换模块3，能将各种输入制式的电源，变换为制动系统工作需要的各种制式的电源。冗余控制模块4，能够实现多路冗余电源变换模块之间的余度管理，包括热备份管理和输出供电的均流管理。制动系统各子系统5，包括电空制动控制系统、车轮滑行保护系统、网络通讯系统、 数据采集系统、模拟量和数字量接口及驱动部分等，执行制动系统的各种控制功能。智能诊断检测模块6能够进行供电输入和输出供电状态检测，并能在供电异常时诊断结果通过相关接口输出。通过采用上述的技术方案，本实用新型提供了一种能够为不同的电压等级和功率的不同子系统同时提供电源的电源控制系统。图2中显示的是本实用新型的第二实施例的具体结构示意图；与该图1中显示的本实用新型的第一实施例具有基本相同的结构，与该第一实施例区别的是部分所述的冗余电源模块与冗余控制模块4连通，再通过所述的冗余控制模块4与所述的制动系统的子系统5连通。图3中显示的是本实用新型的第三实施例的具体结构示意图。与该图1中显示的本实用新型的第一实施例具有基本相同的结构，而与该第一实施例区别的是所有所述的冗余电源模块均直接地制动系统的子系统5连通。通过采用上述的技术方案，本实用新型提供了一种能够为不同的电压等级和功率
5的不同子系统同时提供电源的电源控制系统。 本实用新型的保护范围并不局限于上述具体实施方式
中所公开的具体实施例，而是只要满足本发明权利要求中技术特征的组合就落入了本发明的保护范围之内。
权利要求1.一种应用于轨道交通车辆的电源控制系统，其特征在于，所述的电源控制系统包括顺次连接的供电模块，与该供电模块连接的至少一个冗余电源模块，每个冗余电源模块与制动系统的子系统直接或者间接连通。
2.根据权利要求1所述的应用于轨道交通车辆的电源控制系统，其特征在于，所述的冗余电源模块均包括用于对电源进行调整的输入电源调理模块以及用于对电源进行转换的电源变换模块，每个所述制动系统的子系统与所述的电源变换模块连通。
3.根据权利要求2所述的应用于轨道交通车辆的电源控制系统，其特征在于，所有所述的冗余电源模块全部与所述的制动系统的子系统直接连通。
4.根据权利要求2所述的应用于轨道交通车辆的电源控制系统，其特征在于，部分所述的冗余电源模块与冗余控制模块连通，再通过所述的冗余控制模块与所述的制动系统的子系统连通。
5.根据权利要求2所述的应用于轨道交通车辆的电源控制系统，其特征在于，所有所述的冗余电源模块全部与冗余控制模块连通，再通过所述的冗余控制模块与制动系统的子系统连通。
6.根据权利要求3、4或5所述的应用于轨道交通车辆的电源控制系统，其特征在于，所述的制动系统的子系统包括电空制动控制系统、车轮滑行保护系统、网络通讯系统、数据采集系统、模拟量数字量接口及驱动系统。
7.根据权利要求1所述的应用于轨道交通车辆的电源控制系统，其特征在于，所述的电源控制系统具有闭环结构。
8.根据权利要求7所述的应用于轨道交通车辆的电源控制系统，其特征在于，在所述的闭环结构中还设置有用于对整个电源控制系统进行检测以及诊断的检测诊断模块。
9.根据权利要求4或5所述的应用于轨道交通车辆的电源控制系统，其特征在于，所述冗余控制模块与制动系统的子系统连通，所述的冗余控制模块以及制动系统的子系统均与所述的检测诊断模块连通，所述的检测诊断模块另一端与供电模块连通。
10.根据权利要求1所述的应用于轨道交通车辆的电源控制系统，其特征在于，所述的电源控制系统具有多个冗余电源模块，该多个冗余电源模块并列连接在所述的供电模块以及所述的制动系统的子系统之间。
专利摘要本实用新型涉及一种用于转换电源形式的电源控制系统。更具体地说，本实用新型涉及一种应用于轨道交通车辆的电源控制系统。所述的电源控制系统包括顺次连接的供电模块，与该供电模块连接的至少一个冗余电源模块，每个冗余电源模块与制动系统的子系统直接或者间接连通。通过采用上述的技术方案，本实用新型提供了一种能够为不同的电压等级和功率的不同子系统同时提供电源的电源控制系统。
文档编号H02J9/00GK202111516SQ20112020982
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者曹宏发, 樊贵新, 王新海 申请人:中国铁道科学研究院机车车辆研究所