一种轨道交通车辆中应急电源装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于自动化技术领域，涉及一种轨道交通车辆中应急电源装置。
【背景技术】
[0002]现有电源装置由于铁路行业技术滞后及自身原因，现有电源产品体积庞大，噪音大，性能稳定性差，供电方式复杂，采用多路供电，出现问题无法及时处理，维护难度大，一般以更换为主。由于铁路行业特殊性，现阶段没有一款体积小，供电单一，性价比高的产品来服务铁路行业。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种轨道交通车辆中应急电源装置，以解决现有技术中存在的维护难度大，供电不统一，输出电压不稳定的问题。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是，一种轨道交通车辆中应急电源装置，包括逆变器，逆变器的输入端设置有保护电路，逆变器还连接有用于控制逆变器输出的控制器，控制器包括DSP控制模块，DSP控制模块连接有模拟量输入处理模块、开关量输入处理模块和开关量输出处理模块；
[0005]模拟量输入处理模块，用于采集和变换逆变器的输入电压、经由DSP控制模块控制后的中间电压和逆变器的输出电压；
[0006]开关量输入处理模块，用于对逆变器中IGBT的输入信号进行处理，并监测应急电源装置的运行状态；
[0007]开关量输出处理模块，用于交流电控制输出，同时实时监控逆变器输出状态，通过DSP控制模块进行扫描监控。
[0008]进一步的，模拟量输入处理模块包括用于将大电压信号变换成小电压信号的信号变换电路和用于对小电压信号进行滤波处理的滤波电路。
[0009]进一步的，DSP控制模块还连接有用于为应急电源装置提供电源的控制电源模块。
[0010]进一步的，DSP控制模块还连接有人机接口模块，人机接口模块包括键盘接口、RS485通信接口、机械表显示接口和/或电池监测接口。
[0011]进一步的，DSP控制模块还连接有用于将直流电压变换成三相交流电压的逆变桥驱动t吴块。
[0012]进一步的，保护电路包括二极管和滤波电容，二极管经滤波电容连接至逆变器I的输入端。
[0013]本实用新型的有益效果是，输入采用了单相全桥二极管，防止输入反接；采用DSP控制模块来控制逆变器，可以实现输出过载保护、过流保护、过热保护等功能，同时可以对逆变器的输出进行切换控制。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型主控板试验装置的模块连接图；
[0015]图2为本实用新型主控板试验装置中控制器的模块连接图。
[0016]图中，1.逆变器，2.控制器，3.二极管，4.滤波电容，5.DSP控制模块，6.模拟量输入处理模块，7.开关量输入处理模块，8.开关量输出处理模块，9.逆变桥驱动模块，10.控制电源模块，11.RS485通信接口，12.电池监测接口，13.键盘接口，14.机械表显示接口。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0018]本实用新型提供了一种轨道交通车辆中应急电源装置，包括逆变器1，逆变器I的输入端设置有保护电路，保护电路包括单相全桥二极管3和滤波电容4，单相全桥二极管3经滤波电容4连接至所述逆变器I的输入端，滤波器可以改善谐波，单相全桥二极管3可以防止输入反接。
[0019]逆变器I还连接有用于控制逆变器I输出的控制器2，控制器2的核心是DSP控制模块5。DSP控制模块5通过其自身的各个引脚分别连接有模拟量输入处理模块6、开关量输入处理模块7、开关量输出处理模块8、逆变桥驱动模块9、控制电源模块10、RS485通信接口 11，电池监测接口 12、键盘接口 13和机械表显示接口 14。
[0020]1、DSP 控制模块 5:
[0021]考虑到计算机技术的发展和当前的流行趋势，在实际使用当中通常采用TI公司TMS320F2808系列DSP控制模块5，采用32位的CPU，该芯片的主要特性有:32位CPU、128K片内Flash存储器、18K片内RAM、16路PffM输出、16路A/D转换逻辑、CAN、I2C, SP1、UART接口。
[0022]2、模拟量输入处理模块6:
[0023]用于采集和变换逆变器I的输入电压DC600V、经由DSP控制模块5控制后的中间电压和逆变器I的输出电压；其中，中间电压指的是没有滤波的三相交流电压，输出电压指的是最终连接负载时的电压。
[0024]模拟量输入处理模块6包括信号变换电路和滤波电路。信号变换电路主要用于将大电压信号变换成小电压信号，然后通过滤波电路对小的电压信号进行滤波处理。
[0025]考虑到应急电源系列化的要求，模拟量输入处理模块6的处理方法为:
[0026]检测两路市电输入电压，用来实现两路市电自动切换；检测一路逆变器I输出交流电压，达到稳压稳流输出，保证输出电压的品质；检测逆变器I的多路输出电流，用于过载保护，并提供多路输出控制以供选择。
[0027]3、开关量输入处理模块7:
[0028]用于对逆变器I中IGBT的输入信号进行处理，具体是指对输入信号的上半周期和下半周期脉冲进行控制，控制后再传输到DSP控制模块5，并监测本实用新型应急电源装置的运行状态。
[0029]4、开关量输出处理模块8:
[0030]用于控制交流电输出，同时实时监控逆变器I的输出状态，并通过DSP控制模块5对此过程进行扫描监控。
[0031]开关量输出处理模块7的输出方法有两种类型:第一种类型是采用继电器输出，用于切换逆变器I的极性和控制逆变器I的输出；第二种类型是采用控制电源模块10充电控制的PffM信号以及逆变桥驱动模块9的PffM信号输出，该PffM信号需加入功率器件的驱动电路后才能控制功率开关。
[0032]5、逆变桥驱动模块9:
[0033]用于将直流电压变换成三相交流电压。逆变器I采用三相桥式PffM逆变器，功率器件采用三相桥IGBT模块，控制方式采用SVPffM控制，由系统控制器完成控制功能。
[0034]6、控制电源模块10:
[0035]控制电源模块10为本实用新型的一种轨道交通车辆中应急电源装置提供控制电源，由供电车提供主电源DC600V，再转换为+24V和+5V电源。为系统控制器的硬件设计考虑相应的电磁兼容性和抗干扰能力，控制电源模块10应同时具有硬保护功能。
[0036]7、RS485通信接口 11、电池监测接口 12、键盘接口 13和机械表显示接口 14:
[0037]DSP控制模块5还连接有人机接口模块，人机接口模块包括键盘接口 13、RS485通信接口 11、触摸屏接口、电池接口和机械表显示接口 14。通过键盘接口 13可以修改应急电源内部参数，使输出电压频率达到客户的需求；通过RS485接口 11可以将应急电源的电压、电流、频率参数传输到触摸屏上，来实时监控电源的工作状态；通过触摸屏接口可以将电源的数据显示在屏上，来实时监控电源各个参数性能；电池监测接口 12为升级功能，可以实时监控供电车上电池的状态，通过机械表显示电压电流纹波状态。
[0038]本实用新型的一种轨道交通车辆中应急电源装置整体采用推拉式结构，带有手柄，方便移动，底部全部采用万向轮带锁定装置，其接线端采用内接式，接好线后要有保护罩，防止触电及金属物体掉在上面短路。
[0039]本实用新型的一种轨道交通车辆中应急电源装置采用DSP控制逆变器1，可以实现输出过载保护、过流保护、过热保护等功能，同时可以对逆变器I的输出进行切换控制，且可以设置输入过压保护大于等于DC700V，欠压保护小于等于DC500V ;能够在30KW内正常带动感性负载和阻性负载正常运行，负载启动瞬间应急电源输出电压变化范围控制在AC365V-AC395V之间，正常输出后稳定在AC380V±5之间。
【主权项】
1.一种轨道交通车辆中应急电源装置，其特征在于，包括逆变器(I)，所述逆变器(I)的输入端设置有保护电路，所述逆变器(I)还连接有用于控制逆变器(I)输出的控制器(2)，所述的控制器(2)包括DSP控制模块(5)，所述的DSP控制模块(5)连接有模拟量输入处理模块(6)、开关量输入处理模块(7)和开关量输出处理模块(8)； 所述的模拟量输入处理模块出)，用于采集和变换所述逆变器(I)的输入电压、经由DSP控制模块(5)控制后的中间电压和所述逆变器(I)的输出电压； 所述的开关量输入处理模块(7)，用于对所述逆变器(I)中IGBT的输入信号进行处理，并监测所述应急电源装置的运行状态； 所述的开关量输出处理模块(8)，用于交流电控制输出，同时实时监控逆变器输出状态，通过DSP控制模块(5)进行扫描监控。2.如权利要求1所述的一种轨道交通车辆中应急电源装置，其特征在于，所述的模拟量输入处理模块(6)包括用于将大电压信号变换成小电压信号的信号变换电路和用于对小电压信号进行滤波处理的滤波电路。3.如权利要求1或2所述的一种轨道交通车辆中应急电源装置，其特征在于，所述的DSP控制模块(5)还连接有用于为应急电源装置提供电源的控制电源模块(10)。4.如权利要求1或2所述的一种轨道交通车辆中应急电源装置，其特征在于，所述的DSP控制模块(5)还连接有人机接口模块，所述的人机接口模块包括键盘接口(13)、RS485通信接口(11)、机械表显示接口(14)和/或电池监测接口(12)。5.如权利要求1或2所述的一种轨道交通车辆中应急电源装置，其特征在于，所述的DSP控制模块(5)还连接有用于将直流电压变换成三相交流电压的逆变桥驱动模块(9)。6.如权利要求1或2所述的一种轨道交通车辆中应急电源装置，其特征在于所述的保护电路包括二极管⑶和滤波电容(4)，所述二极管(3)经滤波电容⑷连接至所述逆变器(I)的输入端。
【专利摘要】本实用新型公开了一种轨道交通车辆中应急电源装置，包括逆变器，逆变器的输入端设置有保护电路，逆变器还连接有用于控制逆变器输出的控制器，控制器包括DSP控制模块，DSP控制模块连接有模拟量输入处理模块、开关量输入处理模块和开关量输出处理模块；模拟量输入处理模块，用于采集和变换逆变器的输入电压、经由DSP控制模块控制后的中间电压和逆变器的输出电压；开关量输入处理模块，用于对逆变器中IGBT的输入信号进行处理，并监测应急电源装置的运行状态；开关量输出处理模块，用于交流电控制输出，同时实时监控逆变器输出状态，通过DSP控制模块进行扫描监控。以解决现有技术中存在的维护难度大，供电不统一，输出电压不稳定的问题。
【IPC分类】H02J9/06, H02M7/5387
【公开号】CN204928613
【申请号】CN201520543290
【发明人】陈维龙, 洪际伟, 罗川, 李峰, 张明明, 彭毅, 董超
【申请人】北京九方宏信交通装备有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年7月24日