跨座式单轨车辆辅助电源控制系统论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及一种跨座式单轨车辆辅助电源控制系统，包括第一控制集成模块和第二控制集成模块，第一控制集成模块包括辅助逆变单元、充电单元以及控制辅助逆变单元和充电单元的控制单元，辅助逆变单元与外部电网和充电单元之间均电连接，第二控制集成模块包括蓄电池以及管理蓄电池的蓄电池管理单元，充电单元与蓄电池之间电连接，控制单元和蓄电池管理单元均与列车TCMS通讯并通过列车TCMS交换控制信息。通过将充电单元、辅助逆变单元和控制单元集成在一个模块中，应用蓄电池管理单元管理蓄电池，解决了辅助电源控制系统部件分散、控制结构复杂的问题，蓄电池管理单元还能精确监管蓄电池状态、延长蓄电池的使用寿命、提高蓄电池的使用性能。

主设计要求

1.一种跨座式单轨车辆辅助电源控制系统，其特征在于，包括第一控制集成模块和第二控制集成模块，所述第一控制集成模块包括辅助逆变单元、充电单元以及控制所述辅助逆变单元和所述充电单元的控制单元，所述第二控制集成模块包括蓄电池以及管理所述蓄电池的蓄电池管理单元，所述辅助逆变单元与外部电网之间电连接，所述辅助逆变单元与所述充电单元之间电连接，所述充电单元与所述蓄电池之间电连接，所述控制单元和所述蓄电池管理单元均与列车TCMS通讯并通过列车TCMS交换控制信息。

设计方案

2.根据权利要求1所述的跨座式单轨车辆辅助电源控制系统，其特征在于，在所述辅助逆变单元上引出DC24V电路输出端、AC220V电路输出端和AC380V电路输出端，分别用于车辆DC24V负载供电、AC220V单相负载供电以及AC380V负载供电。

3.根据权利要求1所述的跨座式单轨车辆辅助电源控制系统，其特征在于，在所述充电单元上引出DC110V电路输出端A，用于向所述蓄电池供电。

4.根据权利要求1所述的跨座式单轨车辆辅助电源控制系统，其特征在于，在所述充电单元上引出DC110V电路输出端B，用于车辆DC110V直流负载供电。

5.根据权利要求1所述的跨座式单轨车辆辅助电源控制系统，其特征在于，所述蓄电池管理单元采集所述蓄电池的电压、电流信息，所述蓄电池管理单元通过列车TCMS将电压、电流信息反馈到所述控制单元，所述控制单元根据电压、电流信息控制所述充电单元与所述蓄电池之间的连通或断开。

6.根据权利要求1所述的跨座式单轨车辆辅助电源控制系统，其特征在于，在所述蓄电池上还设有温度传感器，所述温度传感器能将所述蓄电池的温度信息同步到所述蓄电池管理单元，所述蓄电池管理单元通过列车TCMS将温度信息反馈到所述控制单元，根据所述蓄电池的温度变化，所述控制单元控制所述充电单元对所述蓄电池的充电参数进行调节。

7.根据权利要求1所述的跨座式单轨车辆辅助电源控制系统，其特征在于，在所述充电单元和所述蓄电池之间设有充电接触器，所述控制单元控制所述充电接触器的开合，实现所述充电单元与所述蓄电池之间的连通与断开。

设计说明书

技术领域

本申请涉及车辆电力控制技术领域，尤其涉及一种跨座式单轨车辆辅助电源控制系统。

背景技术

跨座式单轨车具有适应性强、噪声低、转弯半径小、爬坡能力强等优点，在城市轨道交通领域受到广泛推广。跨座式单轨是通过单根轨道来支撑、稳定和导向，车体骑跨在轨道梁上运行的铁路。为使跨座式单轨车能稳定、快速的行驶在跨座式单轨上，跨座式单轨车体的重量应尽可能保证轻便。

辅助电源系统是跨座式单轨车必备的电源控制模块，常用的辅助电源系统主要包括辅助逆变器、蓄电池组、蓄电池控制箱、充电机、DC24V电源模块。辅助逆变器将高压直流电逆变成AC380电源；充电机使用AC380V工作后给蓄电池组充电；蓄电池组通过蓄电池控制箱管理而输出DC110V电源供电路使用；DC24V电源模块接蓄电池组的电源输出需要的DC24V电源；辅助电源控制系统再通过各开关通断及保护器件实现跨座式单轨车辅助电源的控制和使用，电气原理较为复杂，箱体较多，也会对跨座式单轨车整体的布局带来苦难。且蓄电池存在一些缺点，如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难等，电池内部温度管理困难，造成性能差，严重影响了电池使用。

发明内容

本实用新型的目的在于解决了如何合理布局跨座式单轨车辆辅助电源系统的内部控制模块，提高蓄电池的管理，提高蓄电池使用性能。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种跨座式单轨车辆辅助电源控制系统，包括第一控制集成模块和第二控制集成模块，所述第一控制集成模块包括辅助逆变单元、充电单元以及控制所述辅助逆变单元和所述充电单元的控制单元，所述第二控制集成模块包括蓄电池以及管理所述蓄电池的蓄电池管理单元，所述辅助逆变单元与外部电网之间电连接，所述辅助逆变单元与所述充电单元之间电连接，所述充电单元与所述蓄电池之间电连接，所述控制单元和所述蓄电池管理单元均与列车TCMS通讯并通过列车TCMS交换控制信息。

作为本申请的进一步改进，在所述辅助逆变单元上引出DC24V电路输出端、AC220V电路输出端和AC380V电路输出端，分别用于车辆DC24V负载供电、AC220V单相负载供电以及AC380V负载供电。

作为本申请的进一步改进，在所述充电单元上引出DC110V电路输出端A，用于向所述蓄电池供电。

作为本申请的进一步改进，在所述充电单元上引出DC110V电路输出端B，用于车辆DC110V直流负载供电。

作为本申请的进一步改进，所述蓄电池管理单元采集所述蓄电池的电压、电流信息，所述蓄电池管理单元通过列车TCMS将电压、电流信息反馈到所述控制单元，所述控制单元根据电压、电流信息控制所述充电单元与所述蓄电池之间的连通或断开。

作为本申请的进一步改进，在所述蓄电池上还设有温度传感器，所述温度传感器能将所述蓄电池的温度信息同步到所述蓄电池管理单元，所述蓄电池管理单元通过列车TCMS将温度信息反馈到所述控制单元，根据所述蓄电池的温度变化，所述控制单元控制所述充电单元对所述蓄电池的充电参数进行调节。

作为本申请的进一步改进，在所述充电单元和所述蓄电池之间设有充电接触器，所述控制单元控制所述充电接触器的开合，实现所述充电单元与所述蓄电池之间的连通与断开。

本申请的有益效果在于，通过将充电单元、辅助逆变单元与控制单元集成在一个模块中，应用蓄电池管理单元管理蓄电池模块，设计出集成度高的辅助电源控制系统，解决了辅助电源控制系统部件分散、控制结构复杂的问题，蓄电池管理单元还能精确监管蓄电池状态、延长蓄电池的使用寿命、提高蓄电池的使用性能。

附图说明

图1为跨座式单轨车辅助电源控制系统框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所述描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，一种跨座式单轨车辆辅助电源控制系统，包括第一控制集成模块和第二控制集成模块，所述第一控制集成模块包括辅助逆变单元、充电单元以及控制所述辅助逆变单元和所述充电单元的控制单元，所述第二控制集成模块包括蓄电池以及管理所述蓄电池的蓄电池管理单元，所述辅助逆变单元与外部电网和所述充电单元之间均电连接，所述充电单元与所述蓄电池之间进行电连接，所述控制单元和所述蓄电池管理单元均与列车管理与控制单元(TCMS)通讯并通过列车TCMS交换控制信息。所述控制单元与所述TCMS之间以及所述蓄电池管理系统和所述TCMS之间均通过通讯线缆连接，所述控制单元与所述蓄电池管理电源之间利用列车TCMS交换控制信息，并与TCMS之间实现MVB通讯。

本申请中所述的第一控制集成模块主要是将充电单元、辅助逆变单元和控制单元集成到一个管理模块中，解决了辅助电源控制系统部件分散的问题；所述的第二控制集成模块主要是应用所述蓄电池管理单元对所述蓄电池进行科学化的管理，所述蓄电池管理单元能直接采集所述蓄电池各个单元的端电压、充放电电流及电池包总电压等电池参数信息，所述蓄电池管理单元通过列车TCMS将电压、电流信息同步到所述第一控制模块的控制单元，所述控制单元根据电压、电流信息控制所述充电单元与所述蓄电池之间的连通或断开。本申请中还在所述蓄电池上设有温度传感器，所述温度传感器采集所述蓄电池的温度信息同步到所述蓄电池管理单元，所述蓄电池管理单元将所述蓄电池的温度信息通过列车TCMS同步到所述第一控制模块的控制单元，所述控制单元控制所述充电单元按照所述蓄电池的温度变化对所述蓄电池的充电参数进行调节。所述蓄电池管理单元便于智能化管理和维护所述蓄电池的各个电池单元，在电池充放电过程中，实时采集电池组中的每块电池的电压、电流及温度信息，并及时反馈到充电控制单元，及时调整充电状态，防止电池发生过充电或过放电现象，延长电池的使用寿命，提高所述蓄电池的使用性能和安全性能。

本申请中，所述充电单元通过引出额定功率的DC110V电路输出端A向所述蓄电池供电，在所述充电单元上还引出一路给车辆DC110V直流负载供电的电路输出端B，用于给车辆DC110V负载供电；在所述辅助逆变单元上引出额定功率的DC24V电路输出端、额定功率的AC220V电路输出端和AC380V电路输出端，所述DC24V电路输出端和所述AC220V电路输出端分别用于车辆DC24V负载供电、AC220V的单相逆变器模块供电，所述AC380V电路输出端主要输出220V\/50Hz的正弦波电压给车辆的单相负载供电。

本申请中，在所述充电单元与所述蓄电池之间设有充电接触器，所述控制单元控制所述充电接触器的开合，实现所述充电单元与所述蓄电池之间的连通与断开。跨座式单轨列车整个辅助电源的电力直接通过辅助逆变单元和蓄电池供给，所述辅助逆变单元从所述控制单元获取所述蓄电池的状态，对蓄电池充电进行控制，保证辅助电源控制系统的正常运作。当检测到蓄电池无需充电时，所述充电单元与所述蓄电池之间的充电接触器断开，由蓄电池输出至辅助逆变单元，再由辅助逆变单元直接输送至各个电路输出端使用；当检测到蓄电池需要充电时，所述充电单元与所述蓄电池之间的充电接触器闭合，由外部电网向辅助逆变单元供电，所述辅助逆变单元通过所述充电单元向所述蓄电池充电，跨座式单轨车的电力供给由辅助逆变单元直接向各个电路输出端输送电力。

综上所述，本申请通过将充电单元、辅助逆变单元和控制单元集成在一个模块中，应用蓄电池管理单元管理蓄电池，所述控制单元与所述蓄电池管理单元之间通过列车TCMS交换控制信息，实现在所述辅助逆变单元供电和所述蓄电池供电之间进行切换，所述蓄电池管理单元还能精确监管蓄电池状态、延长蓄电池的使用寿命、提高蓄电池的使用性能，这种设计的辅助电源系统集成度高，解决了辅助电源控制系统部件分散、控制结构复杂的问题。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本申请的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。

设计图

跨座式单轨车辆辅助电源控制系统论文和设计

跨座式单轨车辆辅助电源控制系统论文和设计

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢