應用於軌道交通通信備份智能電源系統的製作方法
2023-10-27 23:32:32 1
應用於軌道交通通信備份智能電源系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種應用於軌道交通通信備份智能電源系統，包括半磚高壓模塊、及通過充電保護模塊與半磚高壓模塊電連接的鉛蓄電池；及與鉛蓄電池電連接第一切換單元和第二切換單元；及與第一切換單元和第二切換單元電連接的升降壓模塊和降壓模塊；及與升降壓模塊和降壓模塊通信的通信模塊；及與通信模塊通信的第一切換單元和第二切換單元，及與通信模塊通信的控制切換模塊；所述半磚高壓模塊與主電高壓110模塊相連接；所述升降壓模塊和降壓模塊輸出端接用電設備。本發明的應用於軌道交通通信備份智能電源系統性能可靠、應用靈活。
【專利說明】應用於軌道交通通信備份智能電源系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用於軌道交通通信備份智能電源系統，屬於軌道交通通信系統組件【技術領域】。
【背景技術】
[0002]軌道交通通信系統是供系統內部組織與管理所使用的通信網絡，包括:行車、電力、維修、公安和防災調度以及站內、區間、相鄰車站的通信；平時主要用於直接組織、指揮列車運行；緊急情況下，可進行應急調度指揮，是城軌中最重要的業務通信網；因此軌道交通通信系統是行車安全的重要保證，對於軌道交通通信系統其電源系統是提供其工作的動力，因此，軌道交通通信系統的電源系統尤為重要，現有技術中電源系統的檢測、回饋和控制比較複雜，且其靈活性不夠。
【發明內容】
[0003](一 )要解決的技術問題
[0004]為解決上述問題，本發明提出了一種性能可靠、應用靈活的應用於軌道交通通信備份智能電源系統。
[0005]( 二 )技術方案
[0006]本發明的應用於軌道交通通信備份智能電源系統，包括半磚高壓模塊、及通過充電保護模塊與半磚高壓模塊電連接的鉛蓄電池；及與鉛蓄電池電連接第一切換單元和第二切換單元；及與第一切換單元和第二切換單元電連接的升降壓模塊和降壓模塊；及與升降壓模塊和降壓模塊通信的通信模塊；及與通信模塊通信的第一切換單元和第二切換單元，及與通信模塊通信的控制切換模塊；所述半磚高壓模塊與主電高壓110模塊相連接；所述升降壓模塊和降壓模塊輸出端接用電設備。
[0007]進一步地，所述半磚高壓模塊包括依次電連接的輸入濾波電路、鋁基250W半磚模塊和輸出濾波電路。
[0008]進一步地，所述輸入濾波電路採用兩級共模電感構成。
[0009]進一步地，所述充電保護模塊由電池充電管理晶片和外圍電路構成。
[0010]進一步地，所述第一切換單元和第二切換單元由兩組N-MOS管組成；組間兩個MOS管的漏極與漏極相接，體二極體相向截止。
[0011]進一步地，所述升降壓模塊由BUCK-B00ST專用PWM控制晶片及外圍電路組成。
[0012]進一步地，所述降壓模塊由BUCK專用PWM控制晶片及外圍電路組成。
[0013]進一步地，所述通信模塊由32位單片機構成，其通過RS232串口與計算機連接。
[0014]進一步地，所述通信模塊還電連接有半磚高壓模塊、主電110模塊和鉛蓄電池。
[0015](三)有益效果
[0016]本發明與現有技術相比較，其具有以下有益效果:本發明的應用於軌道交通通信備份智能電源系統通過通信模塊實時採樣半磚模塊輸出電壓、鉛蓄電池的電壓、電池充電狀態、電池工作狀態、主電110模塊工作狀態、12V輸出電壓、5V輸出電壓，通過RS232串口將信息傳送給用戶的微型電腦；並控制切換單1、切換單元2的驅動信號vg5、vg7，實現電池與主電110模塊的無縫切換；同時，通信模塊可以接收微型電腦的外部故障信號，延遲關斷控制電源系統的輸出；其性能可靠、應用靈活。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，並不構成對本發明的不當限定，在附圖中:
[0018]圖1是本發明的電路原理框圖；
[0019]圖2是本發明的半磚高壓模塊電路原理框圖；
[0020]圖3是本發明的第一切換單元和第二切換單元電路原理圖；
[0021]圖4是本發明的升降壓模塊電路原理圖；
[0022]圖5是本發明的降壓模塊電路原理圖；
[0023]圖6是本發明的通信模塊時序圖。
【具體實施方式】
[0024]下面將結合附圖以及具體實施例來詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但並不作為對本發明的限定。
[0025]如圖1所示的應用於軌道交通通信備份智能電源系統，包括半磚高壓模塊、及通過充電保護模塊與半磚高壓模塊電連接的鉛蓄電池；及與鉛蓄電池電連接第一切換單元和第二切換單元；及與第一切換單元和第二切換單元電連接的升降壓模塊和降壓模塊；及與升降壓模塊和降壓模塊通信的通信模塊；及與通信模塊通信的第一切換單元和第二切換單元，及與通信模塊通信的控制切換模塊；所述半磚高壓模塊與主電高壓110模塊相連接；所述升降壓模塊和降壓模塊輸出端接用電設備。
[0026]如圖2所示，所述半磚高壓模塊包括依次電連接的輸入濾波電路、鋁基250W半磚模塊和輸出濾波電路；所述輸入濾波電路採用兩級共模電感構成；EMI傳導輻射可通過鐵路EN55022標準；輸出濾波採用大容量電解電容，提高掉電保持時間，以更好的達到無逢切換目的。功能是將主電直流IlOdc高壓轉換為直流24Vdc/10400mA，由控制切換模塊進行開關切換，為升降壓模塊、降壓模塊提供輸入。
[0027]所述充電保護模塊由電池充電管理晶片和外圍電路構成。
[0028]如圖3所示，所述第一切換單元和第二切換單元分別由兩組N-MOS管Q5、Q6和Q7、Q8組成；Q5與Q6漏極相接，Q7與Q8漏極相接，MOS管體二極體相向截止，同時Q6源極與Q7源極相接；Vg5與vg7相互反相；當主電IlOVdc上電瞬間或正常時，vg5高電平開啟控制模塊1，主電工作，同時vg7低電平關斷控制模塊2，將蓄電池12V與輸出I斷開，以保護蓄電池；當主電IlOV掉電，vg5低電平關斷控制模塊I，隔離半磚24V與輸出I，保護半磚高壓模塊，同時vg7高電平開啟控制模塊2，蓄電池工作。
[0029]如圖4所示，所述升降壓模塊由BUCK-B00ST專用PWM控制晶片及外圍電路組成。半磚高壓模塊輸出的24V與備份鉛蓄電池12V的輸出1，通過BUCK-B00ST升降壓控制，輸出12V/12A，供用電設備I使用；採用BUCK-B00ST專用PWM控制1C，4開關同步整流技術，大功率，高效率，穩定輸出，具備過溫保護、過載保護、輸入過欠壓保護，輸出過壓保護，最大限度的保護用電設備正常使用；當PWM控制IC檢測到輸入電壓大於12V時，將通過PWM驅動信號vgl、vg2、vg3分別控制Ql、Q2、Q3的開通與關斷，啟動降壓模式，將輸入電壓降壓得到輸出12V/12A ;當PWM控制IC檢測到輸入電壓小於12V時，將通過PWM驅動信號vg2、vg3、vg4分別控制Q2、Q3、Q4的開通與關斷，啟動升壓模式，將輸入電壓升壓得到輸出12V/12A。智能控制N-MOS管，最高效率可達97%。
[0030]如圖5所示，所述降壓模塊由BUCK專用PWM控制晶片及外圍電路組成；半磚模塊輸出的24V與備份鉛蓄電池12V的輸出1，通過BUCK降壓控制，輸出5V/8A，供用電設備2使用。採用同步降壓PWM拓撲，效率高，體積小。
[0031]所述通信模塊由32位單片機構成，其通過RS232串口與計算機連接；所述通信模塊還電連接有半磚高壓模塊、主電110模塊和鉛蓄電池。實時採樣主電llOVdc、半磚高壓模塊電壓、鉛蓄電池的電壓、電池充電狀態、電池工作狀態、主電IlOVdc工作狀態、12V輸出電壓、5V輸出電壓，通過RS232串口將信息傳送給用戶的微型電腦；並控制切換單1、切換單元2的驅動信號vg5、vg7，實現電池與主電IlOVdc的無縫切換；同時，通信模塊可以接收微型電腦的外部故障信號，延遲關斷控制電源系統的輸出。由於32位單片機I/O 口對數據的採集判斷，及與RS232串口通信均為現有技術，在此不再贅述。
[0032]上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的構思和範圍進行限定。在不脫離本發明設計構思的前提下，本領域普通人員對本發明的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本發明的保護範圍，本發明請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。
【權利要求】
1.一種應用於軌道交通通信備份智能電源系統，其特徵在於:包括半磚高壓模塊、及通過充電保護模塊與半磚高壓模塊電連接的鉛蓄電池；及與鉛蓄電池電連接第一切換單元和第二切換單元；及與第一切換單元和第二切換單元電連接的升降壓模塊和降壓模塊；及與升降壓模塊和降壓模塊通信的通信模塊；及與通信模塊通信的第一切換單元和第二切換單元，及與通信模塊通信的控制切換模塊；所述半磚高壓模塊與主電高壓110模塊相連接；所述升降壓模塊和降壓模塊輸出端接用電設備。
2.根據權利要求1所述的應用於軌道交通通信備份智能電源系統，其特徵在於:所述半磚高壓模塊包括依次電連接的輸入濾波電路、鋁基250W半磚模塊和輸出濾波電路。
3.根據權利要求2所述的應用於軌道交通通信備份智能電源系統，其特徵在於:所述輸入濾波電路採用兩級共模電感構成。
4.根據權利要求1所述的應用於軌道交通通信備份智能電源系統，其特徵在於:所述充電保護模塊由電池充電管理晶片和外圍電路構成。
5.根據權利要求1所述的應用於軌道交通通信備份智能電源系統，其特徵在於:所述第一切換單元和第二切換單元由兩組N-MOS管組成；組間兩個MOS管的漏極與漏極相接，體二極體相向截止。
6.根據權利要求1所述的應用於軌道交通通信備份智能電源系統，其特徵在於:所述升降壓模塊由BUCK-B00ST專用PWM控制晶片及外圍電路組成。
7.根據權利要求1所述的應用於軌道交通通信備份智能電源系統，其特徵在於:所述降壓模塊由BUCK專用PWM控制晶片及外圍電路組成。
8.根據權利要求1所述的應用於軌道交通通信備份智能電源系統，其特徵在於:所述通信模塊由32位單片機構成，其通過RS232串口與計算機連接。
9.根據權利要求1所述的應用於軌道交通通信備份智能電源系統，其特徵在於:所述通信模塊還電連接有半磚高壓模塊、主電110模塊和鉛蓄電池。
【文檔編號】H02J9/06GK104300665SQ201410459318
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月10日 優先權日:2014年9月10日
【發明者】薛濤, 覃周 申請人:廣州優聯電氣科技有限公司