CN104385927B - 一种备用式供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种备用式供电系统，包括：高压电源、辅助逆变器、空调系统和牵引风机；当辅助逆变器正常工作时，第一常闭交流接触器保持闭合，辅助逆变器的供电模块第四逆变模块为所述牵引风机供电，同时第二常闭交流接触器保持闭合，空调系统中的供电模块第一逆变模块为空调风机供电，常开交流接触器为断开状态；当辅助逆变器发生故障无法为牵引风机供电时，第一常闭交流接触器与第二常闭交流接触器均断开，之后常开交流接触器闭合，空调系统中的供电模块第一逆变模块为牵引风机供电，应用该系统，实现了辅助逆变器发生故障时不增加辅助逆变器的情况下的冗余供电。

Description

一种备用式供电系统

技术领域

本发明涉及轨道交通车辆领域，特别是涉及一种备用式供电系统。

背景技术

在现有的轨道交通车辆中，车辆通过配置专有的辅助逆变器为空调和牵引风机供电。当辅助逆变器故障时，空调和牵引风机将失电，空调失电后，牵引系统无法冷却，此时牵引系统将实现过温保护，停止工作，造成车辆无法运行。

在低地板车辆中，车辆底部距离轨道距离很小，车辆的牵引系统、辅助系统、控制系统和空调等设备均需安装在车顶，车辆顶部空间非常紧张，由于车辆辅助系统设计不能通过扩展供电或设置多组辅助逆变器的方式提供故障情况下的冗余供电，所以一旦辅助系统发生了故障，将直接影响车辆运行。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种备用式供电系统，可以在不额外增加辅助逆变器的情况下实现辅助逆变器发生故障时的冗余供电。

为实现上述目的，本发明提供了一种备用式供电系统，包括：

高压电源、辅助逆变器、空调系统和牵引风机；

其中：

所述辅助逆变器中设置有第一DC/DC模块、第一DC/AC模块、第二逆变模块和第一常闭交流接触器；

所述第一常闭交流接触器的一端依次通过所述第二逆变模块、所述第一DC/AC模块和所述第一DC/DC模块与所述高压电源相连接，另一端与所述牵引风机相连接；

所述空调系统中设置有第二DC/DC模块、第二DC/AC模块、第一逆变模块、第二常闭交流接触器、常开交流接触器和空调风机；

所述第一逆变模块的一端依次通过所述第二DC/AC模块、所述第二DC/DC模块与所述高压电源相连接，另一端分别与所述牵引风机、空调风机相连接；

所述常开交流接触器设置在所述第一逆变模块与所述牵引风机的连接线路上；

所述第二常闭交流接触器设置在所述第一逆变模块与所述空调风机的连接线路上；

当所述辅助逆变器故障时，所述第一常闭交流接触器和所述第二常闭交流接触器断开，经过第一预设时间间隔，所述常开交流接触器闭合，所述空调系统为所述牵引风机供电。

优选地，上述系统还包括：

当所述辅助逆变器恢复正常时，所述常开交流接触器断开，经过第二预设时间间隔，所述第一常闭交流接触器和所述第二常闭交流接触器闭合。

优选地，所述空调系统中还设置有：

第四逆变模块、第三逆变模块、压缩机和冷凝风机；

其中：

所述第二DC/AC模块与所述第一逆变模块相连接的一端与所述压缩机相连接，其之间的连接线路上设置有所述第四逆变模块；

所述第二DC/AC模块与所述第一逆变模块相连接的一端与所述冷凝风机相连接，其之间的连接线路上设置有所述第三逆变模块。

优选地，上述系统还包括：

设置在所述第一DC/DC模块与所述高压电源连接线路上的第一连接器；所述第一连接器设置在所述辅助逆变器的外壁上；所述第一DC/DC模块与所述高压电源之间的连接线路为高压母线；

设置在所述第一常闭交流接触器与所述牵引风机连接线路上的第二连接器；所述第二连接器设置在所述辅助逆变器的外壁上；所述第一常闭交流接触器与所述牵引风机之间的连接线路为中压母线。

优选地，上述系统还包括：

设置在所述第二DC/DC模块与所述高压电源连接线路上的第三连接器；所述第三连接器设置在所述空调系统的外壁上；所述第二DC/DC模块与所述高压电源之间的连接线路为高压母线；

设置在所述常开交流接触器与所述牵引风机连接线路上的第四连接器；所述第四连接器设置在所述空调系统的外壁上；所述常开交流接触器与所述牵引风机之间的连接线路为中压母线。

本发明提供的备用式供电系统，辅助逆变器的供电模块第二逆变模块通过第一常闭交流接触器与牵引风机连接，空调系统的供电模块第一逆变模块通过第二常闭交流接触器与所述空调风机连接，空调系统的供电模块第一逆变模块通过常开交流接触器与所述牵引风机连接。当辅助逆变器正常工作时，第一常闭交流接触器保持闭合，辅助逆变器的供电模块第二逆变模块为所述牵引风机供电，同时第二常闭交流接触器保持闭合，空调系统中的供电模块第一逆变模块为空调风机供电；当辅助逆变器发生故障无法为牵引风机供电时，第一常闭交流接触器与第二常闭交流接触器均断开，之后常开交流接触器闭合，空调系统中的供电模块第一逆变模块为牵引风机供电，应用本发明提供的备用式供电系统，实现了不增加辅助逆变器的情况下在辅助逆变器发生故障时为牵引风机的冗余供电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种备用式供电系统的结构示意图；

图2为本发明一种备用式供电系统的一具体实施例的结构示意图；

图3为本发明一种备用式供电系统的又一具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种备用式供电系统，如图1所示，为系统的结构示意图，包括：

高压电源101、辅助逆变器102、空调系统103和牵引风机104；

其中：

所述辅助逆变器102中设置有第一DC/DC模块105、第一DC/AC模块106、第二逆变模块107和第一常闭交流接触器108；

所述第一常闭交流接触器108的一端依次通过所述第二逆变模块107、所述第一DC/AC模块106和所述第一DC/DC模块105与所述高压电源101相连接，另一端与所述牵引风机104相连接；

所述空调系统中设置有第二DC/DC模块109、第二DC/AC模块110、第一逆变模块111、第二常闭交流接触器112、常开交流接触器113和空调风机114；

所述第一逆变模块111的一端依次通过所述第二DC/AC模块110、所述第二DC/DC109模块与所述高压电源101相连接，另一端分别与所述牵引风机104、空调风机114相连接；

所述常开交流接触器113设置在所述第一逆变模块111与所述牵引风机104的连接线路上；

所述第二常闭交流接触器112设置在所述INV模块111与所述空调风机114的连接线路上；

当所述辅助逆变器102故障时，所述第一常闭交流接触器108和所述第二常闭交流接触器112断开，经过第一预设时间间隔，所述常开交流接触器113闭合，所述空调系统103为所述牵引风机104供电。

应用本发明提供的备用式供电系统，辅助逆变器102的第二逆变模块107通过第一常闭交流接触器108与牵引风机104连接，空调系统103的第一逆变模块111通过第二常闭交流接触器112与所述空调风机114连接，空调系统103的第一逆变模块111通过常开交流接触器113与所述牵引风机104连接。当辅助逆变器102正常工作时，第一常闭交流接触器108保持闭合，辅助逆变器102的第二逆变模块107为所述牵引风机104供电，同时第二常闭交流接触器112保持闭合，空调系统103中的第一逆变模块111为空调风机114供电；当辅助逆变器102发生故障无法为牵引风机104供电时，第一常闭交流接触器108与第二常闭交流接触器112均断开，之后常开交流接触器113闭合，空调系统103中的第一逆变模块111为牵引风机104供电，应用本发明提供的备用式供电系统，实现了不增加辅助逆变器的情况下在辅助逆变器发生故障时为牵引风机的冗余供电。

如图2所示，为本发明备用式供电系统的一具体实施例的结构示意图，包括：

高压电源101、辅助逆变器102、空调系统103、牵引风机104、第四逆变模块115、压缩机116、第三逆变模块117和冷凝风机118；

其中：

所述辅助逆变器102中设置有第一DC/DC模块105、第一DC/AC模块106、第二逆变模块107和第一常闭交流接触器108；

所述第一常闭交流接触器108的一端依次通过所述第二逆变模块107、所述第一DC/AC模块106和所述第一DC/DC模块105与所述高压电源101相连接，另一端与所述牵引风机104相连接；

第一DC/DC模块105用来将高压电源101的交流高压转换为较低的交流电压，第一DC/AC模块106用来将得到的较低交流电压转换为直流电压提供给辅助逆变器的供电模块第二逆变模块107，供电模块第二逆变模块107通过第一常闭交流接触器108与牵引风机104相连，正常状态下第一常闭交流接触器108是闭合的，此时第二逆变模块107为牵引风机104供电。

所述空调系统中设置有第二DC/DC模块109、第二DC/AC模块110、第一逆变模块111、第二常闭交流接触器112、常开交流接触器113和空调风机114；

所述第一逆变模块111的一端依次通过所述第二DC/AC模块110、所述第二DC/DC109模块与所述高压电源101相连接，另一端分别与所述牵引风机104、空调风机114相连接；

所述常开交流接触器113设置在所述第一逆变模块111与所述牵引风机104的连接线路上；

所述第二常闭交流接触器112设置在所述INV模块111与所述空调风机114的连接线路上；

所述第二DC/AC模块110与所述第一逆变模块111相连接的一端与所述压缩机116相连接，其之间的连接线路上设置有所述第四逆变模块115；

所述第二DC/AC模块110与所述第一逆变模块111相连接的一端与所述冷凝风机相118连接，其之间的连接线路上设置有所述第三逆变模块117；

第二DC/DC模块109用来将高压电源101的交流高压转换为较低的交流电压，第二DC/AC模块110用来将得到的较低交流电压转换为直流电压提供给辅助逆变器的供电模块第一逆变模块111，第四逆变模块115和第三逆变模块117，供电模块第一逆变模块111通过第二常闭交流接触器112与空调风机114相连，同时供电模块第一逆变模块111通过常开交流接触器113与牵引风机104相连，正常状态下第二常闭交流接触器112是闭合的，常开交流接触器113断开，此时第一逆变模块111为空调风机114供电；供电模块第四逆变模块115与压缩机116相连为压缩机116持续供电，供电模块第三逆变模块117与冷凝风机118相连为冷凝风机118持续供电。

当所述辅助逆变器102故障时，所述第一常闭交流接触器108和所述第二常闭交流接触器112断开，经过第一预设时间间隔，所述常开交流接触器113闭合，所述空调系统103为所述牵引风机104供电；

辅助逆变器102故障时，其中的供电模块第二逆变模块107无法为牵引风机104供电，此时空调系统103中的供电模块第一逆变模块111可以代替辅助逆变器102的供电模块第二逆变模块107，继续为牵引风机104供电，首先断开第一常闭交流接触器108，同时断开第二常闭交流接触器112，使第一逆变模块111停止位空调风机114供电，之后闭合常开交流接触器113，使第一逆变模块111与牵引风机104连接，实现为牵引风机104的供电，断开第一常闭交流接触器108是为了防止辅助逆变器102供电功能恢复时牵引风机104同时被第一逆变模块111和第二逆变模块107同时供电容易被烧坏；当所述辅助逆变器102恢复正常供电时，所述常开交流接触器113断开，停止空调系统103的第一逆变模块111为牵引风机104供电，之后所述第一常闭交流接触器108和所述第二常闭交流接触器112闭合，恢复辅助逆变器102的第二逆变模块107为牵引风机104供电，空调系统103的第一逆变模块111为空调风机114供电，应用本发明提供的备用式供电系统，实现了不增加辅助逆变器的情况下在辅助逆变器102发生故障时空调系统103为牵引风机104的冗余供电。

如图3所示，为本发明备用式供电系统的又一具体实施例的结构示意图，在图2基础上，还包括：

设置在所述第一DC/DC模块105与所述高压电源101连接线路上的第一连接器119，设置在所述第一常闭交流接触器108与所述牵引风机104连接线路上的第二连接器123，设置在所述第二DC/DC模块109与所述高压电源101连接线路上的第三连接器121，设置在所述常开交流接触器113与所述牵引风机104连接线路上的第四连接器124；

所述第一连接器119设置在所述辅助逆变器102的外壁上；所述第一DC/DC模块105与所述高压电源101之间的连接线路为高压母线120；

所述第二连接器123设置在所述辅助逆变器102的外壁上；所述第一常闭交流接触器108与所述牵引风机104之间的连接线路为中压母线122；

所述第三连接器121设置在所述空调系统103的外壁上；所述第二DC/DC模块109与所述高压电源101之间的连接线路为高压母线120；

所述第四连接器124设置在所述空调系统103的外壁上；所述常开交流接触器113与所述牵引风机104之间的连接线路为中压母线122；

高压电源101通过高压母线120为辅助逆变器102和空调系统103供电，辅助逆变器102的供电模块第二逆变模块107通过中压母线122为牵引风机104供电，空调系统103的供电模块第一逆变模块111通过中压母线122为牵引风机104供电；第一连接器119和第二连接器123分别安装于辅助逆变器102的外壁上，并分别于高压母线120和中压母线122相连接，第三连接器121和第四连接器124分别安装于空调系统103的外壁上，并分别于高压母线120和中压母线122相连接，四个连接器可以方便辅助逆变器102、空调系统103与高压母线120及中压母线122之间的拆装，便于设备后期维修，应用本发明提供的备用式供电系统，实现了不增加辅助逆变器的情况下在辅助逆变器102发生故障时空调风机103为牵引风机104的冗余供电，相比集成式的系统更方便实现模块化设计管理。

需要说明的是，本说明书中的各个具体实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上对本发明所提供的装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种备用式供电系统，其特征在于，包括：

高压电源、辅助逆变器、空调系统和牵引风机；

其中：

所述辅助逆变器中设置有第一DC/DC模块、第一DC/AC模块、第二逆变模块和第一常闭交流接触器；

所述第一常闭交流接触器的一端依次通过所述第二逆变模块、所述第一DC/AC模块和所述第一DC/DC模块与所述高压电源相连接，另一端与所述牵引风机相连接；

所述空调系统中设置有第二DC/DC模块、第二DC/AC模块、第一逆变模块、第二常闭交流接触器、常开交流接触器和空调风机；

所述第一逆变模块的一端依次通过所述第二DC/AC模块、所述第二DC/DC模块与所述高压电源相连接，另一端分别与所述牵引风机、空调风机相连接；

所述常开交流接触器设置在所述第一逆变模块与所述牵引风机的连接线路上；

所述第二常闭交流接触器设置在所述第一逆变模块与所述空调风机的连接线路上；

当所述辅助逆变器故障时，所述第一常闭交流接触器和所述第二常闭交流接触器断开，经过第一预设时间间隔，所述常开交流接触器闭合，所述空调系统为所述牵引风机供电。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

当所述辅助逆变器恢复正常时，所述常开交流接触器断开，经过第二预设时间间隔，所述第一常闭交流接触器和所述第二常闭交流接触器闭合。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空调系统中还设置有：

第四逆变模块、第三逆变模块、压缩机和冷凝风机；

其中：

所述第二DC/AC模块与所述第一逆变模块相连接的一端与所述压缩机相连接，其之间的连接线路上设置有所述第四逆变模块；

所述第二DC/AC模块与所述第一逆变模块相连接的一端与所述冷凝风机相连接，其之间的连接线路上设置有所述第三逆变模块。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

设置在所述第一DC/DC模块与所述高压电源连接线路上的第一连接器；所述第一连接器设置在所述辅助逆变器的外壁上；所述第一DC/DC模块与所述高压电源之间的连接线路为高压母线；

设置在所述第一常闭交流接触器与所述牵引风机连接线路上的第二连接器；所述第二连接器设置在所述辅助逆变器的外壁上；所述第一常闭交流接触器与所述牵引风机之间的连接线路为中压母线。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：

设置在所述第二DC/DC模块与所述高压电源连接线路上的第三连接器；所述第三连接器设置在所述空调系统的外壁上；所述第二DC/DC模块与所述高压电源之间的连接线路为高压母线；

设置在所述常开交流接触器与所述牵引风机连接线路上的第四连接器；所述第四连接器设置在所述空调系统的外壁上；所述常开交流接触器与所述牵引风机之间的连接线路为中压母线。