CN202889219U - 一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置，包括一系统箱，所述系统箱前面设置有一个开口，在开口处设置有便于人机交互的人机界面，系统箱内的后壁上设置具有稳压滤波功能的电源模块，所述电源模块包括整流滤波单元、功率因数校正单元、控制单元、电压变换单元，轨道交通车辆电网上的电流通过连接器输入给电源模块，经电源模块调整将电流输出给人机界面。本实用新型实现了在轨道交通车辆上为人机交互系统提供所需制式高品质电源，解决了人机交互系统在轨道交通车辆上存在的电源匹配限制问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力设备，具体涉及一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置。
背景技术
人机交互系统的各个组成部分如处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存储单元等，都需要电源驱动，而且对电源品质有一定的要求。稳压系数、电网调整率和电压稳定度表征输出电压随输入电压变化的比值，人机交互系统要求电压不能有大的波动；负载调整率表征负载电流从零变化到最大时电源输出电压的最大变化量，人机交互系统要求电源能够提供稳定的电压以保证系统正常启动；纹波电压表征额定状态下电源输出电压的纹波绝对值，人机交互系统要求电源不能有过高的噪声以免造成器件损坏。轨道交通车辆上电网提供的电源产生震荡，会使电压不稳定，造成很大的波动，而且电源的噪声很高，不适合人机交互系统应用在轨道交通车辆上。
实用新型内容
为克服轨道交通电网不能为人机界面提供稳定、低噪的高品质电源，导致人机界面无法应用在轨道交通上的缺点，本实用新型提供了一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置，实现了在轨道交通车辆上为人机交互系统提供所需制式的高品质电源，解决了人机交互系统在轨道交通车辆上存在的电源匹配限制问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置，其特征在于，包括一系统箱，系统箱前面设置有一个开口，在开口处设置有便于人机交互的人机界面，系统箱内的后壁上设置具有稳压滤波功能的电源模块，电源模块包括整流滤波单元、功率因数校正单元、控制单元、电压变换单元，整流滤波单元对输入的电流进行整流和滤波后输出电流；功率因数校正单元对输出的电流进行功率因数校正；电压变换单元包括人机界面电源端和主电源端，其将经功率因数校正单元校正后的电流通过人机界面电源端和主电源端分别输出给人机界面和控制单元，轨道交通车辆电网上的电流通过连接器输入给电源模块，经电源模块调整将电流输出给人机界面，轨道交通电网上的电流经电源模块的调整转换为人机界面可使用的高品质电源。
人机界面设于系统箱开口处并紧贴系统箱内壁，电源模块设于系统箱内正对人机界面处并紧贴系统箱后壁，人机界面和电源模块之间具有一间距，系统箱为轻质金属材料。
在系统箱后壁上电源模块的下方设置有连接线路板和连接器，电源模块的一端与人机界面连接，另一端与连接线路板连接，连接器一端与连接线路板连接，另一端接入轨道交通车辆电网电源。
连接器上的插座立焊在连接线路板上，连接器上具有连接器紧固座，使得连接器可靠连接。
系统箱箱体的后壁上设置一开口，开口处设置一可拆卸后盖，至少连接器设置在后盖上，后盖上开设有与连接器上的插座相对应的对外插座孔，连接器的连接部分通过对外插座孔伸出后盖。
系统箱前面设置的开口为系统箱前面板的开口，前面板包括前面板开口和前面板框架，人机界面设置在前面板框架内并且其表面与前面板框架平齐。
电源模块的输入电路与输出电路之间分别接地，电源模块包括两个并联在一起的相同配置的子电源模块，人机界面设置有内置电源，人机界面的壳体上对应于内置电源的部分开设若干散热槽或孔，电源模块设置在远离人机界面内置电源处，便于散热。
电源模块的最大发热面与系统箱后壁内面紧密贴合并连成一体，由系统箱箱体作为散热器进行散热，有利于系统箱内产生热量的散发。
优选的，在系统箱箱体非固定器件处遍布散热孔，保证了热量有效地散发。
为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置安装于驾驶操纵台上。
本实用新型的有益效果是，实现了在轨道交通车辆上为人机交互系统提供所需制式高品质电源，满足人机交互系统对电源的制式及品质的要求，解决了人机交互系统在轨道交通车辆上存在的电源匹配限制问题，使得人机界面可以应用在轨道交通车辆上。
附图说明
下面结合附图对本实用新型所述的为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置进行具体说明。
图1是本实用新型的俯视图；
图2是本实用新型的右侧视图；
图3是本实用新型电源模块的内部结构图。
具体实施方式
如图1至2所示，本实用新型所述的一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置设置为一系统箱1，箱体为金属材料，系统箱1前面设置有一开口，在开口处并紧贴系统箱1内壁设置有人机界面2，便于人机交互；系统箱1内正对人机界面处并紧贴系统箱后壁上设置有两个具有稳压滤波功能的电源模块3，两个电源模块3配置相同，并联连接，互为冗余的为人机界面2提供转换后的高品质电源，双电源的冗余备份设计，即使一个电源模块突然发生故障不能正常供电，也能在瞬间进行供电输出的不间断切换，确保人机界面不失电，不影响人机交互系统的正常运行；电源模块3的下方设置连接线路板4和使电流稳定可靠流通的连接器5；轨道交通车辆电网的电流由连接器5输入到连接线路板4，经连接线路板4转接输入到电源模块3，经电源模块3调整输出给人机界面2，轨道交通电网上的电流经电源模块的调整转换为人机界面可使用的高品质电源。
系统箱1前面设置的开口为系统箱1前面板的开口，前面板包括前面板开口和前面板框架，人机界面2设置在前面板框架内并且其表面与前面板框架平齐。在系统箱内，人机界面与电源模块之间有一定的间距，便于人机界面与电源模块的热量的散发。连接线路板4直接固定在系统箱1的后壁上，可以单独拆卸以便于检修，输入部分设置2芯的DB型电源插座，以接入车辆电网电源。
系统箱1箱体的后壁上设置一开口，开口处设置一可拆卸后盖6，方便操作，有利于检查与修理。连接器5设置在系统箱后盖6上，一端与连接线路板4连接，另一端与轨道交通车辆电网相连接。连接器5采用2芯DB型连接器，其自带的连接器紧固座可以保证连接器的可靠连接。连接器5上的插座立焊在连接线路板4上，节省系统箱内的空间，与连接线路板4的输入部分相匹配。在系统箱后盖6上开设有与连接器5上的插座相对应的对外插座孔，通过对外插座孔将连接器5的连接部分伸出系统箱的后盖。
如图3所示，电源模块3采用轨道交通专用电源，包括整流滤波单元7、功率因数校正单元8、控制单元9、电压变换单元10、开关单元11，该整流滤波单元7用于对从电源输入的电流进行整流和滤波；该功率因数校正单元8用于对该整流滤波之后的电流进行功率因数校正；该电压变换单元10包括人机界面电源端和主电源端，其用于将经功率因数校正后的电流变换为人机界面2用的电流和主电流，并通过人机界面电源端和主电源端分别输出人机界面用电流和主电流，该主电流被提供给控制单元9。当电源处于省电模式时，该控制单元9用于在接收到省电模式的控制指令时控制功率因数校正单元工作；该开关单元11连接于电压变换单元10和人机界面2之间，其用于在接收到控制单元的省电指令时，通过电压变换单元控制人机界面电源端与人机界面之间的电源供应。电源模块3可以转换直流电，也可以转换交流电。
电源模块3的输入电路与输出电路之间分别接地，为隔离设计，具有输入过压保护，防止输出过渡及短路保护的作用。电源模块3内置EMI滤波单元，减少电网与电源之间的相互干扰，并且抑制了电网上传来的电磁干扰，同时抑制电源本身产生的电磁干扰，具有高效率、高密度、高可靠性。电源模块3的外形为超薄一体化金属外形，使电源重量降至最低。
轨道交通车辆的人机交互系统安装于驾驶操纵台上正对操纵员的立面上，系统箱1采用轻质金属材料，为以轻金属为主要成分的合金材料，密度小，具有较高的强度和韧性，延展性好，能制成各种型材，质量轻，减轻装置的自重。采用轻质金属材料，确保本装置不会因增加箱体造成系统过重而导致操纵台立面扭曲变形损坏或部件脱落。
系统箱1内，主要发热器件为设置的两个相同配置的子电源模块3和人机界面2的内置电源。内置电源位于人机界面2的背面，为方便散热，在人机界面2自身壳体上对应内置电源的部分开设若干散热槽或散热孔，并将电源模块3与内置电源最大远距离设置。而且，电源模块3是整体发热的器件，为保证散热性，将电源模块3的最大发热面与系统箱1紧密贴合，连成一体。因而，电源模块3的大部分热量都传导到系统箱1上，由系统箱1作为散热器进行散热，从而使系统箱1内部空气的散热量大大减小。为了保证系统箱1热量的有效散发，在系统箱1箱体非固定器件处遍布散热孔。
Claims (10)
1.一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置，其特征在于，包括一系统箱(1)，所述系统箱（1）前面设置有一个开口，在开口处设置有便于人机交互的人机界面（2），系统箱（1）内的后壁上设置具有稳压滤波功能的电源模块（3），所述电源模块（3）包括整流滤波单元（7）、功率因数校正单元（8）、控制单元（9）、电压变换单元（10），所述整流滤波单元（7）对输入的电流进行整流和滤波后输出电流；所述功率因数校正单元（8）对输出的电流进行功率因数校正；所述电压变换单元（10）包括人机界面电源端和主电源端，其将经功率因数校正单元校正后的电流通过人机界面电源端和主电源端分别输出给人机界面（2）和控制单元（9），轨道交通车辆电网上的电流通过连接器（5）输入给电源模块（3），经电源模块（3）调整将电流输出给人机界面（2）。
2.根据权利要求1所述的一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置，其特征在于，所述人机界面（2）设于系统箱（1）开口处并紧贴系统箱（1）内壁，所述电源模块（3）设于系统箱（1）内正对人机界面处并紧贴系统箱后壁，所述人机界面（2）和所述电源模块（3）之间具有一间距，所述系统箱（1）为轻质金属材料。
3.根据权利要求1所述的一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置，其特征在于，在系统箱（1）后壁上电源模块（3）的下方设置有连接线路板（4）和连接器（5），所述电源模块（3）的一端与人机界面（2）连接，另一端与连接线路板（4）连接，所述连接器（5）一端与连接线路板（4）连接，另一端接入轨道交通车辆电网电源。
4.根据权利要求3所述的一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置，其特征在于，所述连接器（5）上的插座立焊在连接线路板(4)上，所述连接器（5）上具有连接器紧固座。
5.根据权利要求3所述的一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置，其特征在于，所述系统箱（1）箱体的后壁上设置一开口，开口处设置一可拆卸后盖（6），至少所述连接器（5）设置在所述后盖（6）上，后盖（6）上开设有与连接器（5）上的插座相对应的对外插座孔，连接器（5）的连接部分通过所述的对外插座孔伸出后盖。
6.根据权利要求1所述的一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置，其特征在于，所述系统箱（1）前面设置的开口为系统箱（1）前面板的开口，所述前面板包括前面板开口和前面板框架，所述人机界面（2）设置在前面板框架内并且其表面与前面板框架平齐。
7.根据权利要求1或2所述的一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置，其特征在于，所述电源模块（3）的输入电路与输出电路之间分别接地，所述电源模块（3）包括两个并联在一起的相同配置的子电源模块，所述人机界面（2）设置有内置电源，所述人机界面（2）的壳体上对应于内置电源的部分开设若干散热槽或孔，所述电源模块（3）设置在远离人机界面内置电源处。
8.根据权利要求1所述的一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置，其特征在于，所述电源模块（3）的最大发热面与系统箱（1）后壁内面紧密贴合并连成一体，由系统箱（1）箱体作为散热器进行散热。
9.根据权利要求1所述的一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置，其特征在于，在系统箱（1）箱体非固定器件处遍布散热孔。
10.根据权利要求1所述的一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置，其特征在于，所述的为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置安装于驾驶操纵台上。
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| CN103795275A (zh) * | 2012-11-01 | 2014-05-14 | 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置 |
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| CN103795275B (zh) * | 2012-11-01 | 2016-05-25 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种为轨道交通人机交互系统提供高品质电源的装置 |
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