CN204103588U - 应用于轨道交通通信备份智能电源系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种应用于轨道交通通信备份智能电源系统，包括半砖高压模块、及通过充电保护模块与半砖高压模块电连接的铅蓄电池；及与铅蓄电池电连接第一切换单元和第二切换单元；及与第一切换单元和第二切换单元电连接的升降压模块和降压模块；及与升降压模块和降压模块通信的通信模块；及与通信模块通信的第一切换单元和第二切换单元，及与通信模块通信的控制切换模块；所述半砖高压模块与主电高压110模块相连接；所述升降压模块和降压模块输出端接用电设备。本实用新型的应用于轨道交通通信备份智能电源系统性能可靠、应用灵活。

Description

应用于轨道交通通信备份智能电源系统
技术领域
本实用涉及一种应用于轨道交通通信备份智能电源系统，属于轨道交通通信系统组件技术领域。 
背景技术
轨道交通通信系统是供系统内部组织与管理所使用的通信网络，包括：行车、电力、维修、公安和防灾调度以及站内、区间、相邻车站的通信；平时主要用于直接组织、指挥列车运行；紧急情况下，可进行应急调度指挥，是城轨中最重要的业务通信网；因此轨道交通通信系统是行车安全的重要保证，对于轨道交通通信系统其电源系统是提供其工作的动力，因此，轨道交通通信系统的电源系统尤为重要，现有技术中电源系统的检测、回馈和控制比较复杂，且其灵活性不够。 
实用新型内容
(一)要解决的技术问题 
为解决上述问题，本实用新型提出了一种性能可靠、应用灵活的应用于轨道交通通信备份智能电源系统。 
(二)技术方案 
本实用新型的应用于轨道交通通信备份智能电源系统，包括半砖高压模块、及通过充电保护模块与半砖高压模块电连接的铅蓄电池；及与铅蓄电池电连接第一切换单元和第二切换单元；及与第一切换单元和第二切换 单元电连接的升降压模块和降压模块；及与升降压模块和降压模块通信的通信模块；及与通信模块通信的第一切换单元和第二切换单元，及与通信模块通信的控制切换模块；所述半砖高压模块与主电高压110模块相连接；所述升降压模块和降压模块输出端接用电设备。 
进一步地，所述半砖高压模块包括依次电连接的输入滤波电路、铝基250W半砖模块和输出滤波电路。 
进一步地，所述输入滤波电路采用两级共模电感构成。 
进一步地，所述充电保护模块由电池充电管理芯片和外围电路构成。 
进一步地，所述第一切换单元和第二切换单元由两组N-MOS管组成；组间两个MOS管的漏极与漏极相接，体二极管相向截止。 
进一步地，所述升降压模块由BUCK-BOOST专用PWM控制芯片及外围电路组成。 
进一步地，所述降压模块由BUCK专用PWM控制芯片及外围电路组成。 
进一步地，所述通信模块由32位单片机构成，其通过RS232串口与计算机连接。 
进一步地，所述通信模块还电连接有半砖高压模块、主电110模块和铅蓄电池。 
(三)有益效果 
本实用新型与现有技术相比较，其具有以下有益效果：本实用新型的应用于轨道交通通信备份智能电源系统通过通信模块实时采样半砖模块输出电压、铅蓄电池的电压、电池充电状态、电池工作状态、主电110模块工作状态、12V输出电压、5V输出电压，通过RS232串口将信息传送给用 户的微型电脑；并控制切换单1、切换单元2的驱动信号vg5、vg7，实现电池与主电110模块的无缝切换；同时，通信模块可以接收微型电脑的外部故障信号，延迟关断控制电源系统的输出；其性能可靠、应用灵活。 
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中： 
图1是本实用新型的电路原理框图； 
图2是本实用新型的半砖高压模块电路原理框图； 
图3是本实用新型的第一切换单元和第二切换单元电路原理图； 
图4是本实用新型的升降压模块电路原理图； 
图5是本实用新型的降压模块电路原理图； 
图6是本实用新型的通信模块时序图。 
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。 
如图1所示的应用于轨道交通通信备份智能电源系统，包括半砖高压模块、及通过充电保护模块与半砖高压模块电连接的铅蓄电池；及与铅蓄电池电连接第一切换单元和第二切换单元；及与第一切换单元和第二切换单元电连接的升降压模块和降压模块；及与升降压模块和降压模块通信的通信模块；及与通信模块通信的第一切换单元和第二切换单元，及与通信 模块通信的控制切换模块；所述半砖高压模块与主电高压110模块相连接；所述升降压模块和降压模块输出端接用电设备。 
如图2所示，所述半砖高压模块包括依次电连接的输入滤波电路、铝基250W半砖模块和输出滤波电路；所述输入滤波电路采用两级共模电感构成；EMI传导辐射可通过铁路EN55022标准；输出滤波采用大容量电解电容，提高掉电保持时间，以更好的达到无逢切换目的。功能是将主电直流110dc高压转换为直流24Vdc/10400mA，由控制切换模块进行开关切换，为升降压模块、降压模块提供输入。 
所述充电保护模块由电池充电管理芯片和外围电路构成。 
如图3所示，所述第一切换单元和第二切换单元分别由两组N-MOS管Q5、Q6和Q7、Q8组成；Q5与Q6漏极相接，Q7与Q8漏极相接，MOS管体二极管相向截止，同时Q6源极与Q7源极相接；Vg5与vg7相互反相；当主电110Vdc上电瞬间或正常时，vg5高电平开启控制模块1，主电工作，同时vg7低电平关断控制模块2，将蓄电池12V与输出1断开，以保护蓄电池；当主电110V掉电，vg5低电平关断控制模块1，隔离半砖24V与输出1，保护半砖高压模块，同时vg7高电平开启控制模块2，蓄电池工作。 
如图4所示，所述升降压模块由BUCK-BOOST专用PWM控制芯片及外围电路组成。半砖高压模块输出的24V与备份铅蓄电池12V的输出1，通过BUCK-BOOST升降压控制，输出12V/12A，供用电设备1使用；采用BUCK-BOOST专用PWM控制IC，4开关同步整流技术，大功率，高效率，稳定输出，具备过温保护、过载保护、输入过欠压保护，输出过压保护，最大限度的保护用电设备正常使用；当PWM控制IC检测到输入电压大于12V时，将通过 PWM驱动信号vg1、vg2、vg3分别控制Q1、Q2、Q3的开通与关断，启动降压模式，将输入电压降压得到输出12V/12A；当PWM控制IC检测到输入电压小于12V时，将通过PWM驱动信号vg2、vg3、vg4分别控制Q2、Q3、Q4的开通与关断，启动升压模式，将输入电压升压得到输出12V/12A。智能控制N-MOS管，最高效率可达97％。 
如图5所示，所述降压模块由BUCK专用PWM控制芯片及外围电路组成；半砖模块输出的24V与备份铅蓄电池12V的输出1，通过BUCK降压控制，输出5V/8A，供用电设备2使用。采用同步降压PWM拓扑，效率高，体积小。 
所述通信模块由32位单片机构成，其通过RS232串口与计算机连接；所述通信模块还电连接有半砖高压模块、主电110模块和铅蓄电池。实时采样主电110Vdc、半砖高压模块电压、铅蓄电池的电压、电池充电状态、电池工作状态、主电110Vdc工作状态、12V输出电压、5V输出电压，通过RS232串口将信息传送给用户的微型电脑；并控制切换单1、切换单元2的驱动信号vg5、vg7，实现电池与主电110Vdc的无缝切换；同时，通信模块可以接收微型电脑的外部故障信号，延迟关断控制电源系统的输出。图6为通信模块的控制时序图。由于32位单片机I/O口对数据的采集判断，及与RS232串口通信均为现有技术，在此不再赘述。 
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已 经全部记载在权利要求书中。 

Claims (9)

1.一种应用于轨道交通通信备份智能电源系统，其特征在于：包括半砖高压模块、及通过充电保护模块与半砖高压模块电连接的铅蓄电池；及与铅蓄电池电连接第一切换单元和第二切换单元；及与第一切换单元和第二切换单元电连接的升降压模块和降压模块；及与升降压模块和降压模块通信的通信模块；及与通信模块通信的第一切换单元和第二切换单元，及与通信模块通信的控制切换模块；所述半砖高压模块与主电高压110模块相连接；所述升降压模块和降压模块输出端接用电设备。
2.根据权利要求1所述的应用于轨道交通通信备份智能电源系统，其特征在于：所述半砖高压模块包括依次电连接的输入滤波电路、铝基250W半砖模块和输出滤波电路。
3.根据权利要求2所述的应用于轨道交通通信备份智能电源系统，其特征在于：所述输入滤波电路采用两级共模电感构成。
4.根据权利要求1所述的应用于轨道交通通信备份智能电源系统，其特征在于：所述充电保护模块由电池充电管理芯片和外围电路构成。
5.根据权利要求1所述的应用于轨道交通通信备份智能电源系统，其特征在于：所述第一切换单元和第二切换单元由两组N-MOS管组成；组间两个MOS管的漏极与漏极相接，体二极管相向截止。
6.根据权利要求1所述的应用于轨道交通通信备份智能电源系统，其特征在于：所述升降压模块由BUCK-BOOST专用PWM控制芯片及外围电路组成。
7.根据权利要求1所述的应用于轨道交通通信备份智能电源系统，其特征在于：所述降压模块由BUCK专用PWM控制芯片及外围电路组成。
8.根据权利要求1所述的应用于轨道交通通信备份智能电源系统，其特征在于：所述通信模块由32位单片机构成，其通过RS232串口与计算机连接。
9.根据权利要求1所述的应用于轨道交通通信备份智能电源系统，其特征在于：所述通信模块还电连接有半砖高压模块、主电110模块和铅蓄电池。
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