CN204665489U - 一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调，包括机箱以及安装在机箱内的依次排列的蒸发风机、汽液分离器、膨胀阀、蒸发器、一体化控制器、电源模块、压缩机、止逆阀及冷凝器，压缩机的一侧设有干燥过滤器，另一侧设有冷凝风机，压缩机、止逆阀、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、气液分离器依次连接；电源模块的输入端接直流电源，电源模块的输出端与一体化控制器的输入端连接，一体化控制器的输入端还接交流电源，一体化控制器分别与蒸发风机、冷凝风机及压缩机连接。本实用新型可兼容交直流电源，通用性强，而且一体化设计，结构紧凑，提高了空间利用率和维护效率，降低了生产成本，可广泛应用于轨道车辆中。

Description

一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调

技术领域

本实用新型涉及轨道车辆用空调领域，特别是涉及一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调。

背景技术

轨道车辆空调与普通商用及民用空调存在很大的不同，轨道车辆空调机组是专门用于铁路客运列车的一种特殊空调系统。有如下特点：（1）车辆空调机组安装于运动的轨道车辆上，处于高速运动和振动冲击状态；（2）要适应风吹雨淋、日晒、高温、严寒的环境；（3）车辆空调机组在制冷运行时，会产生大量的热量，需要及时散热，否则会出现压缩机高压保护启动导致无法正常制冷的问题；（4）车辆空调机组的重量及空间受到严格的限制，结构紧凑。目前部分机车空调的电源由主柴油发电机或辅助柴油发电机提供，主柴油发电机提供AC220V50Hz电源，辅助柴油机提供DC110V电源。根据实际工作需要，主柴油机和辅助柴油机可分别独立供电或同时供电，而空调机组需要在不同的供电情况下都能正常运行。目前机车上的空调系统并不能同时适配两种电源，需要另外配备电源转换设备以及控制模块来进行电源转换，因此还需要在机车上预留额外的安装维护空间，导致机车的空间利用率低以及空调系统的维护效率低，而且生产维护成本较高。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调，包括机箱以及安装在机箱内的依次排列的蒸发风机、汽液分离器、膨胀阀、蒸发器、一体化控制器、电源模块、压缩机、止逆阀及冷凝器，所述压缩机的一侧设有干燥过滤器，另一侧设有冷凝风机，所述压缩机、止逆阀、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、气液分离器依次连接；

所述电源模块的输入端接直流电源，所述电源模块的输出端与一体化控制器的输入端连接，所述一体化控制器的输入端还接交流电源，所述一体化控制器分别与蒸发风机、冷凝风机及压缩机连接。

进一步，所述冷凝风机与冷凝器相邻安装，所述蒸发风机与蒸发器相邻安装。

进一步，所述电源模块采用直流变换器，所述一体化控制器包括EMC滤波器、整流器、系统控制主板和压机驱动主板；

所述直流电源的输出端通过直流变换器与系统控制主板的电源输入端连接，所述交流电源的输出端依次通过EMC滤波器和整流器后与系统控制主板的电源输入端连接，所述系统控制主板通过压机驱动主板与压缩机连接，所述系统控制主板还分别与蒸发风机和冷凝风机连接。

进一步，所述系统控制主板还连接有温度传感器。

进一步，所述系统控制主板和压机驱动主板外部分别罩设有金属屏蔽罩。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调，包括机箱以及安装在机箱内的依次排列的蒸发风机、汽液分离器、膨胀阀、蒸发器、一体化控制器、电源模块、压缩机、止逆阀及冷凝器，所述压缩机的一侧设有干燥过滤器，另一侧设有冷凝风机，所述压缩机、止逆阀、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、气液分离器依次连接；电源模块的输入端接直流电源，电源模块的输出端与一体化控制器的输入端连接，一体化控制器的输入端还接交流电源，一体化控制器分别与蒸发风机、冷凝风机及压缩机连接。本实用新型的一体化空调集成了兼容交直流电源的一体化控制器，在输入直流电源或交流电源的情况下均可以正常运行，通用性强，而且一体化设计，无需额外的安装维护空间，维护清理简便，结构紧凑，提高了空间利用率和维护效率，降低了生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调的结构示意图；

图2是本实用新型的一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调的布局图；

图3是本实用新型的一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调的电源模块和一体化控制器的结构框图；

图4是本实用新型的一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调的电源模块和一体化控制器的电气结构示意图。

具体实施方式

参照图1和图2，本实用新型提供了一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调，包括机箱以及安装在机箱内的依次排列的蒸发风机1、汽液分离器10、膨胀阀6、蒸发器4、一体化控制器8、电源模块9、压缩机3、止逆阀11及冷凝器5，所述压缩机3的一侧设有干燥过滤器7，另一侧设有冷凝风机2，所述压缩机3、止逆阀11、冷凝器5、干燥过滤器7、膨胀阀6、蒸发器4、气液分离器10依次连接；

所述电源模块9的输入端接直流电源，所述电源模块9的输出端与一体化控制器8的输入端连接，所述一体化控制器8的输入端还接交流电源，所述一体化控制器8分别与蒸发风机1、冷凝风机2及压缩机3连接。

进一步作为优选的实施方式，所述冷凝风机2与冷凝器5相邻安装，所述蒸发风机1与蒸发器4相邻安装。

进一步作为优选的实施方式，参照图3，所述电源模块9采用直流变换器，所述一体化控制器8包括EMC滤波器、整流器、系统控制主板和压机驱动主板；

所述直流电源的输出端通过直流变换器与系统控制主板的电源输入端连接，所述交流电源的输出端依次通过EMC滤波器和整流器后与系统控制主板的电源输入端连接，所述系统控制主板通过压机驱动主板与压缩机3连接，所述系统控制主板还分别与蒸发风机1和冷凝风机2连接。

进一步作为优选的实施方式，所述系统控制主板还连接有温度传感器。

进一步作为优选的实施方式，所述系统控制主板和压机驱动主板外部分别罩设有金属屏蔽罩。

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参照图1和图2，一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调，包括机箱以及安装在机箱内的依次排列的蒸发风机1、汽液分离器10、膨胀阀6、蒸发器4、一体化控制器8、电源模块9、压缩机3、止逆阀11及冷凝器5，压缩机3的一侧设有干燥过滤器7，另一侧设有冷凝风机2，压缩机3、止逆阀11、冷凝器5、干燥过滤器7、膨胀阀6、蒸发器4、气液分离器10依次连接；

电源模块9的输入端接直流电源，电源模块9的输出端与一体化控制器8的输入端连接，一体化控制器8的输入端还接交流电源，一体化控制器8分别与蒸发风机1、冷凝风机2及压缩机3连接。

如图1和图2所示，冷凝风机2与冷凝器5相邻安装，蒸发风机1与蒸发器4相邻安装。冷凝风机2安装在冷凝器5附近，蒸发风机1安装在蒸发器4附近，可以获得更好的工作效果。

参照图3，电源模块9采用直流变换器，一体化控制器8包括EMC滤波器、整流器、系统控制主板和压机驱动主板；

直流电源的输出端通过直流变换器与系统控制主板的电源输入端连接，交流电源的输出端依次通过EMC滤波器和整流器后与系统控制主板的电源输入端连接，系统控制主板通过压机驱动主板与压缩机3连接，系统控制主板还分别与蒸发风机1和冷凝风机2连接。

EMC滤波器用于过滤输入电源中谐波，提高稳定性，整流器用于将AC220V整流为DC300V，压机驱动主板用于控制压缩机的运行。本实施例中，一体化空调还设有散热器，系统控制主板和压机驱动主板安装在散热器上，降低运行温度。

电源模块9和一体化控制器8的电气结构示意图如图4所示。结合图4可知，系统控制主板的电源输入端为300VDC输入端。电源模块9的作用是将110VDC的直流电源转换成300VDC后输入到一体化控制器8。图4中，直流电源的输出端通过直流变换器后，通过保护二极管与系统控制主板的电源输入端连接。另外，还可以根据用户需求在系统控制主板上连接操作面板，控制空调的运行工况。

输入到本一体化空调的直流电源或交流电源，由主柴油发电机或辅助柴油发电机提供，主柴油机发电机提供AC220V50Hz电源，辅助柴油发电机提供DC110V电源。根据实际工作需要，主柴油机和辅助柴油机可分别独立供电或同时供电。具体如下：1、主柴油发电机不工作，辅助柴油发电机工作，提供110VDC电源；2、主柴油发电机工作，辅助柴油发电机工作，提供110VDC电源；3、主柴油发电机工作，辅助柴油发电机不工作，提供AC 220/50Hz±1%电源。

本一体化空调的工作原理如下：

一体化空调的控制工况包括“自动”、“制冷”和“通风”三种方式，主要通过操作面板来实现工况选择。通风工况下，一体化空调只运行蒸发风机1，其它设备不工作；制冷工况下，蒸发风机1、冷凝风机2、压缩机3运行；自动工况下，根据回风温度传感器检出值及目标温度条件值，通过空调控制设备对空调进行相应控制，空调装置进行自动运转，可运行在通风或制冷工况。本一体化空调设置有压缩机高低压保护、过流欠压保护、排气温度保护、散热器高温保护、回风温度检测等电路，可有效保证一体化空调的可靠运行。

当输入电压为DC110V时，电源模块9得电，电源模块9将DC110V电压转换成DC300V后，输入到系统控制主板；当输入电源为AC220V时，首先经EMC滤波器过滤电源中的谐波，电压保持为AC220V；再经过整流器，通过整流升压电路将AC220电压整流升压为DC300V，最后经过电抗器提供功率因数后，输入到系统控制主板。

运行工况设置完毕后，操作面板会将工况上传至系统控制主板，系统控制主板控制蒸发风机1、冷凝风机2、压缩机3得电，从而驱动蒸发风机1、冷凝风机2、压缩机3的运行。

以上的控制过程通过具体程序实现，需要注意的是，本实用新型的改进在于一体化空调的各个组成部件以及各个部件之间的位置关系和/或电气连接关系，描述一体化空调的工作原理过程中所涉及的数据采集、发送以及显示过程等均是可以基于现有技术的数据处理水平实现的，本实用新型只保护结构上的改进，并没有保护方法上的改进，更不保护任何软件上的改进。

本实施例在机箱中集成了一体化控制器8，结构紧凑，可靠性高，使得本交直流一体化空调在输入DC110V和AC220V50Hz的电源下均可以正常运行，通用性强。而且一体化设计，结构紧凑，无需额外配备电源转换设备等部件，节约了在机车上的安装维护空间，维护清理简便，提高了空间利用率和维护效率，总体生产维护成本较低。

优选的，本实施例中，系统控制主板和压机驱动主板外部分别罩设有金属屏蔽罩。罩设金属屏蔽罩后，可以避免两个主板之间信号的干扰，提高一体化空调的工作稳定性。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调，其特征在于，包括机箱以及安装在机箱内的依次排列的蒸发风机、汽液分离器、膨胀阀、蒸发器、一体化控制器、电源模块、压缩机、止逆阀及冷凝器，所述压缩机的一侧设有干燥过滤器，另一侧设有冷凝风机，所述压缩机、止逆阀、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、气液分离器依次连接；

所述电源模块的输入端接直流电源，所述电源模块的输出端与一体化控制器的输入端连接，所述一体化控制器的输入端还接交流电源，所述一体化控制器分别与蒸发风机、冷凝风机及压缩机连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调，其特征在于，所述冷凝风机与冷凝器相邻安装，所述蒸发风机与蒸发器相邻安装。

3.根据权利要求1所述的一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调，其特征在于，所述电源模块采用直流变换器，所述一体化控制器包括EMC滤波器、整流器、系统控制主板和压机驱动主板；

所述直流电源的输出端通过直流变换器与系统控制主板的电源输入端连接，所述交流电源的输出端依次通过EMC滤波器和整流器后与系统控制主板的电源输入端连接，所述系统控制主板通过压机驱动主板与压缩机连接，所述系统控制主板还分别与蒸发风机和冷凝风机连接。

4.根据权利要求3所述的一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调，其特征在于，所述系统控制主板还连接有温度传感器。

5.根据权利要求3所述的一种适用于轨道车辆的交直流双电源一体化空调，其特征在于，所述系统控制主板和压机驱动主板外部分别罩设有金属屏蔽罩。