CN205389132U - 用于铁路信号指示的太阳能光伏发电系统 - Google Patents

用于铁路信号指示的太阳能光伏发电系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型属于铁路信号设备技术领域，具体涉及用于铁路信号指示的太阳能光伏发电系统，包括光伏发电组件、控制器、UPS和蓄电池，所述的光伏发电组件、控制器、UPS依次连接，UPS设有交流输出端，所述的控制器包括处理器、蓄电池电压采集电路、输出电压采集电路、切换开关，蓄电池电压采集电路、输出电压采集电路连接处理器输入端，处理器输出端连接切换开关，切换开关连接蓄电池输入端和UPS输入端，清洁能源、无污染，节能减排，供电性能可靠。

Description

用于铁路信号指示的太阳能光伏发电系统
技术领域
本实用新型属于铁路信号设备技术领域，具体涉及用于铁路信号指示的太阳能光伏发电系统。
背景技术
据预测，2050年世界人口将增至89亿，届时的能源需求将是目前的3倍，而可再生能源供应量将是全球能耗的2倍。中国能源界的权威人士预测，到2050年，中国能源消费中煤智能提供总能耗电的30～50％，其余50～70％将靠石油、天然气、核电、生物质能和其它可再生能源。由于中国自己的油气资源、核电和水力资源都十分有限，直接地大量燃烧生物质能也将逐渐淘汰。国际上普遍认为，在长期的能源战略中，太阳能光伏发电在太阳能热发电、风力发电、海洋发电、生物质能发电等许多可再生能源中具有更重要的地位。
铁路通信信号电源设备是保障通信信号系统正常工作的重要设备，铁路沿线商业用电供应欠佳，而通信信号系统对供电要求较高、设备所需电源输入条件多样的需求，根据铁路商业用电及自然环境的不同，需要组合采用柴油发电机、蓄电池作为输入电源及后备电源，通过高频开关电源、UPS、交流配电柜、电源屏等设备，为通信信号系统提供稳定可靠的电源供应，但是柴油发电机的污染较大，蓄电池电能储备有限，因此，将太阳能发电技术应用到铁路通信信号电源设备中的问题急需解决。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供用于铁路信号指示的太阳能光伏发电系统，清洁能源、无污染，节能减排，供电性能可靠。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案如下：
用于铁路信号指示的太阳能光伏发电系统，包括光伏发电组件、控制器、UPS和蓄电池，所述的光伏发电组件、控制器、UPS依次连接，UPS设有交流输出端，所述的控制器包括处理器、蓄电池电压采集电路、输出电压采集电路、切换开关，蓄电池电压采集电路、输出电压采集电路连接处理器输入端，处理器输出端连接切换开关，切换开关连接蓄电池输入端和UPS输入端，光伏发电组件将太阳能转化为电能经逆变转化成交流电供给铁路信号指示设备，清洁能源的使用，避免了污染，在控制器的控制下，光伏发电组件提供的电能一方面经逆变转化后直接供给铁路信号指示设备，另一方面，光伏发电组件为蓄电池充电，蓄电池电压采集电路、输出电压采集电路分别采集输出电压、蓄电池的电压并将采集的信号发送给处理器，处理器根据采集的信号分配电能，并且根据采集的信号在输出电压不稳时及时控制蓄电池给铁路信号指示设备供电，UPS的设置能够使光伏发电组件为铁路信号指示设备提供平稳、持续性供电。
进一步的，所述的UPS包括滤波器、整流器、逆变器、DC/DC变换器和充电器，滤波器、整流器、逆变器依次连接，对光伏发电组件提供的直流电转变为交流电，滤波器输入端、充电器输入端连接切换开关输出端，充电器输出端连接蓄电池，蓄电池连接DC/DC变换器，DC/DC变换器与逆变器输入端连接，逆变器输出端为UPS交流输出端，充电器输入端还与滤波器输出端连接，在控制器的控制下，能够使蓄电池与铁路信号指示设备直接供电独立，控制器监控整个系统，使光伏发电组件产生的电能持续性的供应给铁路信号指示设备，控制器能够控制光伏发电组件直接为蓄电池充电，也能控制蓄电池为铁路信号指示设备供电，UPS同时能够控制蓄电池的充电也能控制蓄电池为铁路信号指示设备供电，提高了整个系统的稳定性，保证对铁路信号指示设备的平稳供电。
进一步的，所述的蓄电池电压采集电路、输出电压采集电路的输出端连接处理器的输入端，及时监控蓄电池处、铁路信号指示设备处的电压信息，便于控制器进行电力能源的分配，保证铁路信号指示设备的平稳供电。
进一步的，所述的逆变器输出端与切换开关输出端之间设有维修旁路，维修旁路上设有维修旁路开关，便于维护。
更进一步的，所述的UPS内设有内部旁路，当直接对铁路信号指示设备供电发生异常时，UPS能够自动转换为电池逆变不间断供电状态,保证铁路信号指示设备的稳定、可靠运行。
更进一步的，所述逆变器的输出端连接有配电柜。
本实用新型的有益效果是：1.能源清洁，避免污染，节能减排；2.双重调控作用，性能可靠，保证供电的可靠性；3.反应灵敏，减少电能的耗损；4.维护便利。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本实用新型前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。
图1为本实用新型的结构框图。
其中：1为光伏发电组件，2为控制器，2.1为处理器，2.2为蓄电池电压采集电路，2.3为输出电压采集电路，2.4为切换开关，3为UPS，3.1为滤波器，3.2为整流器，3.3为逆变器，3.4为充电器，3.5为DC/DC变换器，4为蓄电池。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1所示的用于铁路信号指示的太阳能光伏发电系统，包括光伏发电组件1、控制器2、UPS3和蓄电池4，光伏发电组件1、控制器2、UPS3依次连接，UPS3设有交流输出端，交流输出端连接铁路信号指示设备，控制器2包括处理器2.1、蓄电池电压采集电路2.2、输出电压采集电路2.3、切换开关2.4，蓄电池电压采集电路2.2、输出电压采集电路2.3连接处理器2.1输入端，处理器2.1输出端连接切换开关2.4，切换开关2.4连接UPS3输入端，蓄电池电压采集电路2.2连接蓄电池4处，输出电压采集电路2.3连接铁路信号指示设备处，UPS3包括滤波器3.1、整流器3.2、逆变器3.3、DC/DC变换器3.5和充电器3.4，滤波器3.1、整流器3.2、逆变器3.3依次连接，依次顺序连接的滤波器3.1、整流器3.2、逆变器3.3完成光伏发电组件1产生直流到交流AC-DC的转变，滤波器3.1输入端连接切换开关2.4输出端，充电器3.4输入端连接切换开关2.4另一输出端，充电器2.4输出端连接蓄电池4，蓄电池4连接DC/DC变换器3.5，DC/DC变换器3.5与逆变器3.3输入端连接，逆变器3.3输出端连接有配电柜，配电柜连接铁路信号指示设备，充电器3.4输入端还与滤波器3.1输出端连接，在控制器2的作用下，光伏发电组件1产生的电能被分成两部分，一部分直接由UPS3转换成交流电直接输出给铁路信号指示设备的直接输出部分，另一部分为蓄电池4充电的电能储备部分，两部分电能的分配由控制器2控制，蓄电池电压采集电路2.2、输出电压采集电路2.3将采集到的实时数据传送到处理器2.1，处理器2.1根据蓄电池电压采集电路2.2、输出电压采集电路2.3采集的数据按照处理器2.1内储存的逻辑参数进行电能的分配与调控，保证直接输出部分给铁路信号指示设备供电，同时保证蓄电池4的充电电能储备部分，当输出电压采集电路2.3监测到铁路信号指示设备处的电压不稳时，处理器2.1及时的调整，削减供给蓄电池4的电量，保证铁路信号指示设备处的供电平稳，当电能不足时，控制蓄电池4停止充电调用蓄电池4储备的电能为铁路信号指示设备处供电，保证铁路信号指示设备处的平稳供电，逆变器3.3输出端与切换开关2.4输出端之间设有UPS3的维修旁路，维修旁路上设有维修旁路开关，便于系统整体的维护，UPS3内设有内部旁路，内部旁路设有旁路开关，内部防护连接滤波器3.1输出端、逆变器3.3输出端，当直接对铁路信号指示设备供电发生异常时，UPS3能够自动转换为电池逆变不间断供电状态,控制器2与UPS3双重作用，保障对铁路信号指示设备的供电平稳，控制器2、UPS3双重调控作用，调整的灵敏性更好，当一方发生故障时，另一方仍能及时调控，确保供电，保证铁路信号指示设备的稳定、可靠运行，处理器2.1还连接有报警电路，一旦发生故障，报警电路报警，以便及时维护，控制器2的及时监控作用与UPS3的内部旁路作用，大大提高了调控的灵敏性，在控制器2的控制下，能够使蓄电池4的充电与铁路信号指示设备的直接供电独立，控制器2监控整个系统，使光伏发电组件1产生的电能持续性的供应不间断给铁路信号指示设备，UPS3转变直接为交流，并且当直接对铁路信号指示设备供电发生异常时，UPS3能够自动转换为电池逆变不间断供电状态,双重作用提高了整个系统的稳定性，保证对铁路信号指示设备的平稳供电，同时，电能分成两部分，提高了电能的利用率，调整反应灵敏促使电能损耗大大降低，光伏发电组件1将太阳能转化为电能经逆变转化成交流电供给铁路信号指示设备，清洁能源的使用，避免了污染。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.用于铁路信号指示的太阳能光伏发电系统，其特征在于：包括光伏发电组件、控制器、UPS和蓄电池，所述的光伏发电组件、控制器、UPS依次连接，UPS设有交流输出端，所述的控制器包括处理器、蓄电池电压采集电路、输出电压采集电路、切换开关，蓄电池电压采集电路、输出电压采集电路连接处理器输入端，处理器输出端连接切换开关，切换开关连接蓄电池输入端和UPS输入端。
2.根据权利要求1所述的用于铁路信号指示的太阳能光伏发电系统，其特征在于：所述的UPS包括滤波器、整流器、逆变器、DC/DC变换器和充电器，滤波器、整流器、逆变器依次连接，滤波器输入端、充电器输入端连接切换开关输出端，充电器输出端连接蓄电池，蓄电池连接DC/DC变换器，DC/DC变换器与逆变器输入端连接，逆变器输出端为UPS交流输出端，充电器输入端还与滤波器输出端连接。
3.根据权利要求1所述的用于铁路信号指示的太阳能光伏发电系统，其特征在于：所述的蓄电池电压采集电路、输出电压采集电路的输出端连接处理器的输入端。
4.根据权利要求2所述的用于铁路信号指示的太阳能光伏发电系统，其特征在于：所述的逆变器输出端与切换开关输出端之间设有维修旁路，维修旁路上设有维修旁路开关。
5.根据权利要求2所述的用于铁路信号指示的太阳能光伏发电系统，其特征在于：所述的UPS内设有内部旁路。
6.根据权利要求2所述的用于铁路信号指示的太阳能光伏发电系统，其特征在于：所述逆变器的输出端连接有配电柜。
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