CN206180690U - 城市轨道交通用太阳能市电互补usp电源系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种城市轨道交通用太阳能市电互补USP电源系统，包括市电供电单元、太阳能供电单元和负载同步及供电切换单元，负载同步及供电切换单元包括负载同步控制器、电源监测模块、逻辑控制器以及静态开关，其中，电源监测模块以及负载同步控制器的输入端分别与市电供电单元和太阳能供电单元的输出端连接，电源监测模块和负载同步控制器的输出端分别连接逻辑控制器的输入端，逻辑控制器的输出端连接静态开关的输入端，静态开关的输出端连接轨道用电负载。本实用新型将太阳能发电应用到轨道交通中，使得电源系统具有了太阳能和市电双重供电方式，不仅提高了轨道交通供电的稳定性和可靠性，而且降低了蓄电池总容量、延长了蓄电池的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及城市轨道交通辅助设施技术领域，特别是一种用于城市轨道交通的电源系统。
背景技术
随着城市交通的迅速发展，轨道交通已经成为人们出行最便捷、经济和高效的交通工具之一 。目前，城市轨道交通车站内包含众多的弱电设备系统，如通信、信号、综合监控、环境监控、办公自动化、门禁、自动售检票、火灾自动报警、屏蔽门、应急照明、变电所综合自动化等，这些系统负责地铁车站的旅客运输环境监控、信息传递和乘客导引等，属于重要或特别重要的一级负荷，需要可靠性很高的电源，以保证供电质量和供电连续性。
在以往的轨道交通工程中，车站各弱电系统分别配置自己的电源系统，存在设备重复配置、利用率低，占地面积大，经济上不合理等缺点。在运营维护中，各系统基本没有专业的电源维护人员，这就造成电源系统维护少或维护不当的状况经常发生，长久下来不然会导致蓄电池容量降低，不能达到备用时间要求。并且，目前轨道交通的电源系统都是采用市电供电，当给轨道交通供电的市电因故异常时，会给轨道交通造成严重影响。
发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种用于城市轨道交通中的电源系统，以提高供电的稳定性和可靠性。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
城市轨道交通用太阳能市电互补USP电源系统，包括市电供电单元、太阳能供电单元和负载同步及供电切换单元，所述市电供电单元和太阳能供电单元的输出端分别与负载同步及供电切换单元的输入端连接，负载同步及供电切换单元的输出端连接轨道用电负载；
所述负载同步及供电切换单元包括负载同步控制器、电源监测模块、逻辑控制器以及静态开关，其中，电源监测模块以及负载同步控制器的输入端分别与市电供电单元和太阳能供电单元的输出端连接，电源监测模块和负载同步控制器的输出端分别连接逻辑控制器的输入端，逻辑控制器的输出端连接静态开关的输入端，静态开关的输出端连接轨道用电负载。
上述城市轨道交通用太阳能市电互补USP电源系统，所述静态开关为由两个反向并联连接的可控硅构成的交流无触点开关。
上述城市轨道交通用太阳能市电互补USP电源系统，所述电源监测模块的输出端还连接有无线智能控制模块，无线智能控制模块与设置在控制室内的监控装置相互通信，无线智能控制模块的输出端分别连接市电供电单元和太阳能供电单元的控制机构。
上述城市轨道交通用太阳能市电互补USP电源系统，所述市电供电单元包括市电转换控制装置以及依次连接的稳压整流模块、第一蓄电池和市电交直流逆变器，其中市电转换控制装置分别与稳压整流模块和市电交直流逆变器的受控端连接；所述太阳能供电单元包括依次连接的太阳能电池组件、光伏控制装置、第二蓄电池和光伏交直流逆变器；所述无线智能控制模块的输出端分别与市电转换控制装置和光伏控制装置的受控端连接。
由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。
本实用新型将太阳能发电应用到轨道交通的UPS电源中，使得电源系统具有了太阳能和市电双重供电方式，不仅提高了轨道交通供电的稳定性和可靠性，而且降低了蓄电池总容量、延长了蓄电池的使用寿命。 负载同步及供电切换单元的设置，能够保证太阳能供电单元和市电供电单元输出的电压幅值、波形以及频率相同，使转换过程变得平稳、可靠；彻底克服了两单元不同步时容易造成的负载电压扰动、接通时电流过大而停机等现象的发生。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图；
其中：1. 市电供电单元，11. 市电转换控制装置，12. 稳压整流模块，13. 第一蓄电池，14. 市电交直流逆变器，2. 太阳能供电单元，21. 太阳能电池组件，22. 光伏控制装置，23. 第二蓄电池，24. 光伏交直流逆变器，3. 负载同步及供电切换单元，31. 负载同步控制器，32. 电源监测模块，33. 逻辑控制器，34. 静态开关，4. 无线智能控制模块，5.监控装置，6.轨道用电负载。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。
一种城市轨道交通用太阳能市电互补USP电源系统，其结构如图1所示，包括市电供电单元1、太阳能供电单元2和负载同步及供电切换单元3，市电供电单元和太阳能供电单元的输出端分别与负载同步及供电切换单元的输入端连接，负载同步及供电切换单元的输出端连接轨道用电负载6。
市电供电单元1用于对轨道用电负载提供正常供电，包括市电转换控制装置11以及依次连接的稳压整流模块12、第一蓄电池13和市电交直流逆变器14，其中市电转换控制装置11分别与稳压整流模块12和市电交直流逆变器14的受控端连接。市电转换控制装置用于控制稳压整流模块进行稳压、整流操作，从而为第一蓄电池充电；还用于控制市电交直流逆变器进行直流逆变，为轨道用电负载提供正常供电。
太阳能供电单元2用于在市电供电单元故障时为轨道用电负载提供电能，包括依次连接的太阳能电池组件21、光伏控制装置22、第二蓄电池23和光伏交直流逆变器24。太阳能电池组件利用太阳能光照发出直流电能，经光伏控制装置控制后存储到第二蓄电池中，光伏控制装置还可用于保护蓄电池，防止蓄电池过充、过放等现象发生。
负载同步及供电切换单元3的功能有二：一是保证市电供电单元1和太阳能供电单元2的输出信号同步，二是根据市电供电单元1和太阳能供电单元2的输出情况对供电支路进行平稳可靠转换。
负载同步及供电切换单元3包括负载同步控制器31、电源监测模块32、逻辑控制器33以及静态开关34。其中，电源监测模块32以及负载同步控制器31的输入端分别与市电交直流逆变器14和光伏交直流逆变器24连接，电源监测模块32和负载同步控制器31的输出端分别连接逻辑控制器33的输入端，逻辑控制器33的输出端连接静态开关34的输入端，静态开关的输出端连接轨道用电负载6。
本实施例中，静态开关为由两个反向并联连接的可控硅构成的交流无触点开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制，其作用是实现从一路电源到另一路电源的自动切换。
本实用新型中，电源监测模块32的输出端还连接有无线智能控制模块4，无线智能控制模块4与设置在控制室内的监控装置5相互通信，用于将供电情况通过无线传输上传至监控装置；无线智能控制模块的输出端分别与市电转换控制装置11和光伏控制装置22的受控端连接，可根据监控装置的指令对市电供电单元1和太阳能供电单元2的工作状态进行远控。
Claims (4)
1.城市轨道交通用太阳能市电互补USP电源系统，其特征在于：包括市电供电单元（1）、太阳能供电单元（2）和负载同步及供电切换单元（3），所述市电供电单元和太阳能供电单元的输出端分别与负载同步及供电切换单元的输入端连接，负载同步及供电切换单元的输出端连接轨道用电负载；
所述负载同步及供电切换单元（3）包括负载同步控制器（31）、电源监测模块（32）、逻辑控制器（33）以及静态开关（34），其中，电源监测模块（32）以及负载同步控制器（31）的输入端分别与市电供电单元和太阳能供电单元的输出端连接，电源监测模块（32）和负载同步控制器（31）的输出端分别连接逻辑控制器（33）的输入端，逻辑控制器（33）的输出端连接静态开关（34）的输入端，静态开关的输出端连接轨道用电负载。
2.根据权利要求1所述的城市轨道交通用太阳能市电互补USP电源系统，其特征在于：所述静态开关为由两个反向并联连接的可控硅构成的交流无触点开关。
3.根据权利要求1所述的城市轨道交通用太阳能市电互补USP电源系统，其特征在于：所述电源监测模块（32）的输出端还连接有无线智能控制模块（4），无线智能控制模块与设置在控制室内的监控装置相互通信，无线智能控制模块的输出端分别连接市电供电单元和太阳能供电单元的控制机构。
4.根据权利要求3所述的城市轨道交通用太阳能市电互补USP电源系统，其特征在于：所述市电供电单元（1）包括市电转换控制装置（11）以及依次连接的稳压整流模块（12）、第一蓄电池（13）和市电交直流逆变器（14），其中市电转换控制装置（11）分别与稳压整流模块（12）和市电交直流逆变器（14）的受控端连接；所述太阳能供电单元（2）包括依次连接的太阳能电池组件（21）、光伏控制装置（22）、第二蓄电池（23）和光伏交直流逆变器（24）；所述无线智能控制模块（4）的输出端分别与市电转换控制装置（11）和光伏控制装置（22）的受控端连接。
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| CN113752834A (zh) * | 2020-06-03 | 2021-12-07 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 列车自供电系统、方法以及列车 |
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