CN209281180U - 辅助电源仿真系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种辅助电源仿真系统，包括：控制单元、信号转换单元和仿真机，信号转换单元分别与控制单元和仿真机电性连接；控制单元，用于向仿真机发送控制指令，并接收仿真机发送的反馈信号；信号转换单元，用于对控制单元和仿真机之间传输的信号进行转换；仿真机，用于运行仿真模型得到反馈信号，并将反馈信号传输至控制单元；仿真模型包括至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型和至少一个蓄电池充电机电路模型。通过采用适用于多种不同拓扑、多个电压等级的半实物仿真系统，可以实现针对多种不同车型的辅助电源系统进行仿真验证，通过采用模块化设计，在控制单元中配置通用的硬件资源，实现仿真系统的高效利用，有效降低了设计开发成本。

Description

辅助电源仿真系统

技术领域

本实用新型涉及仿真技术领域，尤其涉及一种辅助电源仿真系统。

背景技术

轨道交通是以电能为主要动力能源，采用轮轨运转体系的交通系统。通常，轨道交通车辆的电源系统包括牵引系统和辅助电源系统，辅助电源系统由辅助逆变器装置和蓄电池充电机装置组成，具体地，辅助逆变器装置将输入的高压直流信号转换为380V的交流信号，为列车上相应的负载进行供电；蓄电池充电机装置将交流信号转换为110V或24V的直流信号，为列车上相应的负载进行供电，并为蓄电池进行充电。

随着轨道交通的飞速发展，对轨道交通车辆的辅助电源系统性能的要求也不断提高，为了节约设计开发成本，缩短设计周期，常通过辅助电源仿真系统对新的电路拓扑以及新的控制算法进行验证。

但是，现有技术中的辅助电源仿真系统，针对不同的车型以及不同的电路拓扑，需要配备不同的硬件资源，导致资源浪费，设计开发成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种辅助电源仿真系统，以降低设计开发成本。

第一方面，本实用新型提供一种辅助电源仿真系统，包括：控制单元、信号转换单元和仿真机，所述信号转换单元分别与所述控制单元和所述仿真机电性连接；

所述控制单元，用于运行辅助电源控制程序，向所述仿真机发送控制指令，并接收所述仿真机发送的反馈信号；

所述信号转换单元，用于对所述控制单元和所述仿真机之间传输的信号进行转换；

所述仿真机，用于根据所述控制指令运行仿真模型得到反馈信号，并将所述反馈信号传输至所述控制单元；

其中，所述仿真模型包括至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型和至少一个蓄电池充电机电路模型，所述至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型均用于将多个电压等级的高压直流信号转换为低压交流信号，所述蓄电池充电机电路模型用于将述低压交流信号转换为低压直流信号。

可选地，所述至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型包括第一辅助电源电路模型；

其中，所述第一辅助电源电路模型包括：第一电容、第一逆变子模块、第一变压器、第一滤波子模块；

所述第一电容与所述第一逆变子模块的输入端并联连接；

所述第一变压器的输入端与所述第一逆变子模块的输出端连接，所述第一变压器的输出端通过所述第一滤波子模块与相应的负载连接。

可选地，所述第一逆变子模块为电压型三相全桥式逆变电路；

相应地，所述第一变压器为三相变压器；

所述第一逆变子模块的第一输出端与所述第一变压器的第一输入端连接；

所述第一逆变子模块的第二输出端与所述第一变压器的第二输入端连接；

所述第一逆变子模块的第三输出端与所述第一变压器的第三输入端连接。

可选地，所述第一滤波子模块包括：第一滤波电容、第二滤波电容和第三滤波电容；

其中，所述第一变压器的第一输出端分别与所述第一滤波电容的第一端、所述第二滤波电容的第一端连接；

所述第一变压器的第二输出端分别与所述第一滤波电容的第二端、第三滤波电容的第一端连接；

所述第一变压器的第三输出端分别与所述第二滤波电容的第二端、第三滤波电容的第二端连接。

可选地，所述至少一个蓄电池充电机电路模型包括第一蓄电池充电机电路模型；

其中，所述第一蓄电池充电机电路模型包括：第一整流子模块、第一稳压限流子模块、第二逆变子模块、第二电容、第二变压器、第二整流子模块、第三电容；

所述第一整流子模块、所述第一稳压限流子模块以及所述第二逆变子模块并联连接；

所述第二逆变子模块的第一输出端通过所述第二电容与所述第二变压器的第一输入端连接，所述第二逆变子模块的第二输出端与所述第二变压器的第二输入端连接；

所述第二变压器的第一输出端与所述第二整流子模块的第一输入端连接，所述第二变压器的第二输出端与所述第二整流子模块的第二输入端连接；

所述第二整流子模块的第一输出端、第二输出端分别连接至所述第三电容的两端，所述第三电容的两端还与相应的负载连接。

可选地，所述第一蓄电池充电机电路模型还包括熔断器；

所述熔断器的两端分别与所述第二整流子模块的第一输出端、所述第三电容连接。

可选地，所述第一稳压限流子模块包括：第一电阻和第四电容；

所述第一电阻、所述第四电容与所述第二逆变子模块并联连接。

可选地，所述至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型包括第二辅助电源电路模型；

其中，所述第二辅助电源电路模型包括：第二稳压限流子模块、降压斩波子模块、第一电感、第五电容、第三逆变子模块、第二滤波子模块；

所述降压斩波子模块的第一端与所述第二稳压限流子模块的第一端连接，所述降压斩波子模块的第二端与所述第一电感的第一端连接；

所述第五电容的第一端分别与所述第一电感的第二端、所述第三逆变子模块的第一输入端连接；

所述第二稳压限流子模块的第二端、所述降压斩波子模块的第三端、所述第五电容的第二端、所述第三逆变子模块的第二输入端均连接至第一连接点；

所述第三逆变子模块的输出端通过所述第二滤波子模块连接至相应的负载。

可选地，所述第二稳压限流子模块包括：第六电容和第二电阻；

所述第六电容的第一端与通过所述第二电阻连接至所述降压斩波子模块的第一端；

所述第六电容的第二端连接至所述第一连接点。

可选地，所述信号转换单元包括：电压电流转换子单元和光电转换子单元；

所述电压电流转换子单元分别与所述控制控制单元和所述仿真机电性连接，所述电压电流转换子单元用于将所述仿真机发送的反馈信号转换为电流信号，并将所述电流信号传输给所述控制单元；

所述光电转换子单元分别与所述控制单元和所述仿真机电性连接，所述光电转换子单元用于将所述控制单元发送的电信号转换为模拟控制指令，并将所述模拟控制指令传输给所述仿真机。

本实用新型提供一种辅助电源仿真系统，包括：控制单元、信号转换单元和仿真机，信号转换单元分别与控制单元和仿真机电性连接；控制单元，用于运行辅助电源控制程序，向仿真机发送控制指令，并接收仿真机发送的反馈信号；信号转换单元，用于对控制单元和仿真机之间传输的信号进行转换；仿真机，用于根据控制指令运行仿真模型得到反馈信号，并将反馈信号传输至控制单元；其中，仿真模型包括至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型和至少一个蓄电池充电机电路模型，至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型均用于将多个电压等级的高压直流信号转换为低压交流信号，蓄电池充电机电路模型用于将述低压交流信号转换为低压直流信号。通过采用适用于两种不同拓扑、多个电压等级的半实物仿真系统，可以实现针对多种不同车型的辅助电源系统进行仿真验证，通过采用模块化设计，在控制单元中配置通用的硬件资源，实现仿真系统的高效利用，有效降低了设计开发成本，缩短设计周期。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为轨道交通车辆的电源系统的结构示意图；

图2为本实用新型提供的辅助电源仿真系统实施例一的结构示意图；

图3为本实用新型提供的辅助电源仿真系统实施例二的结构示意图；

图4为本实用新型提供的第一辅助电源电路模型的结构示意图；

图5为本实用新型提供的第二辅助电源电路模型的结构示意图；

图6为本实用新型提供的蓄电池充电机模型的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为轨道交通车辆的电源系统的结构示意图。如图1所示，该电源系统10包括：牵引系统11和辅助电源系统12。其中，牵引系统11用于将直流母线输入的电能转换为动能，从而为轨道交通车辆提供动能；辅助电源系统12由辅助逆变器装置121和蓄电池充电机装置122组成，具体地，辅助逆变器装置121将输入的高压信号转换为380V的交流信号，为列车上相应的负载进行供电；蓄电池充电机装置122将交流信号转换为110V或24V的直流信号，为列车上相应的负载进行供电，并为蓄电池进行充电。

在实际的辅助电源系统中，辅助逆变装置可用于将1800V、2800V、3200V、1500V、750V的高压直流信号转换为380V的交流信号，蓄电池充电机装置用于将380V的交流信号转换为110V或24V的低压直流信号。

在轨道交通车辆的电源系统中，辅助电源系统具有极其重要的作用，为了提高辅助电源系统的性能，能够更好地满足需求，因此，需要设计开发新的电路拓扑以及控制算法，为了节约设计开发成本，缩短设计周期，常通过半实物的辅助电源仿真系统对新的电路拓扑、控制单元配置的硬件资源以及新的控制算法进行验证，为辅助电源系统产品的设计开发、性能提升提供有力的理论支撑和验证。

但是，现有技术中的辅助电源仿真系统，通常基于一个车型、一个电路拓扑，配置相应的硬件资源，用于新的电路拓扑、控制算法的设计开发验证。针对不同的车型和电路拓扑需要配备不同的硬件资源导致了资源浪费，且造成开发成本较高。

因此，本实用新型提出一种辅助电源仿真系统，以解决现有技术中存在的问题。

图2为本实用新型提供的辅助电源仿真系统实施例一的结构示意图。如图2所示，本实施例的系统20包括：控制单元21、信号转换单元22和仿真机23，其中，信号转换单元22分别与控制单元21和仿真机23电性连接。

控制单元21，用于运行辅助电源控制程序，向仿真机23发送控制指令，并接收仿真机23发送的反馈信号；

可以理解的是，控制单元21可以为轨道交通车辆上实现辅助电源系统控制功能的实体单元，在本实用新型中，控制单元21具有充分的冗余设计，能够满足多种电路拓扑结构对信号的要求。

信号转换单元22，用于对控制单元21和仿真机23之间传输的信号进行转换，以使控制单元21与仿真机23之间具有良好对接。

具体地，由于控制单元21包括的各个模块的工作电压和工作电流较高，而仿真机23中各电路板的工作电压和工作电流较低，二者之间不能直接进行信号传输，因此，采用信号转换单元22对控制单元21和仿真机23之间传输的信号进行转换。

仿真机23，用于根据控制指令运行仿真模型得到反馈信号，并将反馈信号传输至控制单元21，其中，仿真模型包括至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型和至少一个蓄电池充电机电路模型，至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型均用于将多个电压等级的高压直流信号转换为低压交流信号，蓄电池充电机电路模型用于将述低压交流信号转换为低压直流信号。

本实用新型中，辅助电源电路模型为辅助逆变装置中的电路拓扑对应的模型，，每个辅助电源电路模型均可用于将不同电压等级的高压直流信号转换为低压交流信号，蓄电池充电机电路模型为蓄电池充电机装置中的电路拓扑对应的模型，每个蓄电池充电机电路模型均可用于将不同电压等级的低压交流信号转换为低压直流信号。

具体地，仿真机23能够根据控制指令运行单独运行至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型中的任意一个，或者，单独运行至少一个蓄电池充电机电路模型中的任意一个，或者，同时运行任意一个辅助电源电路模型和任意一个蓄电池充电机电路模型。仿真机23在运行辅助电源电路模型和/或蓄电池充电机模型的过程中能够高效监测电路中各个节点的信号变化，并生成反馈信号，之后，仿真机23将生成的反馈信号传输至信号转换单元22，信号转换单元22将转换后的反馈信号传输至控制单元21。

进一步地，控制单元21可以转换后的反馈信号进行分析，获取模拟运行结果，并将模拟运行结果显示在相应的显示组件或显示屏幕上，以使设计开发人员根据模拟运行结果调整辅助电源控制程序。

本实施例提供的辅助电源仿真系统，包括：控制单元、信号转换单元和仿真机，信号转换单元分别与控制单元和仿真机电性连接；控制单元，用于运行辅助电源控制程序，向仿真机发送控制指令，并接收仿真机发送的反馈信号；信号转换单元，用于对控制单元和仿真机之间传输的信号进行转换；仿真机，用于根据控制指令运行仿真模型得到反馈信号，并将反馈信号传输至控制单元；其中，仿真模型包括至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型和至少一个蓄电池充电机电路模型，至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型均用于将多个电压等级的高压直流信号转换为低压交流信号，蓄电池充电机电路模型用于将述低压交流信号转换为低压直流信号。通过采用适用于两种不同拓扑、多个电压等级的半实物仿真系统，可以实现针对多种不同车型的辅助电源系统进行仿真验证，通过采用模块化设计，在控制单元中配置通用的硬件资源，实现仿真系统的高效利用，有效降低了设计开发成本，缩短设计周期。

图3为本实用新型提供的辅助电源仿真系统实施例二的结构示意图。如图3所示，本实施例的系统30在图2所示实施例的基础上，信号转换单元22包括：电压电流转换子单元221和光电转换子单元222。

电压电流转换子单元221分别与控制单元21和仿真机23电性连接，电压电流转换子单元221用于将仿真机23发送的反馈信号转换为电流信号，并将电流信号传输给控制单元21。

本实施例中的电压电流转换子单元221类似于实际辅助电源系统中的电压传感器和电流传感器，在实际辅助电源系统中，电压传感器和电流传感器采集辅助逆变装置和蓄电池充电装置中各个节点的电压、电流信号，采集到的电压、电流信号可以传输至相应的控制单元。

光电转换子单元222分别与控制单元21和仿真机23电性连接，光电转换子单元222用于将控制单元21发送的电信号转换为模拟控制指令，并将模拟控制指令传输给仿真机23。

本实施例提供的辅助电源仿真系统中，信号转换单元包括：电压电流转换子单元和光电转换子单元，电压电流转换子单元用于将仿真机发送的反馈信号转换为电流信号，并将电流信号传输给控制单元，光电转换子单元用于将控制单元发送的电信号转换为模拟控制指令，并将模拟控制指令传输给仿真机。采用模块化的方式，对不同类型信号采用不同的单元进行处理，从而提高整个辅助电源仿真系统的运算效率，提高仿真的实时性。

在图2、图3所示实施例中，仿真机中包括至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型和至少一个蓄电池充电机电路模型，下面通过一些具体的实施例对仿真机中的辅助电源电电路模型和蓄电池充电机电路模型进行详细介绍。

图4为本实用新型提供的第一辅助电源电路模型的结构示意图。如图4所示，本实施例中的辅助电源电路模型40包括：第一电容C1、第一逆变子模块41、第一变压器42、第一滤波子模块43。

第一电容C1与第一逆变子模块41的输入端并联连接。

具体地，由于输入电压由于外界的干扰可能会出现波动，因此，在电路的前端设置第一电容C1，用于稳定输入电压，能够有效提高辅助逆变装置的稳定性和可靠性。第一逆变子模块41用于将输入的高压直流信号转换为低压脉冲信号。

进一步地，第一变压器42的输入端与第一逆变子模块41的输出端连接，第一变压器42的输出端通过第一滤波子模块43与相应的负载连接。具体地，通过第一变压器42不仅能够对第一逆变子模块41输出的低压脉冲信号进行电压转换，还能够有效进行电气隔离。之后，进行电压转换后的低压脉冲信号经过第一滤波器的处理，从而输出目标低压交流信号，例如，输出380V的低压交流信号。

在一些实施例中，第一逆变子模块41为电压型三相全桥式逆变电路，控制单元通过向仿真机发送在控制指令，控制三相全桥式逆变电路中的各个绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，简称：IGBT)的开关时间，从而实现将多个不同电压等级的高压直流信号转换为低压交流信号。

相应地，第一变压器42为三相变压器，第一逆变子模块41的第一输出端与第一变压器42的第一输入端连接，第一逆变子模块41的第二输出端与第一变压器42的第二输入端连接，第一逆变子模块41的第三输出端与第一变压器42的第三输入端连接。

在一些实施例中，第一滤波子模块43包括：第一滤波电容C_a1、第二滤波电容C_a2和第三滤波电容C_a3，其中，第一变压器42的第一输出端分别与第一滤波电容C_a1的第一端、第二滤波电容C_a2的第一端连接，第一变压器42的第二输出端分别与第一滤波电容C_a1的第二端、第三滤波电容C_a3的第一端连接，第一变压器42的第三输出端分别与第二滤波电容C_a2的第二端、第三滤波电容C_a3的第二端连接。

需要说明的是，本实施例所示的第一辅助电源电路模型40可用于中间电压为1800V、2800V、3200V的机车车辆和1500V、750V的城轨车辆的辅助电源系统。

本实施例中，第一辅助电源电路模型包括：第一电容、第一逆变子模块、第一变压器、第一滤波子模块，第一电容与第一逆变子模块的输入端并联连接，第一变压器的输入端与第一逆变子模块的输出端连接，第一变压器的输出端通过第一滤波子模块与相应的负载连接。通过建立能够用于将多个不同电压等级的高压直流信号转换为低压交流信号的辅助电源电路模型，并结合控制单元对电路拓扑以及相应的控制程序进行高效验证，从而有效降低设计开发成本，缩短设计开发周期。

接下来，介绍一种与图4所示实施例的辅助电源电路模型的电路拓扑不同的辅助电源电路模型。

图5为本实用新型提供的第二辅助电源电路模型的结构示意图。如图5所示，本实施例所示的第二辅助电源电路模型50包括：第二稳压限流子模块51、降压斩波子模块52、第一电感L1、第五电容C5、第三逆变子模块54、第二滤波子模块55。

其中，降压斩波子模块52的第一端与第二稳压限流子模块51的第一端连接，降压斩波子模块52的第二端与第一电感L1的第一端连接。具体地，第二稳压限流子模块51用于稳定输入电压，并限制输入后端电路的电流，从而起到保护辅助电源系统的作用。降压斩波子模块52用于将输入的高压直流信号转换为预先设定的低压直流信号。

在一些实施例中，降压斩波子模块52由IGBTVT1以及晶体二极管VD1组成，IGBTVT1的第一端与第二稳压限流子模块51的第一端连接，IGBTVT1的第二端与晶体二极管VD1的负极连接，IGBTVT1的第二端还连接至第一电感L1的第一端，晶体二极管VD1的正极与第二稳压限流子模块51的第二端连接。

在一些实施例中，第二稳压限流子模块51包括：第六电容C6、和第二电阻R2，第六电容C6的第一端与通过第二电阻R2连接至降压斩波子模块52的第一端，第六电容C6的第二端连接至第一连接点A。具体地，第六电容C6用于稳定输入电压，第二电阻R2用于限制输入后端电路的电流，从而起到保护辅助电源系统的作用。

当然，可以理解的是，第二稳压限流子模块51还可通过其他方式实现。

第五电容C5的第一端分别与过第一电感L1的第二端，第三逆变子模块54的第一输入端连接，进一步，第二稳压限流子模块51的第二端、降压斩波子模块52的第三端、第五电容C5的第二端、第三逆变子模块54的第二输入端均连接至第一连接点A，第三逆变子模块54的输出端通过第二滤波子模块55连接至相应的负载。其中，第五电容C5用于对降压斩波子模块52输出的信号进行调整，使输出电压稳定，第三逆变子模块54用于将输入的直流信号转换为交流信号，第二滤波子模块55用于对第三逆变子模块54输出的交流信号进行滤波，从而得到目标交流信号。本实施例中，第三逆变子模块54为由6个IGBT组成的三相全桥式逆变电路。

在一些实施例中，第二滤波子模块55包括：第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第七电容C7、第八电容C8以及第九电容C9。具体地，第三逆变子模块54的第一输出端通过第二电感L2连接至第七电容C7的第一端以及第八电容C8的第一端，第三逆变子模块54的第一输出端通过第二电感L2还连接至负载；第三逆变子模块54的第二输出端通过第三电感L3连接至第七电容C7的第二端以及第九电容C9的第一端，第三逆变子模块54的第二输出端通过第三电感L3还连接至负载；第三逆变子模块54的第三输出端通过第四电感L4连接至第九电容C9的第二端以及第八电容C8的第二端，第三逆变子模块54的第三输出端通过第四电感L4还连接至负载。

需要说明的是，本实施例所示的第二辅助电源电路模型50可用于中间输入电压为1800V的机车车辆和1500V、750V的城轨车辆的辅助电源系统。

本实施例中，第二辅助电源电路模型包括：第二稳压限流子模块、降压斩波子模块、第一电感、第五电容、第三逆变子模块、第二滤波子模块；降压斩波子模块的第一端与稳压限流子模块的第一端连接，降压斩波子模块的第二端与第一电感的第一端连接；第五电容的第一端分别与第一电感的第二端，第三逆变子模块的第一输入端连接；第二稳压限流子模块的第二端、降压斩波子模块的第三端、第五电容的第二端、第三逆变子模块的第二输入端均连接至第一连接点；第三逆变子模块的输出端通过第二滤波子模块连接至相应的负载。通过建立能够用于将多个不同电压等级的高压直流信号转换为低压交流信号的辅助电源电路模型，并结合控制单元对电路拓扑以及相应的控制程序进行高效验证，从而有效降低设计开发成本，缩短设计开发周期。

图6为本实用新型提供的蓄电池充电机电路模型的结构示意图。如图6所示，第一蓄电池充电机电路模型60包括：第一整流子模块61、第一稳压限流子模块62、第二逆变子模块63、第二电容C2、第二变压器64、第二整流子模块65、第三电容C3。

第一整流子模块61、第一稳压限流子模块62以及第二逆变子模块63并联连接，第一整流子模块61用于将输入的交流信号转换为直流信号，第一稳压限流子模块62用于稳定输入电压，并限制输入后端电路的电流，从而起到保护蓄电池充电机装置的作用。本实施例中，由于输入的交流电为三相电源，因此，第一整流子模块61为由6个晶体二极管组成的全波整流电路，其连接方式如图6中所示。当然，本实施例的第一整流子模块还可通过其他方式的整流电路实现。

一种可能的实现方式，第一稳压限流子模块62包括：第一电阻R1和第四电容C4，第一电阻、第四电容与第二逆变子模块63并联连接。

可以理解的是，第一稳压限流子模块62还可采用其他方式实现，其只要具备能够稳定输入电压，并限制输入后端电路的电流的功能即可。

第二逆变子模块63的第一输出端通过第二电容C2与第二变压器64的第一输入端连接，第二逆变子模块63的第二输出端与第二变压器64的第二输入端连接，第二逆变子模块63用于将输入的直流信号转换为交流信号，第二电容C2用于对输入至第二变压器64的交流信号进行调整，以确保输入至第二变压器64的交流信号稳定。

第二变压器64的第一输出端与第二整流子模块65的第一输入端连接，第二变压器64的第二输出端与第二整流子模块65的第二输入端连接，第二整流子模块65的第一输出端、第二输出端分别连接至第三电容C3的两端，第三电容C3的两端还与相应的负载连接。具体地，第二变压器64用于对输入的交流信号进行电压变换，变换后的交流信号输入至第二整流子模块65中，第二整流子模块65将输入的变换后的交流信号变换为直流信号，从而得到目标直流信号。

在一些实施例中，第二逆变子模块63为单相逆变桥电路，该单相逆变桥电路包括四个IGBT，在实际的应用中，控制单元通过向仿真机发送控制指令，控制第二逆变子模块63中的IGBT的开关时间，从而实现将输入的380V交流信号转换为110V或24V的直流信号。

由于本实施例所示的电路用于输出直流信号，因此，第二整流子模块65可采用由4个晶体二极管组成的整流电路，其连接方式如图6所示。

可选地，上述第一蓄电池充电机电路模型60，还包括：熔断器65(图6中未示出)。

熔断器65的两端分别与第二整流子模块65的第一输出端、第三电容C3连接，熔断器65能够在输出电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，从而能断开电路。

本实施例中，第一蓄电池充电机电路模型包括：第一整流子模块、第一稳压限流子模块、第二逆变子模块、第二电容、第二变压器、第二整流子模块、第三电容；第一整流子模块、第一稳压限流子模块以及第二逆变子模块并联连接；第二逆变子模块的第一输出端通过第二电容与第二变压器的第一输入端连接，第二逆变子模块的第二输出端与第二变压器的第二输入端连接；第二变压器的第一输出端与第二整流子模块的第一输入端连接，第二变压器的第二输出端与第二整流子模块的第二输入端连接；第二整流子模块的第一输出端、第二输出端分别连接至第三电容的两端，第三电容的两端还与相应的负载连接。通过建立能够用于将输入的低压交流信号转换为多个不同电压等级的低压直流信号的蓄电池充电机电路模型，并结合控制单元对电路拓扑以及相应的控制程序进行高效验证，从而有效降低设计开发成本，缩短设计开发周期。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种辅助电源仿真系统，其特征在于，包括：控制单元、信号转换单元和仿真机，所述信号转换单元分别与所述控制单元和所述仿真机电性连接；

所述控制单元，用于运行辅助电源控制程序，向所述仿真机发送控制指令，并接收所述仿真机发送的反馈信号；

所述信号转换单元，用于对所述控制单元和所述仿真机之间传输的信号进行转换；

所述仿真机，用于根据所述控制指令运行仿真模型得到反馈信号，并将所述反馈信号传输至所述控制单元；

其中，所述仿真模型包括至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型和至少一个蓄电池充电机电路模型，所述至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型均用于将多个电压等级的高压直流信号转换为低压交流信号，所述蓄电池充电机电路模型用于将述低压交流信号转换为低压直流信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型包括第一辅助电源电路模型；

其中，所述第一辅助电源电路模型包括：第一电容、第一逆变子模块、第一变压器、第一滤波子模块；

所述第一电容与所述第一逆变子模块的输入端并联连接；

所述第一变压器的输入端与所述第一逆变子模块的输出端连接，所述第一变压器的输出端通过所述第一滤波子模块与相应的负载连接。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一逆变子模块为电压型三相全桥式逆变电路；

相应地，所述第一变压器为三相变压器；

所述第一逆变子模块的第一输出端与所述第一变压器的第一输入端连接；

所述第一逆变子模块的第二输出端与所述第一变压器的第二输入端连接；

所述第一逆变子模块的第三输出端与所述第一变压器的第三输入端连接。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一滤波子模块包括：第一滤波电容、第二滤波电容和第三滤波电容；

其中，所述第一变压器的第一输出端分别与所述第一滤波电容的第一端、所述第二滤波电容的第一端连接；

所述第一变压器的第二输出端分别与所述第一滤波电容的第二端、第三滤波电容的第一端连接；

所述第一变压器的第三输出端分别与所述第二滤波电容的第二端、第三滤波电容的第二端连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个蓄电池充电机电路模型包括第一蓄电池充电机电路模型；

其中，所述第一蓄电池充电机电路模型包括：第一整流子模块、第一稳压限流子模块、第二逆变子模块、第二电容、第二变压器、第二整流子模块、第三电容；

所述第一整流子模块、所述第一稳压限流子模块以及所述第二逆变子模块并联连接；

所述第二逆变子模块的第一输出端通过所述第二电容与所述第二变压器的第一输入端连接，所述第二逆变子模块的第二输出端与所述第二变压器的第二输入端连接；

所述第二变压器的第一输出端与所述第二整流子模块的第一输入端连接，所述第二变压器的第二输出端与所述第二整流子模块的第二输入端连接；

所述第二整流子模块的第一输出端、第二输出端分别连接至所述第三电容的两端，所述第三电容的两端还与相应的负载连接。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一蓄电池充电机电路模型还包括熔断器；

所述熔断器的两端分别与所述第二整流子模块的第一输出端、所述第三电容连接。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一稳压限流子模块包括：第一电阻和第四电容；

所述第一电阻、所述第四电容与所述第二逆变子模块并联连接。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少两个电路拓扑不同的辅助电源电路模型包括第二辅助电源电路模型；

其中，所述第二辅助电源电路模型包括：第二稳压限流子模块、降压斩波子模块、第一电感、第五电容、第三逆变子模块、第二滤波子模块；

所述降压斩波子模块的第一端与所述第二稳压限流子模块的第一端连接，所述降压斩波子模块的第二端与所述第一电感的第一端连接；

所述第五电容的第一端分别与所述第一电感的第二端、所述第三逆变子模块的第一输入端连接；

所述第二稳压限流子模块的第二端、所述降压斩波子模块的第三端、所述第五电容的第二端、所述第三逆变子模块的第二输入端均连接至第一连接点；

所述第三逆变子模块的输出端通过所述第二滤波子模块连接至相应的负载。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第二稳压限流子模块包括：第六电容和第二电阻；

所述第六电容的第一端与通过所述第二电阻连接至所述降压斩波子模块的第一端；

所述第六电容的第二端连接至所述第一连接点。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号转换单元包括：电压电流转换子单元和光电转换子单元；

所述电压电流转换子单元分别与所述控制单元和所述仿真机电性连接，所述电压电流转换子单元用于将所述仿真机发送的运行模拟信号转换为电流信号，并将所述电流信号传输给所述控制单元；

所述光电转换子单元分别与所述控制单元和所述仿真机电性连接，所述光电转换子单元用于将所述控制单元发送的电信号转换为模拟控制指令，并将所述模拟控制指令传输给所述仿真机。