CN211508706U - 接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路，当电源模块与主电源正常连接时，电源切换模块连通电源模块、充电模块和后备电池，通过主电源为用电设备供电同时通过主电源为后备电池充电；电源模块与主电源断开连接时，电源切换模块连通放电模块和后备电池，通过后备电池放电至电源切换模块进而为用电设备供电。以上方案，有效解决了架线网供电系统中要求控制系统持续供电的问题，适合用于所有可能存在主回路接触不良或者主回路可能出现断续供电但要求控制系统持续供电的电控系统中。

Description

接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路

技术领域

本实用新型涉及矿用接触式架线网供电系统，具体涉及一种接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路。

背景技术

目前，煤矿井下多使用无轨胶轮车作为辅助运输设备，无轨胶轮车因其使用灵活、性能可靠、爬坡能力强、载重能力大等特点，解决了煤矿长期以来辅助运输制约生产能力的瓶颈问题，但同时也存在高污染、高能耗、低寿命等缺点。因此，随着煤炭技术的发展，提出使用一种新型的油电混合双动力源架线无轨胶轮车(简称双动力架线车)替代原有的无轨胶轮车。这种以防爆柴油机和架线网为双动力的架线车可在挂网巷道和不挂网巷道高效灵活的进行动力源切换，实现高效节能的辅助运输系统。与传统电车不同的是，双动力架线车没有蓄电池作为辅助动力源，所以在电驱运行时，当与接触网接触不良或短暂脱网时，无法实现给控制系统连续供电。

因此，亟需对现有接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路进行改进以解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型实施例旨在提供一种接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路，以解决现有技术中接触网接触不良或短暂脱网时的控制系统供电问题。

为此，本实用新型提供一种接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路，包括电源模块、充电模块、放电模块、后备电池以及电源切换模块：

所述电源模块与主电源连接，对所述主电源的电压值进行降压稳压操作；

电源切换模块，与所述电源模块连接；所述电源切换模块的正极输出端和负极输出端用于与用电设备连接，同时与电源模块的正极输出端和正极输出端连接；

所述后备电池经所述充电模块、所述放电模块与所述电源切换模块连接；所述电源模块与所述主电源正常连接时，所述电源切换模块连通所述电源模块、所述充电模块和所述后备电池，所述电源模块为所述后备电池充电；所述电源模块与所述主电源断开连接时，所述电源切换模块连通所述放电模块和所述后备电池，所述后备电池放电至所述电源切换模块。

可选地，上述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路中，所述电源模块的正极端和负极端分别连接至主电源的正极和负极，所述电源模块将所述主电源的电压值转换为24V直流电压后输出；所述电源模块中包括继电器，所述继电器的正极端和负极端分别连接至所述电源模块输的正极输出端和负极输出端，所述电源模块的正极输出端和负极输出端分别与所述电源切换模块的第一正极端和第一负极端连接；所述继电器的常开触点接入至所述充电模块的充电回路中；所述继电器的常闭触点接入至所述放电模块的放电回路中；

所述充电模块中的所述充电回路与所述电源切换模块的第二正极端、第二负极端连接和所述后备电池的充电接口连接；所述主电源与所述电源模块正常连接时，所述继电器得电使所述常开触点闭合，所述后备电池的充电接口经所述充电回路、所述电源切换模块后与所述电源模块的正极输出端和负极输出端连接；

所述放电模块中的所述放电回路与所述电源切换模块的第三正极端、第三负极端和所述后备电池的放电接口连接；所述主电源与所述电源模块断开时，所述继电器失电使所述常闭触点闭合，所述后备电池的放电接口经所述放电回路放电至所述电源切换模块；

所述电源切换模块的正极输出端和负极输出端与用电设备的供电端连接；所述电源切换模块的第二正极端和所述第二负极端与所述电源切换模块的正极输出端和负极输出端连接；所述电源切换模块的所述第三正极端和所述第三负极端与所述电源切换模块的正极输出端和负极输出端连接；所述常开触点闭合、所述常闭触点断开时，所述电源切换模块的正极输出端和负极输出端通过所述第二正极端和所述第二负极端为所述用电设备供电；所述常开触点断开，所述常闭触点闭合时，所述电源切换模块的正极输出端和负极输出端通过所述第三正极端和所述第三负极端为所述用电设备供电。

可选地，上述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路中，所述电源模块包括：

单相全桥整流电路，其两端分别与所述主电源的正极和负极连接；

滤波电容C1,其两端分别与所述单相全桥整流电路连接；所述主电源的电压值经所述单相全桥整流电路和所述滤波电容C1后转换为310V的直流电压；

降压稳压电路，其两端分别与所述滤波电容C1的两端连接，其输出端输出5V直流电压；

降压电路，其两端分别与所述电源切换模块的正极输出端和负极输出端连接，其输出端输出采样电压值；

比较器N1,其正极端与所述降压稳压电路的输出端连接；其负极端与所述降压电路的输出端连接；所述比较器N1的负极输入值小于正极输入值时所述比较器N1的输出端输出高电平；

MOS管V1，其第一端与所述比较器的输出端连接；其第二端经电感线圈L1与所述充电回路连接；其第三端与所述单相全桥整流电路的正母线侧连接。

可选地，上述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路中，所述电源模块还包括：

直流熔断器F1，其第一端与所述单相全桥整流电路的正母线侧连接，其第二端与所述MOS管V1的第三端连接。

可选地，上述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路中，所述放电模块包括：

MOS管V2，其第一端接50％占空比的脉冲信号，且其第一端为高电平时导通；所述MOS管V2的第三端与所述继电器的常闭触点的第一端连接；

二极管D16，其正极端与后备电池的放电接口正极连接，其第二端与所述继电器的常闭触点的第二端连接；

电感线圈L2，其第一端与所述MOS管V2的第二端连接，其第二端经二极管D8与所述后备电池的放电接口负极连接；

续流二极管D6，其正极端与所述电源切换模块的第三负极端连接，其负极端与所述电感线圈L2的第一端连接。

可选地，上述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路中，所述充电模块包括：

MOS管V3，其第一端接50％占空比的脉冲信号，且其第一端为高电平时导通；其第二端经二极管组合与所述后备电池的充电接口正极连接；其第三端与所述后备电池的充电接口负极连接；

电感线圈L3,其第一端与所述继电器的常开触点连接，其第二端与所述MOS管V3的第二端连接。

可选地，上述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路中，所述充电模块中：

所述二极管组合包括串联连接的二极管D9和二极管D10，所述二极管D9的正极与所述MOS管V3的第二端连接，所述二极管D10的负极与所述后备电池的充电接口负极连接。

可选地，上述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路中，所述充电模块还包括：

滤波电容C2，其第一端与二极管D9的负极连接，其第二端与与所述后备电池的充电接口负极连接。

可选地，上述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路中，所述电源切换模块中包括：

二极管D12，其正极端与所述电源模块的正极输出端连接；

二极管D13，其正极端与所述继电器的常开触点以及二极管D12的负极端连接，其负极端与所述电源模块的正极输出端连接；

二极管D14，其正极端与所述继电器的常开触点以及二极管D12的负极端连接，其负极端与所述电源模块的负极输出端连接。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的上述技术方案至少具有以下有益效果：

本实用新型提供的以上技术方案，当电源模块与主电源正常连接时，电源切换模块连通电源模块、充电模块和后备电池，通过主电源为用电设备供电同时通过主电源为后备电池充电；电源模块与主电源断开连接时，电源切换模块连通放电模块和后备电池，通过后备电池放电至电源切换模块进而为用电设备供电。以上方案，有效解决了架线网供电系统中要求控制系统持续供电的问题，适合用于所有可能存在主回路接触不良或者主回路可能出现断续供电但要求控制系统持续供电的电控系统中。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例所述接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路的结构框图；

图2为本实用新型一个实施例所述电源模块的电路连接关系示意图；

图3为本实用新型一个实施例所述放电模块的电路连接关系示意图；

图4为本实用新型一个实施例所述充电模块的电路连接关系示意图；

图5为本实用新型一个实施例所述电源切换模块的电路连接关系示意图；

图6为本实用新型一个实施例所述接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路的连接关系示意图。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本实用新型实施例。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供的以下实施例中的各个技术方案，除非彼此之间相互矛盾，否则不同技术方案之间可以相互组合，其中的技术特征可以相互替换。

本实施例提供一种接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路，如图1所示，包括电源模块U3(其中以AC220/DC24V电源模块为例进行说明)、充电模块U7、放电模块U8、后备电池U6(本实施例中以DC48V的可充电电池为例进行说明)以及电源切换模块U5：

所述电源模块U3与主电源连接，对所述主电源的电压值进行降压稳压操作；所述电源切换模块U5与所述电源模块U3连接；所述电源切换模块U5的正极输出端和负极输出端用于与用电设备U9和U10连接，同时与电源模块U3的正极输出端和正极输出端连接；所述后备电池U6经所述充电模块U7、所述放电模块U8与所述电源切换模块U5连接；所述电源模块U3与所述主电源正常连接时，所述电源切换模块U5连通所述电源模块U3、所述充电模块U7和所述后备电池U6，所述电源模块U3为所述后备电池U6充电；所述电源模块U3与所述主电源断开连接时，所述电源切换模块U5连通所述放电模块U8和所述后备电池U6，所述后备电池U6放电至所述电源切换模块U5。

通过图1，所述主电源通过DC1500供电U1部件和DC1500V/220V电源模块U2实现，这也与现有技术中接触式架线网供电系统中控制部分所实际连接的供电部分相一致。另外，在以上方案中，主要是针对直流部分电源转换情况进行说明的，其中交流部分的AC220V用电设备U11直接与DC1500V/220V电源模块U2连接得电即可。以上部分可采用现有技术中的方案实现，在本方案中不再做详细说明。下面结合说明书附图2-5的说明对本实施例中直流部分的供电电路部分进行说明。

上述方案中，所述电源模块U3的正极端和负极端分别连接至主电源的正极和负极，所述电源模块U3将所述主电源的电压值转换为24V直流电压后输出；所述电源模块U3中包括继电器K1，所述继电器K1的正极端和负极端分别连接至所述电源模块输U3的正极输出端和负极输出端，所述电源模块U3的正极输出端和负极输出端分别与所述电源切换模块U5的第一正极端和第一负极端连接；所述继电器K1的常开触点K11接入至所述充电模块U7的充电回路中；所述继电器K1的常闭触点K12接入至所述放电模块U8的放电回路中。

所述充电模块U7中的所述充电回路与所述电源切换模块U5的第二正极端、第二负极端连接和所述后备电池U6的充电接口连接；所述主电源与所述电源模块U3正常连接时，所述继电器K1得电使所述常开触点K11闭合，所述后备电池U6的充电接口经所述充电回路U7、所述电源切换模块U5后与所述电源模块U3的正极输出端和负极输出端连接。

所述放电模块U8中的所述放电回路与所述电源切换模块U5的第三正极端、第三负极端和所述后备电池U8的放电接口连接；所述主电源与所述电源模块U3断开时，所述继电器K1失电使所述常闭触点K12闭合，所述后备电池U6的放电接口经所述放电回路放电至所述电源切换模块U5。

所述电源切换模块U5的正极输出端和负极输出端与用电设备U9/U10的供电端连接；所述电源切换模块U5的第二正极端和所述第二负极端与所述电源切换模块U5的正极输出端和负极输出端连接；所述电源切换模块U5的所述第三正极端和所述第三负极端与所述电源切换模块U5的正极输出端和负极输出端连接；所述常开触点K11闭合、所述常闭触点K12断开时，所述电源切换模块U5的正极输出端和负极输出端通过所述第二正极端和所述第二负极端为所述用电设备U9/U10供电；所述常开触点K11断开，所述常闭触点K12闭合时，所述电源切换模块U5的正极输出端和负极输出端通过所述第三正极端和所述第三负极端为所述用电设备U9/U10供电。

正常情况下，如果主电源与电源模块U3之间的连接正常，则放电模块U8中的常闭触点是不工作的，所以后备电池U6的48V电压是无法提供至电源切换模块U5的，所以电源切换模块U5是通过电源模块U3为用电设备供电的。而如果主电源与电源模块U3之间的连接不正常，此时常闭触点工作，则后备电池的48V电压也能够提供至电源切换模块U5，采用48V电压来为用电设备供电。

以上方案，后备电池U6可选用DC48V铅酸电池。当DC1500V接触网无供电或架线车受电弓与接触网处于脱网状态或者当二者接触不良时，控制系统的用电设备U9、U10通过后备电池U6、放电模块U8以及DC24V电压切换模块U5来供电。当DC1500V接触网有电且架线车受电弓与接触网处于良好接触状态时，由DC/AC电源模块U2将DC1500V直流电逆变成AC220V交流电，因为控制系统的供电电压为DC24V，系统中再次将AC220V交流电整流成DC24V，此时控制系统的用电设备U9、U10将通过DC/AC电源模块U2、电源模块U3以及电压切换模块U5来供电。与此同时充电模块U7以及放电模块U8将依据电源模块U3的工作情况实时的启动和关闭，进而实现后备电池U6与开关电源供电之间的切换。有效解决了架线网供电系统中要求控制系统持续供电的问题，适合用于所有可能存在主回路接触不良或者主回路可能出现断续供电但要求控制系统持续供电的电控系统中。

优选地，如图2所示，以上方案中所述电源模块U3包括：单相全桥整流电路，其两端分别与所述主电源的正极和负极连接；滤波电容C1,其两端分别与所述单相全桥整流电路连接；所述主电源的电压值经所述单相全桥整流电路和所述滤波电容C1后转换为310V的直流电压；降压稳压电路，其两端分别与所述滤波电容C1的两端连接，其输出端输出5V直流电压；降压电路，其两端分别与所述电源切换模块U5的正极输出端和负极输出端连接，其输出端输出采样电压值；比较器N1,其正极端与所述降压稳压电路的输出端连接；其负极端与所述降压电路的输出端连接；所述比较器N1的负极输入值小于正极输入值时所述比较器N1的输出端输出高电平；MOS管V1，其第一端与所述比较器N1的输出端连接；其第二端经电感线圈L1与所述充电回路U7连接；其第三端与所述单相全桥整流电路的正母线侧连接。进一步地，所述电源模块U3还包括：直流熔断器F1，其第一端与所述单相全桥整流电路的正母线侧连接，其第二端与所述MOS管V1的第三端连接。

图2为AC220V转DC24V电源模块电路图，从图中可以看到，当电源模块U3输入侧有AC220V供电时，AC220V通过由二极管D1，D2，D3，D4组成的单相全桥整流电路及滤波电容C1得到直流电压大约DC310V，为保护电路出现短路而烧坏整流桥，在直流正母线侧加直流熔断器F1,由分压电阻及5.1V的TVS管D5组成的降压稳压电路输出5V直流电源为比较器N1供电，该电路具体工作情况如下，当交流侧有交流电源输入时，则在整流桥的正负极有DC310V电压存在，此时通过图中左侧分压电阻取得采样电压接至比较器N1的正极，而通过右侧分压电阻取得的输出电压的采样电压接至比较器N1的负极，当输出侧电压小于DC24V时，其输出采样电压就小于直流母线的采样电压数值，此时比较器N1输出高电平，进而驱动MOS管V1，则通过MOS管V1及电感线圈L1向电源切换模块U5供电，从而使得输出侧电压上升，而当输出侧电压大于DC24V时，其输出采样电压就大于直流母线的采样电压数值，此时比较器N1输出低电平，从而使MOS管V1关断，通过如此反复的驱动及关断MOS管V1，从而实现输出侧电压保持在DC24V。

进一步地，如图3所示，所述放电模块U8包括：

MOS管V2，其第一端接50％占空比的脉冲信号，且其第一端为高电平时导通；所述MOS管V2的第三端与所述继电器的常闭触点K12的第一端连接；二极管D16，其正极端与后备电池U6的放电接口正极连接，其第二端与所述继电器的常闭触点K12的第二端连接；电感线圈L2，其第一端与所述MOS管V2的第二端连接，其第二端经二极管D8与所述后备电池U6的放电接口负极连接；续流二极管D6，其正极端与所述电源切换模块U5的第三负极端连接，其负极端与所述电感线圈L2的第一端连接。

参考图3，当U3停止工作时，U3模块中的AC220V继电器工作，U8模块中继电器K1的常闭辅助触点闭合，U7放电模块中继电器K1断开，此时U8充电模块主回路得电开始工作，电路中可以包括SA555定时器芯片及外围电阻电容构成的占空比为50％脉冲输出电路，占空比为50％脉冲用于驱动MOS管V2，当驱动脉冲为高电平时，MOS管V2导通，电流通过二极管D16、继电器常闭触点K12、MOS管V2、电感线圈L2、二极管D8向模块电源驱动模块U5供电，此时电感线圈L2存储能量。当驱动脉冲为低电平时，MOS管V2截至，电感线圈L2中的电流不能突变，此时存储在电感线圈L2中的能量通过二极管D8、负载及续流二极管D6供电，合理控制加在MOS管V2第一端的驱动脉冲的占空比，就可以控制放电电压为DC24V从而为系统的DC24V供电。

进一步地，如图4所示，所述充电模块U7包括：

MOS管V3，其第一端接50％占空比的脉冲信号，且其第一端为高电平时导通；其第二端经二极管组合与所述后备电池U6的充电接口正极连接；其第三端与所述后备电池U6的充电接口负极连接；电感线圈L3,其第一端与所述继电器的常开触点K11连接，其第二端与所述MOS管V3的第二端连接。以上，所述二极管组合包括串联连接的二极管D9和二极管D10，所述二极管D9的正极与所述MOS管V3的第二端连接，所述二极管D10的负极与所述后备电池的充电接口负极连接。优选地，还可以包括滤波电容C2，其第一端与二极管D9的负极连接，其第二端与与所述后备电池的充电接口负极连接。

参见以上电路，当电源模块U3工作时，电源模块U3中的AC220V继电器K1工作，此时充电模块U7中的常开触点K11闭合，U8放电模块中继电器K12断开，此时充电模块U7的充电回路得电开始工作，在充电模块U7中可以包括SA555定时器芯片及外围电阻电容电路，SA555定时器芯片及外围电阻电容电路构成50％占空比的脉冲信号，通过50％占空比的脉冲信号驱动MOS管V3，当驱动脉冲为高电平时，MOS管V3导通，电流通过K11流入电感线圈L3,并将能量存储于电感L3中，由于MOS管V3导通期间，MOS管V3的正向管压降很小，此时二极管D9反向偏置，电流通过滤波电容C2，二极管D10向后备电池U6充电，稳压二极管D11保证输出电压稳定在DC48V。驱动脉冲为低电平时，MOS管V3截至，电感线圈L3中的电流不能突变，由于MOS管V3截至导致电流减小，此时在电感线圈L3上产生的阻止电流减小的反电动势使得二极管D9正向偏置，此时D9导通，同时向电容C2及后备电池U6充电，如此反复通过电感线圈L3实现对后备电池U6充电。

参见图5，所述电源切换模块U5中可以包括：二极管D12，其正极端与所述电源模块U3的正极输出端连接；二极管D13，其正极端与所述继电器的常开触点K11以及二极管D12的负极端连接，其负极端与所述电源模块U3的正极输出端连接；二极管D14，其正极端与所述继电器的常开触点K11以及二极管D12的负极端连接，其负极端与所述电源模块U3的负极输出端连接。

将图2-图5中的各模块的电路连接至一起则形成图6所示的完整的供电电路的电路图。结合图1和图6所示电路的完整的工作原理为：

1)当架线接触网系统无高压供电或者接触网并未与架线网相接触时，司机可通过车体的钥匙开关控制电池供电继电器K1闭合，此时电源模块U3处于不工作状态，放电模块U8启动，放电模块U8将后备电池U6通过MOS管V2斩波回路将其降为DC24V，放电模块U8的输出通过电源切换模块U5向用电设备U9/U10供电。与此同时充电模块U7检测到电源模块U3的状态，此时处于关闭状态。放电模块U8具有降压功能、过流保护功能。

2)当架线网与取电弓可靠接触并且通过控制系统及司机的操作使得DC1500V供电正常时，则逆变电源U2正常工作，此时用电设备中的AC220V的用电设备开始正常工作，与此同时电源模块U3也开始工作并输出恒定DC24V电压，该电压经过电源切换模块U5中的二极管到达调理模块的公共DC24V正母线，此时电源切换模块U5向DC24V用电设备U9、U10供电。与此同时放电模块U8检测到电源模块U3处于工作状态时，放电模块U8将停止工作，即后备电池U6将停止通过放电模块U8向电源切换模块U5放电。而充电模块U7检测到电源模块U3处于工作状态后将启动工作，充电模块U7将电源切换模块U5中的DC24V经过电压抬升电路，使其输出电压大于后备电池U6的额定电压使其持续向后备电池U6充电。系统中充电模块U7和放电模块U8之间是一种电气的互锁关系，即充电模块U7工作时，放电模块U8不工作，当放电模块U8工作时，充电模块U7不工作。

3)当车体在运行过程中出现受电弓与接触网短暂的接触不良或者当车体滑行于两段架线网中间的无电区间时，DC1500V供电模块U1无电源，则逆变电源U2将停止工作，继而电源模块U3将经过一个短暂的过程使得该电源的输出从DC24V降为零，此时在电源模块U3输出电压下降的同时电源切换模块U5的DC正母线电压也将随之下降，而当放电模块U8检测到电源模块U3停止工作并且电压调理模块DC正母线电压下降时，放电U8将开始工作，接通后备电池U6，通过降压的方式持续向电源切换模块U5放电，继而通过电源切换U5持续向用电设备U9、U10供电，保证控制系统的供电的正常，与此同时充电模块U7检测到电源模块U3处于不工作状态并且放电模块U8处于放电状态时，U7将自动切断充电回路，停止向后备电池U6充电。当受电弓与接触网接触良好后或者车体运行出架线网的无电区后，DC1500V供电系统正常，继而逆变电源U2与电源模块U3工作正常，此时该电源系统将出现状态2的工作过程。

4)车体在运行过程中总会出现受电弓与接触网接触不良以及车体滑行于架线网无电区的状态，因此控制系统将重复状态2和状态3的相互切换，保证控制系统供电的持续性，提高控制系统运行的可靠性。

以上方案中，为用电设备供电时，通过电源切换模块U5、充电模块U7、放电模块U8实现电源模块U3和后备电池U6的无缝切换。电源切换模块U5利用三个二极管及充放电电路巧妙的将供电电源与用电设备相隔离，电路简单且实用，很好的解决了供电电源与后备电源之间无缝切换的问题。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (9)

1.一种接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路，其特征在于，包括电源模块、充电模块、放电模块、后备电池以及电源切换模块：

所述电源模块与主电源连接，对所述主电源的电压值进行降压稳压操作；

电源切换模块，与所述电源模块连接；所述电源切换模块的正极输出端和负极输出端用于与用电设备连接，同时与电源模块的正极输出端和正极输出端连接；

所述后备电池经所述充电模块、所述放电模块与所述电源切换模块连接；所述电源模块与所述主电源正常连接时，所述电源切换模块连通所述电源模块、所述充电模块和所述后备电池，所述电源模块为所述后备电池充电；所述电源模块与所述主电源断开连接时，所述电源切换模块连通所述放电模块和所述后备电池，所述后备电池放电至所述电源切换模块。

2.根据权利要求1所述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路，其特征在于：

所述电源模块的正极端和负极端分别连接至主电源的正极和负极，所述电源模块将所述主电源的电压值转换为24V直流电压后输出；所述电源模块中包括继电器，所述继电器的正极端和负极端分别连接至所述电源模块输的正极输出端和负极输出端，所述电源模块的正极输出端和负极输出端分别与所述电源切换模块的第一正极端和第一负极端连接；所述继电器的常开触点接入至所述充电模块的充电回路中；所述继电器的常闭触点接入至所述放电模块的放电回路中；

所述充电模块中的所述充电回路与所述电源切换模块的第二正极端、第二负极端连接和所述后备电池的充电接口连接。

3.根据权利要求2所述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路，其特征在于，所述电源模块包括：

单相全桥整流电路，其两端分别与所述主电源的正极和负极连接；

滤波电容C1,其两端分别与所述单相全桥整流电路连接；所述主电源的电压值经所述单相全桥整流电路和所述滤波电容C1后转换为310V的直流电压；

降压稳压电路，其两端分别与所述滤波电容C1的两端连接，其输出端输出5V直流电压；

降压电路，其两端分别与所述电源切换模块的正极输出端和负极输出端连接，其输出端输出采样电压值；

比较器N1,其正极端与所述降压稳压电路的输出端连接；其负极端与所述降压电路的输出端连接；所述比较器N1的负极输入值小于正极输入值时所述比较器N1的输出端输出高电平；

MOS管V1，其第一端与所述比较器的输出端连接；其第二端经电感线圈L1与所述充电回路连接；其第三端与所述单相全桥整流电路的正母线侧连接。

4.根据权利要求3所述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路，其特征在于，所述电源模块还包括：

直流熔断器F1，其第一端与所述单相全桥整流电路的正母线侧连接，其第二端与所述MOS管V1的第三端连接。

5.根据权利要求2所述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路，其特征在于，所述放电模块包括：

MOS管V2，其第一端接50％占空比的脉冲信号，且其第一端为高电平时导通；所述MOS管V2的第三端与所述继电器的常闭触点的第一端连接；

二极管D16，其正极端与后备电池的放电接口正极连接，其第二端与所述继电器的常闭触点的第二端连接；

电感线圈L2，其第一端与所述MOS管V2的第二端连接，其第二端经二极管D8与所述后备电池的放电接口负极连接；

续流二极管D6，其正极端与所述电源切换模块的第三负极端连接，其负极端与所述电感线圈L2的第一端连接。

6.根据权利要求2所述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路，其特征在于，所述充电模块包括：

MOS管V3，其第一端接50％占空比的脉冲信号，且其第一端为高电平时导通；其第二端经二极管组合与所述后备电池的充电接口正极连接；其第三端与所述后备电池的充电接口负极连接；

电感线圈L3,其第一端与所述继电器的常开触点连接，其第二端与所述MOS管V3的第二端连接。

7.根据权利要求6所述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路，其特征在于，所述充电模块中：

所述二极管组合包括串联连接的二极管D9和二极管D10，所述二极管D9的正极与所述MOS管V3的第二端连接，所述二极管D10的负极与所述后备电池的充电接口负极连接。

8.根据权利要求7所述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路，其特征在于，所述充电模块还包括：

滤波电容C2，其第一端与二极管D9的负极连接，其第二端与所述后备电池的充电接口负极连接。

9.根据权利要求2-8任一项所述的接触式架线网供电系统中控制部分的供电电路，其特征在于，所述电源切换模块中包括：

二极管D12，其正极端与所述电源模块的正极输出端连接；

二极管D13，其正极端与所述继电器的常开触点以及二极管D12的负极端连接，其负极端与所述电源模块的正极输出端连接；

二极管D14，其正极端与所述继电器的常开触点以及二极管D12的负极端连接，其负极端与所述电源模块的负极输出端连接。

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