CN213185870U - 一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路 - Google Patents
一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213185870U CN213185870U CN202021673518.9U CN202021673518U CN213185870U CN 213185870 U CN213185870 U CN 213185870U CN 202021673518 U CN202021673518 U CN 202021673518U CN 213185870 U CN213185870 U CN 213185870U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- discharge
- power supply
- charging
- switch tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路，磁浮车辆悬浮电源包括直流电源和斩波电路，斩波电路输入端设有直流支撑电容，直流电源通过主接触器连接斩波电路，主接触器上并联预充电支路，预充电支路包括串联的充电接触器和充电电阻，自主快速放电电路包括放电驱动电路和开关管放电电路，开关管放电电路并联连接直流支撑电容，放电驱动电路连接开关管放电电路，放电驱动电路输入端分别连接主接触器和充电接触器的使能信号，放电驱动电路输出端用于在输入端无任何使能信号时输出高电平信号使开关管放电电路与直流支撑电容连通形成放电回路。与现有技术相比，本实用能主动、快速释放直流支撑电容上的能量，提高安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁浮交通车辆技术领域，尤其是涉及一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路。
背景技术
磁悬浮列车运行时，通过电磁铁产生吸力，吸起列车，使其悬浮于磁浮轨道上方固定高度。气隙传感器实时监测列车与轨道间隙大小，其采样信号送入悬浮控制器处理。悬浮控制器控制悬浮电源输出电流，调整负载电磁铁吸引力大小，从而保证列车与轨道间距离固定不变。
悬浮电源的本质是一个直直变换器，其输入端接供电电源，为悬浮电源提供稳定的输入电压，输出端接负载电磁铁，输出电流值受控于悬浮控制器。
现有的悬浮电源主电路如图1所示，Ud输入直流电压，KM1为主接触器，KM2 为充电接触器，Rc1为充电电阻，KM2和Rc1一起组成了预充电路，控制支撑电容C上的充电电流。C为直流支撑电容，通常采用耐压400V以上的直流电容。斩波器为H型桥臂，负载电磁铁可等效为电感L0和电阻R0的串联电路。
悬浮电源在工作过程中，发生故障后，悬浮电源会进行电路保护。首先断开主接触器KM1，将斩波器与输入电源分离，之后封锁IGBT脉冲信号，所有开关管截止，斩波停止。IGBT截止后悬浮电源等效电路如图2所示。
根据等效电路可知，当开关管截止后，由于二极管的单向导通特性，负载电磁铁上能量将全部转移至电容C内，电磁铁上电流下降至零点，但母线电容C因为无放电回路，电压将被抬升，远超支撑电容的耐压值。
现有悬浮电源为了可靠性，使用多个大容量电解电容并联作为支撑电容，耐压值也远超出正常工作的范围，由于无放电回路，电容自放电十分缓慢，电容将长时间承受过压，存在爆炸的安全隐患。同时在调试期间，为了人员安全，往往要花费相当长一段时间等待电容自放电至安全电压，降低了调试效率，增加了人员的安全风险。虽然母线电容值已经非常大，但遇故障情况时依然会过压，而正常运行时完全无需这么大的容值。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路，该自主快速放电电路可以自主启动放电电路，发生故障后支撑电容的电压不会过压，能快速将能量释放出去。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路，磁浮车辆悬浮电源包括直流电源和斩波电路，所述的斩波电路输入端设有直流支撑电容，所述的直流电源通过主接触器连接斩波电路，所述的主接触器上并联预充电支路，所述的预充电支路包括串联的充电接触器和充电电阻，所述的自主快速放电电路包括放电驱动电路和开关管放电电路，所述的开关管放电电路并联连接直流支撑电容，所述的放电驱动电路连接开关管放电电路，所述的放电驱动电路输入端分别连接主接触器和充电接触器的使能信号，放电驱动电路输出端用于在输入端无任何使能信号时输出高电平信号使开关管放电电路与直流支撑电容连通形成放电回路。
优选地，所述的放电驱动电路包括三极管、光耦和稳压二极管，所述的三极管的基极分别通过二极管连接主接触器和充电接触器的使能信号，三极管的发射极接地，三极管的集电极通过多个分压电阻连接电压源，所述的光耦输入端并联于其中一个分压电阻上，光耦输出端并联所述的稳压二极管，稳压二极管正极连接直流支撑电容的负极，直流支撑电容的正极通过电阻连接至稳压二极管负极，稳压二极管负极形成所述的放电驱动电路输出端并连接至开关管放电电路。
优选地，所述的开关管放电电路包括放电开关管和放电电阻，所述的放电开关管的栅极连接放电驱动电路输出端，放电开关管的源极连接直流支撑电容的负极，放电开关管的漏级通过放电电阻连接直流支撑电容的正极。
优选地，所述的主接触器一端连接直流电源的正极，另一端连接直流支撑电容的正极，所述的充电接触器一端连接直流电源正极，另一端通过充电电阻连接直流支撑电容的正极，进而所述的放电电阻与所述的充电电阻共用为一个电阻。
优选地，所述的稳压二极管为15V稳压二极管。
优选地，所述的放电开关管包括MOSFET或IGBT。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
(1)本实用新型在悬浮电源停止工作时，负载电磁铁上的能量和直流支撑电容上能量快速通过开关管放电电路消耗，直流支撑电容不再长时间承受过压，减小放电时间，提高调试效率，防止电磁铁能量引起的直流支撑电容电压上升而带来器件和人员危害，降低人员安全风险。
(2)本实用新型加入自主快速放电电路后，因直流支撑电容无需再长时间承受负载电磁铁上能量，因此，直流支撑电容的取值可减小，耐压值也可以降低，这在设计上减小了电容的体积，节约了成本，降低其体积和重量；
(3)本实用新型自主快速放电电路在电路出现故障时硬件自动启动，避免直流支撑电容长时间过压情况，在磁浮车辆悬浮电源工作时提供有效的保护；
(4)本实用新型开关管放电电路的不采用电器开关，选择体积较小的电子开关MOSFET或IGBT，减少占用空间。
附图说明
图1为本实用新型现有的磁浮车辆悬浮电源主电路图；
图2为本实用新型现有的磁浮车辆悬浮电源等效电路图；
图3为本实用新型自主快速放电电路的电路图；
图4为本实用新型带自主快速放电电路的磁浮车辆悬浮电源电路图；
图5为本实用新型带自主快速放电电路的磁浮车辆悬浮电源放电过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本实用新型并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本实用新型并不限定于以下的实施方式。
实施例
如图3～5所示，一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路，磁浮车辆悬浮电源包括直流电源和斩波电路，斩波电路输入端设有直流支撑电容，直流电源通过主接触器连接斩波电路，主接触器上并联预充电支路，预充电支路包括串联的充电接触器和充电电阻，自主快速放电电路包括放电驱动电路和开关管放电电路，开关管放电电路并联连接直流支撑电容，放电驱动电路连接开关管放电电路，放电驱动电路输入端分别连接主接触器和充电接触器的使能信号，放电驱动电路输出端用于在输入端无任何使能信号时输出高电平信号使开关管放电电路与直流支撑电容连通形成放电回路。图中，KM1为主接触器，KM2为充电接触器，Rc1为充电电阻，C为直流支撑电容，KM2和Rc1一起组成了预充电支路，控制直流支撑电容C 上的充电电流，T1、T2、D1、D2组成了“H”型桥臂，R0和L0串联为负载电磁铁的等效电路。
放电驱动电路包括三极管、光耦和稳压二极管，三极管的基极分别通过二极管连接主接触器和充电接触器的使能信号，三极管的发射极接地，三极管的集电极通过多个分压电阻连接电压源，光耦输入端并联于其中一个分压电阻上，光耦输出端并联稳压二极管，稳压二极管正极连接直流支撑电容的负极，直流支撑电容的正极通过电阻连接至稳压二极管负极，稳压二极管负极形成放电驱动电路输出端并连接至开关管放电电路。稳压二极管为15V稳压二极管。
开关管放电电路包括放电开关管和放电电阻，放电开关管的栅极连接放电驱动电路输出端，放电开关管的源极连接直流支撑电容的负极，放电开关管的漏级通过放电电阻连接直流支撑电容的正极，放电开关管包括MOSFET或IGBT，选择体积较小的电子开关MOSFET或IGBT，能减少占用空间。
本实施例中，主接触器一端连接直流电源的正极，另一端连接直流支撑电容的正极，充电接触器一端连接直流电源正极，另一端通过充电电阻连接直流支撑电容的正极，进而放电电阻与充电电阻共用为一个电阻。
以图5来说明自主快速放电电路的工作过程：
磁浮车辆悬浮电源预充电时，充电接触器KM2启动，通过电阻Rc1给直流支撑电容C充电，如果没有充电电阻Rc1，当KM2闭合时，由于电容电压不能突变，整个回路相当于短路，将损坏相关部件，因此，设置了充电电阻Rc1。
当电容电压与输入电压接近时，主接触器KM1合闸，悬浮电源正常工作。
在上述工作过程中，KM1和KM2至少有一个处于使能状态，那么在放电驱动电路中的三极管Q1基极导通，光耦工作后使放电开关管S1的栅极无电压，一直保持关断状态。但是当悬浮电源出现故障或者停机后，KM1和KM2都无使能信号，此时放电驱动电路中三极管Q1封锁，光耦不工作，由于稳压二极管D3的存在，放电开关管S1的门极电压一直维持在15V，放电开关管S1保持开通状态，于是形成了直流支撑电容C电压的放电回路。直到直流支撑电容C电压降为0，放电开关管S1才会关断，于是达到了主动、及时放电的目的。
上述实施方式仅为例举，不表示对本实用新型范围的限定。这些实施方式还能以其它各种方式来实施，且能在不脱离本实用新型技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。
Claims (6)
1.一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路，磁浮车辆悬浮电源包括直流电源和斩波电路，所述的斩波电路输入端设有直流支撑电容，所述的直流电源通过主接触器连接斩波电路，所述的主接触器上并联预充电支路，所述的预充电支路包括串联的充电接触器和充电电阻，其特征在于，所述的自主快速放电电路包括放电驱动电路和开关管放电电路，所述的开关管放电电路并联连接直流支撑电容，所述的放电驱动电路连接开关管放电电路，所述的放电驱动电路输入端分别连接主接触器和充电接触器的使能信号，放电驱动电路输出端用于在输入端无任何使能信号时输出高电平信号使开关管放电电路与直流支撑电容连通形成放电回路。
2.根据权利要求1所述的一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路，其特征在于，所述的放电驱动电路包括三极管、光耦和稳压二极管，所述的三极管的基极分别通过二极管连接主接触器和充电接触器的使能信号，三极管的发射极接地，三极管的集电极通过多个分压电阻连接电压源，所述的光耦输入端并联于其中一个分压电阻上，光耦输出端并联所述的稳压二极管，稳压二极管正极连接直流支撑电容的负极，直流支撑电容的正极通过电阻连接至稳压二极管负极，稳压二极管负极形成所述的放电驱动电路输出端并连接至开关管放电电路。
3.根据权利要求1所述的一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路，其特征在于，所述的开关管放电电路包括放电开关管和放电电阻，所述的放电开关管的栅极连接放电驱动电路输出端，放电开关管的源极连接直流支撑电容的负极，放电开关管的漏级通过放电电阻连接直流支撑电容的正极。
4.根据权利要求3所述的一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路，其特征在于，所述的主接触器一端连接直流电源的正极，另一端连接直流支撑电容的正极，所述的充电接触器一端连接直流电源正极，另一端通过充电电阻连接直流支撑电容的正极，进而所述的放电电阻与所述的充电电阻共用为一个电阻。
5.根据权利要求2所述的一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路，其特征在于，所述的稳压二极管为15V稳压二极管。
6.根据权利要求3所述的一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路，其特征在于，所述的放电开关管包括MOSFET或IGBT。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021673518.9U CN213185870U (zh) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | 一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021673518.9U CN213185870U (zh) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | 一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213185870U true CN213185870U (zh) | 2021-05-11 |
Family
ID=75800369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202021673518.9U Active CN213185870U (zh) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | 一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213185870U (zh) |
-
2020
- 2020-08-12 CN CN202021673518.9U patent/CN213185870U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202006766U (zh) | 一种电动汽车高压控制电路 | |
| CN103066556B (zh) | 高压直流系统的过压保护方法 | |
| CN207389120U (zh) | 电动汽车蓄电池掉电保护电路 | |
| CN101867218A (zh) | 一种用于混合动力汽车的储能系统 | |
| CN102969918A (zh) | 三相桥式逆变器系统及紧急下短路保护电路 | |
| CN103715969A (zh) | 一种交流伺服驱动系统 | |
| CN201385585Y (zh) | 电动汽车动力电池的断电控制装置 | |
| CN107472032B (zh) | 一种电动汽车电机控制器高压直流电路控制系统 | |
| CN114678909A (zh) | 储能系统、储能系统控制方法、介质及电池簇控制系统 | |
| CN203675030U (zh) | 一种交流伺服驱动系统 | |
| CN201690257U (zh) | 车载转场势能回收装置 | |
| CN201766754U (zh) | 一种具有保护功能的非隔离型led驱动电源 | |
| CN213185870U (zh) | 一种用于磁浮车辆悬浮电源的自主快速放电电路 | |
| CN201699484U (zh) | 一种用于混合动力汽车的储能系统 | |
| CN110071517A (zh) | 一种基于单片机的电梯能量回馈电路及装置 | |
| CN209938340U (zh) | 一种轨道车辆动力电源混合供电系统 | |
| CN208241316U (zh) | 一种充电机的放电电路 | |
| AU2018379888A1 (en) | Electrical transmission method and system for off-road vehicle | |
| CN213585215U (zh) | 抽油机用高频隔离电容储能电路 | |
| CN203645387U (zh) | 轨道交通电压平衡装置 | |
| CN203713585U (zh) | 纯电动汽车再生制动系统能量回收装置 | |
| CN210007403U (zh) | 一种基于单片机的电梯能量回馈电路及装置 | |
| CN202847461U (zh) | 一种电动汽车回馈制动能量存储装置 | |
| CN109516328B (zh) | 电梯控制装置 | |
| CN206012515U (zh) | 电动汽车的电池切换系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |