CN218005884U - 辅助电源系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种上述辅助电源系统，通过DC330V电源系统中第一充电机提供的DC330V电源与第一蓄电池组并接，以及DC110V电源系统中第二充电机提供的DC330V电源与第二蓄电池组并接，实现在DC1500V配电柜提供的DC1500V电源断开后，保证测试平台悬浮系统稳定以及相关辅助负载继续运行一定时间，直至测试平台正常落浮或者DC1500V配电柜供电重新连接。同时本系统以车载馈电箱为中间点，实现DC330V电源系统提供的DC330V电源转换为DC110V电源，并将该DC110V电源反馈给车载馈电箱，以此满足各种辅助负载的供电需求。

Description

辅助电源系统

技术领域

本申请涉及轨道交通技术领域，特别是涉及一种辅助电源系统。

背景技术

在悬浮控制技术研究以及悬浮装置设计开发过程中，为了可靠高效验证悬浮系统功能及性能，需设计一种用于验证其相关功能、性能的测试平台。该平台采用中低速磁浮车辆单个悬浮架结构，因其需具备常规中低速磁浮车辆牵引、制动、运控等功能，所以需要配置一种辅助电源系统对其进行供电。而常规中低速磁浮车单节车厢采用五个悬浮架结构，现有的车载辅助电源系统不管是在容量上还是在体积上、成本上等均无法直接应用到单悬浮架结构的测试平台上，所以需要设计一种辅助电源系统对测试平台进行供电。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够应用于单悬浮架结构测试平台的辅助电源系统。

一种辅助电源系统，所述系统包括：

DC330V电源系统、DC110V电源系统、DC1500V配电柜和车载馈电箱；

所述DC330V电源系统包括第一充电机和第一蓄电池组；

所述DC110V电源系统包括第二充电机和第二蓄电池组；

所述第一充电机连接所述DC1500V配电柜和所述车载馈电箱，用于将所述DC1500V配电柜提供的DC1500V电源转换为DC330V电源，并将所述DC330V电源提供给所述车载馈电箱；

所述第一蓄电池组与所述第一充电机的DC330V电源输出母线并接；

所述第二充电机连接所述车载馈电箱，用于将所述车载馈电箱提供的DC330V电源转换为DC110V电源，并向所述车载馈电箱提供DC110V电源；

所述第二蓄电池组与所述第二充电机的DC110V电源输出母线并接。

在一个实施例中，所述系统还包括AC220V逆变电源；

所述AC220V逆变电源通过所述车载馈电箱提供的DC110V电源转换得到；

所述AC220V逆变电源用于向所述车载馈电箱提供AC220V电源。

在一个实施例中，所述系统还包括输入电抗器和牵引逆变器；

所述输入电抗器和牵引逆变器与所述DC1500V配电柜和所述车载馈电箱连接，用于接收所述DC1500V配电柜提供的DC1500V电源以及所述车载馈电箱提供的DC110V电源和AC220V电源，并将接收的各电源转换为AC440V电源提供给2串接的直线电机。

在一个实施例中，所述系统还包括应急充电器；

所述应急充电器连接所述第二蓄电池组，用于向所述第二蓄电池组提供DC110V电源。

在一个实施例中，所述第一蓄电池组和所述第二蓄电池组均为磷酸铁锂蓄电池组，且均带有电池管理系统。

上述辅助电源系统，通过DC330V电源系统中第一充电机提供的DC330V电源与第一蓄电池组并接，以及DC110V电源系统中第二充电机提供的DC330V电源与第二蓄电池组并接，实现在DC1500V配电柜提供的DC1500V电源断开后，保证测试平台悬浮系统稳定以及相关辅助负载继续运行一定时间，直至平台正常落浮或者DC1500V配电柜供电重新连接。同时本系统以车载馈电箱为中间点，实现DC330V电源系统提供的DC330V电源转换为DC110V电源，并将该DC110V电源反馈给车载馈电箱，以此满足测试平台各种辅助负载的供电需求。

附图说明

图1为一个实施例中辅助电源系统示意图；

图2为一个实施例中辅助电源系统的整体结果框图；

图3为一个实施例中DC1500V配电柜电气原理图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1所示，本申请提供了一种辅助电源系统，该系统包括：

DC330V电源系统、DC110V电源系统、DC1500V配电柜和车载馈电箱。

DC330V电源系统包括第一充电机和第一蓄电池组，DC110V电源系统包括第二充电机和第二蓄电池组。

第一充电机连接DC1500V配电柜和车载馈电箱，用于将DC1500V配电柜提供的DC1500V电源转换为DC330V电源，并将DC330V电源提供给车载馈电箱。

第一蓄电池组与第一充电机的DC330V电源输出母线并接。

第二充电机连接车载馈电箱，用于将车载馈电箱提供的DC330V电源转换为DC110V电源，并向车载馈电箱提供DC110V电源。

第二蓄电池组与第二充电机的DC110V电源输出母线并接。

上述辅助电源系统，通过DC330V电源系统中第一充电机提供的DC330V电源与第一蓄电池组并接，以及DC110V电源系统中第二充电机提供的DC330V电源与第二蓄电池组并接，实现在DC1500V配电柜提供的DC1500V电源断开后，保证测试平台悬浮系统稳定以及相关辅助负载继续运行一定时间，直至平台正常落浮或者DC1500V配电柜供电重新连接。同时本系统以车载馈电箱为中间点，实现DC330V电源系统提供的DC330V电源转换为DC110V电源，并将该DC110V电源反馈给车载馈电箱，以此满足测试平台各种辅助负载的供电需求。

在一个实施例中，辅助电源系统还包括AC220V逆变电源，AC220V逆变电源通过车载馈电箱提供的DC110V电源转换得到，用于向车载馈电箱提供AC220V电源。

在一个实施例中，辅助电源系统还包括输入电抗器和牵引逆变器。输入电抗器和牵引逆变器与DC1500V配电柜和车载馈电箱连接，用于接收DC1500V配电柜提供的DC1500V电源以及车载馈电箱提供的DC110V电源和AC220V电源，并将接收的各电源转换为AC440V电源提供给2串接的直线电机。

在一个实施例中，辅助电源系统还包括应急充电器，应急充电器连接第二蓄电池组，用于向第二蓄电池组提供DC110V电源。

在一个实施例中，辅助电源系统还包括第一蓄电池组和第二蓄电池组均为磷酸铁锂蓄电池组，均带有电池管理系统，该磷酸铁锂蓄电池组DC330V的容量为52Ah，DC110V的容量为52Ah。

如图2所示，提供辅助电源系统的整体结果框图。

DC330V电源系统主要是提供悬浮DC330V电源，其并接DC330V蓄电池组(即第一蓄电池组)，DC330V蓄电池组主要功能一是补偿悬浮系统起浮、落浮时峰值冲击电流，二是满足在DC1500V断电后可保证悬浮系统稳定悬浮1分钟以上保证其正常落浮。正常工况下单台悬浮控制器功率不超过2kW，起浮、落浮或者车体波动时单台悬浮控制器峰值冲击功率14kW，系统总共配置4台悬浮控制器，车载控制设备供电取2kW，则总计所需功率为10kW，放电平均电流30A。满足单台峰值冲击时总功率22kW，放电平均电流67A。蓄电池组取最低放电电压290V，则满足1分钟额定工况运行所需电池容量为0.69Ah。考虑到落浮峰值电流冲击，这里选用1C放电倍率的52Ah/330V蓄电池组。

DC330V充电机(即第一充电机)具有如下主要功能

1、充电机输出的充电电流、电压应符合动力蓄电池的电池管理系统的要求。

2、充电机应具备通过电池管理系统自动充电功能。

3、在供电中断恢复后，充电机应具有自动投入正常运行状态的功能。

4、充电机应具有输入过压、输入欠压、输出短路、功率元件故障、接触器故障、过热等保护功能。

5、充电机应可就地或远程(RS485/CAN)显示系统故障信息：输出电压、输出电流、充电电流、输入电压、温度等系统参数及各种状态。

6、充电机应可就地或远程(RS485/CAN)设置运行及保护参数：输出电压、输出欠压保护值、输出过压保护值、输出限流值、充电限流值、通信波特率等系统参数。

7、装置应满足工程对电磁兼容性能的要求。

DC330V蓄电池组(即第一蓄电池组)应满足以下性能要求：

1、蓄电池组应配置电池管理系统，管理系统应具有过压、高温、充电电流限制功能，具有过压、高温、充电过流保护功能；具备远程数据通信功能。

2、蓄电池输出端设置熔断器，熔断器设计充分考虑故障工况时的最大电流，能够对输出设备进行有效保护；

3、蓄电池电芯温度达到一级保护55℃时，提示悬浮电源充电时降流或停止充电，放电不做要求；电芯温度达到二级保护60℃时，断开输出接触器。

DC110V蓄电池组主要功能是满足在DC1500V断电后可保证悬浮系统稳定悬浮1min以上，正常工况下单台悬浮110V功耗不超过200W，系统总共配置4台，空压机取2kW，车载其它设备供电共取2kW，则总计所需功率为4.8kW，放电平均电流49A。蓄电池组取最低放电电压97V，则满足1min运行工况所需电池容量为0.9Ah。考虑到通用蓄电池组放电倍率一般不大于1C，这里选用52Ah/110V锂电池组。

DC110V电源系统主要由一台12kW充电机和一组110V/52Ah锂电池组，组成DC110V充电机(即第二充电机)具有如下主要功能：

1、充电机输出的充电电流、电压应符合动力蓄电池BMS管理系统的要求。

2、充电机应具备通过电池管理系统自动充电功能。

3、在供电中断恢复后，充电机应具有自动投入正常运行状态的功能。

4、充电机应具有输入过压、输入欠压、输出短路、功率元件故障、接触器故障、过热等保护功能。

5、充电机应可就地或远程(RS485/CAN)显示系统故障信息：输出电压、输出电流、充电电流、输入电压、温度等系统参数及各种状态。

6、充电机应可就地或远程(RS485/CAN)设置运行及保护参数：输出电压、输出欠压保护值、输出过压保护值、输出限流值、充电限流值、通信波特率等系统参数。

DC110V蓄电池组(即第二蓄电池组)应满足以下性能要求：

1、蓄电池组应配置电池管理系统，管理系统应具有过压、高温、充电电流限制功能，具有过压、高温、充电过流保护功能；具备远程数据通信功能。

2、蓄电池输出端设置熔断器，熔断器设计充分考虑故障工况时的最大电流，能够对输出设备进行有效保护；

3、蓄电池电芯温度达到一级保护55℃时，提示悬浮电源充电时降流或停止充电，放电不做要求；电芯温度达到二级保护60℃时，断开输出接触器。

系统配置6kW单相逆变器一台，主要为装置提供单向交流供电。系统电气原理图如图3所示。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种辅助电源系统，其特征在于，所述系统包括：

DC330V电源系统、DC110V电源系统、DC1500V配电柜和车载馈电箱；

所述DC330V电源系统包括第一充电机和第一蓄电池组；

所述DC110V电源系统包括第二充电机和第二蓄电池组；

所述第一充电机连接所述DC1500V配电柜和所述车载馈电箱，用于将所述DC1500V配电柜提供的DC1500V电源转换为DC330V电源，并将所述DC330V电源提供给所述车载馈电箱；

所述第一蓄电池组与所述第一充电机的DC330V电源输出母线并接；

所述第二充电机连接所述车载馈电箱，用于将所述车载馈电箱提供的DC330V电源转换为DC110V电源，并向所述车载馈电箱提供DC110V电源；

所述第二蓄电池组与所述第二充电机的DC110V电源输出母线并接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括AC220V逆变电源；

所述AC220V逆变电源通过所述车载馈电箱提供的DC110V电源转换得到；

所述AC220V逆变电源用于向所述车载馈电箱提供AC220V电源。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括输入电抗器和牵引逆变器；

所述输入电抗器和牵引逆变器与所述DC1500V配电柜和所述车载馈电箱连接，用于接收所述DC1500V配电柜提供的DC1500V电源以及所述车载馈电箱提供的DC110V电源和AC220V电源，并将接收的各电源转换为AC440V电源提供给2串接的直线电机。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括应急充电器；

所述应急充电器连接所述第二蓄电池组，用于向所述第二蓄电池组提供DC110V电源。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一蓄电池组和所述第二蓄电池组均为磷酸铁锂蓄电池组，且均带有电池管理系统。

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