CN221103023U - 电源柜以及磁浮输送系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电源柜以及磁浮输送系统。电源柜包括：电源柜输出端，用于进行直流供电；电源模块，输出端连接电源柜输出端，包括多个并联设置的电源单元，且多个并联设置的电源单元包括电压源单元以及至少一个电流源单元，电压源单元用于控制电源模块输出的电压；控制模块，用于控制各个电流源单元的开关，以控制电源模块输出的总电流。本申请可以满足电源功率需求。

Description

电源柜以及磁浮输送系统

技术领域

本申请涉及磁浮输送技术领域，特别是涉及一种电源柜以及磁浮输送系统。

背景技术

在磁浮输送系统中，具有多个串联设置的直线模组。各个直线模组的传统电源布置方案采用分布式布置。随着磁浮输送系统的广泛应用，动子小车需要更大的载重，更高的动子密度，同时也希望获得更高的加速度。

随之而来的，是电源的功率难以达到要求。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种可以满足电源功率需求的电源柜以及磁浮输送系统。

一种电源柜，包括：

电源柜输出端，用于进行直流供电；

电源模块，输出端连接所述电源柜输出端，包括多个并联设置的电源单元，且所述多个并联设置的电源单元包括电压源单元以及至少一个电流源单元，所述电压源单元用于控制所述电源模块输出的电压；

控制模块，用于控制各个所述电流源单元的开关，以控制所述电源模块输出的总电流。

在其中一个实施例中，所述电源柜还包括：

电容箱，包括储能电容，储能电容一端连接所述电源单元，另一端接地。

在其中一个实施例中，所述控制模块还用于访问电容箱，以获取访问识别数量。

在其中一个实施例中，所述电容箱还包括电容箱检测单元，所述电容箱检测单元用于检测所述电容箱400的异常，且发送至所述控制模块，所述控制模块在所述电流源单元连接的电容箱异常时，断开电流源单元，且在所述电压源单元连接的电容箱异常时，断开所述电源模块或者对所述电压源单元进行稳压处理。

在其中一个实施例中，所述电容箱检测单元包括温度检测子单元、电流检测子单元以及电压检测子单元中的任意一种或几种，其中，所述温度检测子单元用于检测与所述储能电容并联的回升电阻温度，所述电流检测子单元用于检测所述电源单元与所述电容箱之间的电流，所述电压检测子单元用于检测所述电源单元的电压。

在其中一个实施例中，所述电容箱还包括：

泄放单元，与所述电容并联设置。

在其中一个实施例中，所述电源柜还包括：

母线检测模块，用于检测所述电源模块输出的电流和/或电压；

所述控制模块用于在所述电源模块输出的电流和/或电压异常时，断开所述电源模块。

在其中一个实施例中，所述电源柜还包括输入开关以及输出开关，所述输入开关连接所述电源模块的输入端，所述输出开关连接所述电源模块的输出端，所述控制模块控制断开所述电源模块时，断开所述输入开关和/或所述输出开关。

在其中一个实施例中，所述电源柜还包括：

报警模块，连接所述控制模块，用于在所述电源柜异常时发出报警信号。

一种磁浮输送系统，包括：

上述的电源柜；

直线装置，包括多个直线模组，所述多个直线模组通过并联设置的多条输送母线分别连接所述电源柜输出端。

上述电源柜以及磁浮输送系统，由于在电源模块中设有多个并联设置的电源单元，从而可以根据需要输出较大功率，进而满足各个直线模组的供电需求。同时，采用电压源单元和电流源单元共同工作的方式，从而可以保持电路中的电压稳定，且可以根据需求调整总电流输出，进而控制输出功率。同时，同一电源柜可以为多个直线模组供电，进而可以有效降低磁浮输送系统的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例的磁浮输送系统示意图；

图2为一实施例的磁浮输送系统另一示意图；

图3为一实施例的电源柜示意图；

图4为一实施例的电源模块相关示意图；

图5为一实施例的电容箱相关示意图；

图6为一实施例的控制装置相关示意图。

附图标记说明：

10-电源柜，20-直线装置，21-直线模组，30-输送母线，100-电源柜输出端，200-电源模块，210-电源单元，211-AC_DC转化电路，212-电源开关，210a-电压源单元，210b-电流源单元，300-控制模块，400-电容箱，410-储能电容，420-电容箱开关，430-回升单元，431-回升电阻，432-回升开关，440-泄放单元，441-泄放电阻，442-泄放开关，450-电容箱检测单元，451-温度检测子单元，452-电流检测子单元，4521-电流采样电阻，453-电压检测子单元，500-母线检测模块，510-母线电流检测单元，520-母线电压检测单元，610-输入开关，620-输出开关，700-报警模块，800-直流母线。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

可以理解，“至少一个”是指一个或多个，“多个”是指两个或两个以上。“元件的至少部分”是指元件的部分或全部。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

在一个实施例中，提供一种磁浮输送系统。请参阅图1，磁浮输送系统包括电源柜10以及直线装置20。直线装置20包括多个直线模组21。例如，图1中直线装置20包括20个直线模组21。

请同时参阅图1以及图2，多个直线模组21可以通过并联设置的多条输送母线30分别连接电源柜10。作为示例，直线模组21可以与输送母线30一一对应设置。

在一个实施例中，请参阅图3，电源柜10包括电源柜输出端100、电源模块200以及控制模块300。

电源柜输出端100用于进行直流供电。磁浮输送系统的多个直线模组21可以分别通过不同的输送母线30连接至电源柜输出端100，从而使得电源柜为各个直线模组21供电。

电源模块200的输出端连接电源柜输出端100，且电源模块200包括多个并联设置的电源单元210。每个电源单元210可以均包括AC_DC转化电路211以及电源开关212。

AC_DC转化电路211的输入端可以通过电源开关212连接三相交流电电源端L（如220V交流电源端）。此时，一方面可以通过电源开关212，实现对各个电源单元210的单独控制，另一方面也可以避免各电源单元210并联时出现三相失衡问题。

此外，AC_DC转化电路211的另一输入端也可以通过另外的电源开关212连接电源零线端N。

同时，AC_DC转化电路211的输出端可以通过直流母线800连接至电源柜输出端100。这里，值得注意的是，AC_DC转化电路211的输出端与电源柜输出端100之间还可以设有其他电路结构，即电源模块200的每个并联支路中还可以设置其他电路结构。当然，AC_DC转化电路211的输出端也可以直接连接电源柜输出端100，这里对此并不做限制。

并且，请参阅图4，多个并联设置的电源单元210包括电压源单元210a以及至少一个电流源单元210b。电压源单元210a与电流源单元210b均包括AC_DC转化电路211以及电源开关212。

电压源单元210a为电源模块200提供一个恒定的电势差，从而控制电源模块200的输出电压。

电压源单元210a提供了整个电源模块200的电势差，即电压的参考点。如果有多个电压源单元210a并联，它们之间的电势差将会相互干扰，导致电源模块200的电压不稳定。因此，为了确保电源模块200的正常运行，可以设置电源模块200中的电压源单元210a的数量可以一个。

电压源单元210a用于为其所在的并联支路提供恒定电流。

控制模块300用于控制各个电流源单元210b的开关，以控制电源柜输出端100上输出的总电流。控制模块300可以包括但不限于为微控制单元（MCU）。

当电源柜进行正常工作时，控制模块300可以控制电压源单元210a开启，从而使得电源模块200进行恒压输出，从而为各个直线模组21提供相同的电压。

于此同时，控制模块300可以根据电源模块200输出的总电流需求，控制开启的电流源单元210b的数量。具体地，可以控制所有电流源单元210b均开启，也可以控制所有电流源单元210b均关闭，也可以控制部分电流源单元210b开启而另一部分电流源单元210b关闭，从而满足不同电流需求情况下。此时，可以有效满足电源模块200的供电电流需求，进而满足供电功率需求。

其中，电源模块200输出的总电流需求可以根据所有直流模组所需电流的总和确定。而各个直线模组21在不同的工作状态时的电流需求可能不同，从而导致电源模块200输出的总电流需求不同。例如，在动子小车在一些直线模组21上以较高的加速度启动时，需要在瞬间抽取电源模块200过大的功率。此时可以开启较多的电流源单元210b。

在本实施例中，由于在电源模块200中设有多个并联设置的电源单元210，从而可以根据需要输出较大功率，进而满足各个直线模组21的供电需求。同时，在本实施例中，采用电压源单元210a和电流源单元210b共同工作的方式，从而可以保持电路中的电压稳定，且可以根据需求调整总电流输出，进而控制输出功率。同时，本实施例中的同一电源柜可以为多个直线模组21供电，进而可以有效降低磁浮输送系统的体积。

在一个实施例中，请参阅图3以及图5，电源柜还包括电容箱400。电容箱400包括储能电容410，储能电容410一端连接电源单元210，另一端接地。储能电容410与电源单元210之间还可以设置有电容箱开关420。电容箱开关420可以在控制模块300控制下通断，进而开启或关闭电容箱400。

储能电容410可以包括一个电容器，也可以包括并联和/或串联的多个电容器。可以理解的是，这里“多个”表示一个以上。

储能电容410连接电源单元210，从而可以有效提高电源单元210的带负载能力与响应能力。此时，可以在面对瞬间大负载时（如动子小车在一些直线模组21上以较高的加速度启动时），防止出现电源模块200没有响应而拉低母线电压的情况发生。

作为示例，电容箱400还可以包括与储能电容410并联的回升单元430。回升单元430可以包括回升电阻431，且回升单元430还可以包括回升开关432。回升电阻431可以与回升开关432串联设置，从而通过回升开关432控制回升单元430的开关。回升开关432可以根据控制模块300的控制通断。

当动子小车在一些直线模组21上快速刹车时，大量的能量会通过线圈进入到直流母线800，会导致直流母线800电压急剧升高。直流母线800电压过高可能会导致电源模块200损坏等问题，严重影响了电源模块200的稳定性。此时，设置与储能电容410并联的回升单元430，可以在动子小车刹车时导通回升开关432，从而通过回升电阻431消耗直流母线800上的电压尖峰，进而有效的防止过压。

作为示例，电容箱400还可以包括泄放单元440。泄放单元440也可以与储能电容410并联。泄放单元440可以包括泄放电阻441与泄放开关442。泄放电阻441可以与泄放开关442串联设置，从而通过泄放开关442控制泄放单元440的通断。泄放开关442可以根据控制模块300的控制通断。

此时，当电源模块200断电之后，可以导通泄放开关442，从而开启泄放单元440，进而快速的把储能电容410内的剩余电量放干净，从而满足安全需求。

在一个实施例中，控制模块300还用于访问电容箱400，以以获取访问识别数量。

电源模块200的电源单元210、电容箱400以及控制模块300等可以具有可拆卸的功能。

此时，可以通过控制模块300还用于访问电容箱400，进而监控实际组装的电容箱400数量和访问识别数量是否一致。

作为示例，电容箱400与电源单元210一一对应设置。即无论电压源单元210a还是电流源单元210b，每个电源单元210均对应连接一个电容箱400。此时，可以通过控制模块300还用于访问电容箱400，还可以监控实际组装的电源单元210和访问识别数量是否，从而提供电路安全保障。

在一个实施例中，请参阅图5以及图6，电容箱400还包括电容箱检测单元450，电容箱检测单元450用于检测电容箱400的异常且发送至控制模块300。电容箱检测单元450可以对电容箱400运行时的参数进行监控，从而有效增加电路稳定性。

作为示例，控制模块300可以通过标准modbus对电容箱400进行访问，以获取电容箱400所采集到的异常信息等。

控制模块300在电流源单元210b连接的电容箱400异常时，断开电流源单元210b，从而防止电容箱异常影响对应的电流源单元210b的供电。作为示例，当断开一个电流源单元210b的同时，可以打开另一个闲置的电流源单元210b，从而保证电源模块200正常供电。

同时，控制模块300在电压源单元210a连接的电容箱异常时，断开电源模块200或者对电压源单元210a进行稳压处理。

在电压源单元210a连接的电容箱异常时，可能会使得电压源单元210a难以提供正常电压，从而影响整个电源模块200输出的电压稳定性。此时，可以将电源模块200整体断开，进而防止电路故障。或者，也可以对电压源单元210a进行稳压处理，从而保证电源模块200输出的电压稳定。

在一个实施例中，电容箱检测单元450可以包括温度检测子单元451、电流检测子单元452以及电压检测子单元453中的任意一种或几种。

其中，温度检测子单元451可以检测与电容并联的回升电阻431温度。

回升电阻431与储能电容410并联，如前述说明，可以在动子小车刹车时导通回升开关432，从而通过回升电阻431有效的放置过压。

温度检测子单元451检测回升电阻431的温度可以在电路中的电流超过回升电阻431的额定功率时发热，从而防止电路过载。

同时，回升电阻431设置于电容箱400内，而电容箱400内的空间密闭中，周围没有足够的通风。因此，回升电阻431可能无法有效散热，从而导致回升电阻431温度升高，进而可能影响电路的正常运行。因此，温度检测子单元451检测回升电阻431的温度，从而也可以防止回升电阻431由于温度异常而失效。且，通过对回升电阻431的温度的监测，也可以反应电容箱内的整体温度，进而防止电容箱400内的其他部件由于温度过高而损坏。

同时，回升电阻431可能由于长时间使用、老化或质量问题而导致温度升高。此时，可能会降低回升电阻431的性能，并可能导致电路故障。因此，温度检测子单元451检测回升电阻431的温度，从而也可以防止回升电阻431异常而导致电路故障。

电流检测子单元452用于检测电源单元210与电容箱400之间的电流。作为示例，电流检测子单元452可以包括与电源单元210串联的电流采样电阻4521。电流采样电阻4521的阻值可以设置的较小，例如为毫欧级别。当电源单元210的电流通过电流采样电阻4521时会形成压差。通过测量这个压差的大小，可以获取电源单元210与电容箱400之间的电流。此时，例如当电流源单元210b连接的电容箱的电流检测子单元452检测到的电流，与电流源单元210b输出的恒流电流不同，则可能出现故障。此时，断开对应的电流源单元210b可以有效防止电路故障。

电压检测子单元453用于检测电源单元210的电压。此时，例如当电压源单元210a连接的电容箱的电压检测子单元453检测到的电压，与电压源单元210a输出的恒压电压不同，则可能出现故障。此时，断开对应的电压源单元210a或者对其进行稳压处理，可以有效防止电路故障。

在一个实施例中，请参阅图6，电源柜还包括母线检测模块500，用于检测电源模块200输出的电流和/或电压。

具体地，母线检测模块500可以包括母线电流检测单元510和/或母线电压检测单元520。母线电流检测单元510可以检测电源模块200输出的电流。母线电压检测单元520可以检测电源模块200输出的电压。

控制模块300用于在电源模块200输出的电流和/或电压异常时，断开电源模块200，从而防止电源模块200异常供电。

在一个实施例中，请参阅图3，电源柜还包括输入开关610以及输出开关620。输入开关610连接电源模块200的输入端。具体地，输入开关610两端可以分别连接三相交流电电源与电源模块200的输入端。

输出开关620连接电源模块200的输出端。具体地，输出开关620两端可以分别连接电源模块200的输出端与电源柜输出端100。

控制模块300控制断开电源模块200时，可以断开输入开关610，也可以断开输出开关620，也可以将二者同时断开，进而保证电路安全。

作为示例，可以设置输入开关610和/或输出开关620也可以通过外部按钮控制。

在一个实施例中，请参阅图6，电源柜还包括报警模块700。报警模块700连接控制模块300，用于在电源柜异常时发出报警信号。

作为示例，报警模块700可以包括报警蜂鸣器、LED灯、显示器等。

当母线电流检测单元510可以检测电源模块200输出的电流异常，或者母线电压检测单元520可以检测电源模块200输出的电压异常，或者电容箱的温度检测子单元451检测到回升电阻431温度异常，或者电容箱的电流检测子单元452检测到电源单元210与电容箱之间的电流异常，或者电容箱的电压检测子单元453检测到电源单元210的电压异常时，均可以将异常信息反馈至控制模块300。或者，也可以设置对电容柜整体的温度以及湿度的检测电路，当电容柜整体的温度以及湿度异常时，也可以将异常信息反馈至控制模块300。

控制模块300接收到异常信息之后，可以在断开相关开关的同时，发出报警信号，以及时告知相关人员。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述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本申请范围的限制。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，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电源柜，其特征在于，包括：

电源柜输出端，用于进行直流供电；

电源模块，输出端连接所述电源柜输出端，包括多个并联设置的电源单元，且所述多个并联设置的电源单元包括电压源单元以及至少一个电流源单元，所述电压源单元用于控制所述电源模块输出的电压；

控制模块，用于控制各个所述电流源单元的开关，以控制所述电源模块输出的总电流。

2.根据权利要求1所述的电源柜，其特征在于，所述电源柜还包括：

电容箱，包括储能电容，储能电容一端连接所述电源单元，另一端接地。

3.根据权利要求2所述的电源柜，其特征在于，所述控制模块还用于访问电容箱，以获取访问识别数量。

4.根据权利要求2所述的电源柜，其特征在于，所述电容箱还包括电容箱检测单元，所述电容箱检测单元用于检测所述电容箱的异常，且发送至所述控制模块，所述控制模块在所述电流源单元连接的电容箱异常时，断开电流源单元，且在所述电压源单元连接的电容箱异常时，断开所述电源模块或者对所述电压源单元进行稳压处理。

5.根据权利要求4所述的电源柜，其特征在于，所述电容箱检测单元包括温度检测子单元、电流检测子单元以及电压检测子单元中的任意一种或几种，其中，所述温度检测子单元用于检测与所述储能电容并联的回升电阻温度，所述电流检测子单元用于检测所述电源单元与所述电容箱之间的电流，所述电压检测子单元用于检测所述电源单元的电压。

6.根据权利要求2所述的电源柜，其特征在于，所述电容箱还包括：

泄放单元，与所述电容并联设置。

7.根据权利要求1所述的电源柜，其特征在于，所述电源柜还包括：

母线检测模块，用于检测所述电源模块输出的电流和/或电压；

所述控制模块用于在所述电源模块输出的电流和/或电压异常时，断开所述电源模块。

8.根据权利要求1所述的电源柜，其特征在于，所述电源柜还包括输入开关以及输出开关，所述输入开关连接所述电源模块的输入端，所述输出开关连接所述电源模块的输出端，所述控制模块控制断开所述电源模块时，断开所述输入开关和/或所述输出开关。

9.根据权利要求1所述的电源柜，其特征在于，所述电源柜还包括：

报警模块，连接所述控制模块，用于在所述电源柜异常时发出报警信号。

10.一种磁浮输送系统，其特征在于，包括：

权利要求1-9任一项所述的电源柜；

直线装置，包括多个直线模组，所述多个直线模组通过并联设置的多条输送母线分别连接所述电源柜输出端。