CN221177285U - 用于轨道交通空调专用供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于轨道交通空调专用供电装置，涉及电源技术领域，包括智能控制模块，用于控制电压调节模块对电源模块提供的电能进行升压调节处理，用于控制变频输出模块对输入轨道交通空调的电能进行滤波和变频处理；电能检测模块，用于检测电源模块的电压并判断与设定的电压阈值大小，并在检测的信号小于设定的电压阈值时控制并联倍压模块配合传输控制模块进行倍压升压处理。本实用新型用于轨道交通空调专用供电装置由智能控制模块控制电压调节模块对输入的电能进行升压调节，电能检测模块检测电源模块提供的电能是否低于设定的电压阈值，并在低于设定的电压阈值时控制并联倍压模块配合传输控制模块对电压调节模块输出的电能进行倍压处理。

Description

用于轨道交通空调专用供电装置

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，具体是用于轨道交通空调专用供电装置。

背景技术

轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统，广泛运用于中短距离的城市公共交通中，随着轨道交通的发展，为提高轨道交通的舒适度，轨道交通，现有的轨道交通都具备空调装置，并且为满足空调的电能所需，大多采用相关Boost升压电路对轨道交通提供的直流电能进行升压处理，再由变频控制电路进行变频调节，继而控制空调装置的工作，但是由于Boost升压电路的升压范围有限，在道交通提供的直流电能出现严重的降压时，Boost升压电路将无法正常维持变频控制电路所需电能，因此有待改进。

实用新型内容

本实用新型实施例提供用于轨道交通空调专用供电装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本实用新型实施例中，提供用于轨道交通空调专用供电装置，该用于轨道交通空调专用供电装置包括：电源模块，智能控制模块，电压调节模块，电能检测模块，传输控制模块，并联倍压模块，变频输出模块；

所述电源模块，用于通过轨道交通电源提供直流电能；

所述智能控制模块，与所述电压调节模块、变频输出模块和电能检测模块连接，用于输出第一脉冲信号和第二脉冲信号并控制所述电压调节模块的工作，用于输出第三脉冲信号并控制所述变频输出模块的模块，用于接收所述电能检测模块输出的信号；

所述电压调节模块，与所述电源模块连接，用于通过第一电压调节电路和第二电压调节电路分别接收所述第一脉冲信号和第二脉冲信号并对输入的电能进行DC-DC调节处理；

所述电能检测模块，与所述电源模块连接，用于对所述电源模块进行电压检测并判断检测的信号与设定的电压阈值大小，当检测的信号小于设定的电压阈值时输出第一控制信号；

所述传输控制模块，与所述电压调节模块和变频输出模块连接，用于将所述电压调节模块和并联倍压模块输出的电能传输给变频输出模块；

所述并联倍压模块，与所述传输控制模块、电压调节模块和电能检测模块连接，用于通过所述第一控制信号触发并联倍压电路的工作，用于通过并联倍压电路对所述传输控制模块和电压调节传输的电能进行倍压处理；

所述变频输出模块，与所述传输控制模块连接，用于对输入的电能进行滤波，用于接收所述第三脉冲信号和对滤波后的电能进行变频处理，用于输出三相交流电能将电能传输给连接的轨道交通空调。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型用于轨道交通空调专用供电装置由电源模块提供工作，由智能控制模块控制电压调节模块对输入的电能进行升压调节，并由出传输控制模块传输给变频输出模块进行变频处理，以便控制轨道交通空调的正常工作，同时由电能检测模块检测电源模块提供的电能是否低于设定的电压阈值，并在低于设定的电压阈值时控制并联倍压模块配合传输控制模块对电压调节模块输出的电能进行倍压升压处理，以便满足变频输出模块的供电需求，供电装置供电手段多样且有利于提高轨道交通空调的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实例提供的用于轨道交通空调专用供电装置的原理方框示意图。

图2为本实用新型实例提供的用于轨道交通空调专用供电装置的电路图。

图3为本实用新型实例提供的电能检测模块的连接电路图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

在一个实施例中，请参阅图1，用于轨道交通空调专用供电装置包括：电源模块1，智能控制模块2，电压调节模块3，电能检测模块4，传输控制模块5，并联倍压模块6，变频输出模块7；

具体地，所述电源模块1，用于通过轨道交通电源提供直流电能；

智能控制模块2，与所述电压调节模块3、变频输出模块7和电能检测模块4连接，用于输出第一脉冲信号和第二脉冲信号并控制所述电压调节模块3的工作，用于输出第三脉冲信号并控制所述变频输出模块7的模块，用于接收所述电能检测模块4输出的信号；

电压调节模块3，与所述电源模块1连接，用于通过第一电压调节电路和第二电压调节电路分别接收所述第一脉冲信号和第二脉冲信号并对输入的电能进行DC-DC调节处理；

电能检测模块4，与所述电源模块1连接，用于对所述电源模块1进行电压检测并判断检测的信号与设定的电压阈值大小，当检测的信号小于设定的电压阈值时输出第一控制信号；

传输控制模块5，与所述电压调节模块3和变频输出模块7连接，用于将所述电压调节模块3和并联倍压模块6输出的电能传输给变频输出模块7；

并联倍压模块6，与所述传输控制模块5、电压调节模块3和电能检测模块4连接，用于通过所述第一控制信号触发并联倍压电路的工作，用于通过并联倍压电路对所述传输控制模块5和电压调节传输的电能进行倍压处理；

变频输出模块7，与所述传输控制模块5连接，用于对输入的电能进行滤波，用于接收所述第三脉冲信号和对滤波后的电能进行变频处理，用于输出三相交流电能将电能传输给连接的轨道交通空调。

在具体实施例中，上述电源模块1可采用轨道交通电源，提供装置工作所需的直流电能；上述智能控制模块2可采用微控制电路，集成了运算器、控制器、存储器以及输入输出器等诸多部件，实现信号的处理、数据存储、模块控制、定时控制等功能，实现对电压调节模块3的升压控制和对变频输出模块7的变频控制；上述电压调节模块3可采用Boost电路组成的第一电压调节电路和第二电压调节电路，根据智能控制模块2输出的信号实现交替升压和并联升压工作；上述电能检测模块4可采用电压检测电路和电压判断电路，由电压检测电路检测电源模块1输出的电能电压，并由电压判断电路判断检测的电压与设定的电压阈值的大小并控制并联倍压模块6的工作；上述传输控制模块5可采用大功率二极管组成的传输控制电路，进行电能的传输；上述并联倍压模块6可采用功率管和电容器组成的并联倍压电路，配合传输控制模块5可实现对输入电能的倍压升压控制；上述变频输出模块7可采用滤波电路、变频控制电路和轨道交通空调接口，通过滤波电路对输入的电能进行滤波处理，由变频控制电路对输入的电能进行变频处理并为轨道交通空调接口连接的轨道交通空调提供电能。

在另一个实施例中，请参阅图1、图2和图3，所述电源模块1包括轨道交通电源；所述电压调节模块3包括第一电感L1、第二电感L2、第一功率管Q1和第二功率管Q2；所述智能控制模块2包括第一控制器U1；

具体地，所述轨道交通电源的第一端连接第一电感L1的第一端和第二电感L2的第一端，第一电感L1的第二端连接第二功率管Q2的漏极，第二供电的第二端连接第一功率管Q1的漏极、第一功率管Q1的源极、第二功率管Q2的源极和轨道交通电源的第二端均接地，第一功率管Q1的栅极和第二功率管Q2的栅极分别连接第一控制器U1的第一IO端和第二IO端。

在具体实施例中，上述第一电感L1和第二功率管Q2组成第一电压调节电路，第二电感L2和第一功率管Q1组成第二电压调节电路，其中第一功率管Q1和第二功率管Q2均可选用N沟道增强型MOS管；上述第一控制器U1可选用，但并不限于STM32单片机。

进一步地，所述电能检测模块4包括第四电阻R4、第五电阻R5、第一比较器A1、第一阈值装置、第六电阻R6、第七电阻R7、第一开关管VT1、第二开关管VT2和第一电源VCC1；

具体地，所述第四电阻R4的一端连接轨道交通电源的第一端，第四电阻R4的另一端连接第一比较器A1的反相端并通过第五电阻R5连接轨道交通电源的第二端，第一比较器A1的同相端连接第一阈值装置，第一比较器A1的输出端连接所述第一控制器U1的第四IO端、第六电阻R6的一端并通过第七电阻R7连接第二开关管VT2的基极，第六电阻R6的另一端连接第一开关管VT1的基极，第一开关管VT1的发射极和第二开关管VT2的发射极与所述并联倍压模块6连接，第一开关管VT1的集电极和第二开关管VT2的集电极均连接第一电源VCC1。

在具体实施例中，上述第四电阻R4和第五电阻R5组成电压检测电路；上述第一比较器A1可选用LM397比较器，配合第一阈值装置、第六电阻R6、第七电阻R7、第一开关管VT1、第二开关管VT2和第一电源VCC1组成电压判断电路，其中第一开关管VT1和第二开关管VT2均可选用NPN型三极管，第一阈值装置提供电压阈值。

进一步地，所述传输控制模块5包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4；

具体地，所述第一二极管D1的阳极连接所述第一功率管Q1的漏极，第一二极管D1的阴极连接第三二极管D3的阳极，第二功率管Q2的阳极连接所述第二功率管Q2的漏极，第二二极管D2的阴极连接第四二极管D4的阳极，第三二极管D3的阴极连接第四二极管D4的阴极和所述变频输出模块7。

在具体实施例中，上述第一二极管D1和第三二极管D3传输第二电感L2输出的电能，第二二极管D2和第四二极管D4传输第一电感L1输出的电能。

进一步地，所述并联倍压模块6包括第三功率管Q3、第一电容C1、第四功率管Q4、第二电容C2、第一电阻R1和第二电阻R2；

具体地，所述第三功率管Q3的漏极连接所述第二功率管Q2的漏极和第二二极管D2的阳极，第四功率管Q4的漏极连接所述第一功率管Q1的漏极和第一二极管D1的阳极，第三功率管Q3的源极通过第一电容C1连接所述第三二极管D3的阳极，第四功率管Q4的源极通过第二电容C2连接所述第四二极管D4的阳极，第三功率管Q3的栅极连接所述第一开关管VT1的发射极并通过第一电阻R1接地，第四功率管Q4的栅极连接所述第二开关管VT2的发射极并通过第二电阻R2接地。

在具体实施例中，上述第三功率管Q3和第四功率管Q4均可选用N沟道增强型MOS管，配合第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1和第二电阻R2组成并联倍压电路。

进一步地，所述变频输出模块7包括第三电容C3、第三电感L3、第四电感L4、第一变频器J1和轨道交通空调接口；

具体地，所述第三电容C3的一端连接所述第四二极管D4的阴极并通过第三电感L3连接第四电容的一端和第一变频器J1的输入端，第三电容C3的另一端、第四电容的另一端和第一变频器J1的接地端均接地，第一变频器J1的控制端连接所述第一控制器U1的第三IO端，第一变频器J1的第一输出端、第二输出端和第三输出端分别连接轨道交通空调接口的第一端、第二端和第三端。

在具体实施例中，上述第三电容C3、第三电容C3和第四电容组成滤波电路；上述变频器可由六组IGBT组成，对输入的直流电能进行变频和逆变处理；上述轨道交通空调接口与轨道交通空调的电源端口连接，在此不做赘述。

本实用新型用于轨道交通空调专用供电装置，由轨道交通电源提供工作电能，并由第一控制器U1通过控制第一功率管Q1和第二功率管Q2的工作状态，控制第一电感L1、第二电感L2、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4进行升压调节和电能传输工作，并通过第三电感L3、第三电容C3和第四电容进行滤波处理，由第一变频器J1进行逆变和变频处理，最终为轨道交通空调提供电能，当轨道交通电源提供的电能低于第一阈值装置设定的电压阈值时，此时第一比较器A1输出高电平，该高电平信号由第一控制器U1接收，并控制第一开关管VT1和第二开关管VT2导通，使得第三功率管Q3和第四功率管Q4导通，第三功率管Q3、第一电容C1、第四功率管Q4和第二电容C2配合第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4对输入的电能进行倍压处理，提高输出的电能，以便满足输入第一变频器J1的电能，满足轨道交通空调电能需求。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.用于轨道交通空调专用供电装置，其特征在于，

该用于轨道交通空调专用供电装置包括：电源模块，智能控制模块，电压调节模块，电能检测模块，传输控制模块，并联倍压模块，变频输出模块；

所述电源模块，用于通过轨道交通电源提供直流电能；

所述智能控制模块，与所述电压调节模块、变频输出模块和电能检测模块连接，用于输出第一脉冲信号和第二脉冲信号并控制所述电压调节模块的工作，用于输出第三脉冲信号并控制所述变频输出模块的模块，用于接收所述电能检测模块输出的信号；

所述电压调节模块，与所述电源模块连接，用于通过第一电压调节电路和第二电压调节电路分别接收所述第一脉冲信号和第二脉冲信号并对输入的电能进行DC-DC调节处理；

所述电能检测模块，与所述电源模块连接，用于对所述电源模块进行电压检测并判断检测的信号与设定的电压阈值大小，当检测的信号小于设定的电压阈值时输出第一控制信号；

所述传输控制模块，与所述电压调节模块和变频输出模块连接，用于将所述电压调节模块和并联倍压模块输出的电能传输给变频输出模块；

所述并联倍压模块，与所述传输控制模块、电压调节模块和电能检测模块连接，用于通过所述第一控制信号触发并联倍压电路的工作，用于通过并联倍压电路对所述传输控制模块和电压调节传输的电能进行倍压处理；

所述变频输出模块，与所述传输控制模块连接，用于对输入的电能进行滤波，用于接收所述第三脉冲信号和对滤波后的电能进行变频处理，用于输出三相交流电能将电能传输给连接的轨道交通空调。

2.根据权利要求1所述的用于轨道交通空调专用供电装置，其特征在于，所述电源模块包括轨道交通电源；所述电压调节模块包括第一电感、第二电感、第一功率管和第二功率管；所述智能控制模块包括第一控制器；

所述轨道交通电源的第一端连接第一电感的第一端和第二电感的第一端，第一电感的第二端连接第二功率管的漏极，第二供电的第二端连接第一功率管的漏极、第一功率管的源极、第二功率管的源极和轨道交通电源的第二端均接地，第一功率管的栅极和第二功率管的栅极分别连接第一控制器的第一IO端和第二IO端。

3.根据权利要求2所述的用于轨道交通空调专用供电装置，其特征在于，所述电能检测模块包括第四电阻、第五电阻、第一比较器、第一阈值装置、第六电阻、第七电阻、第一开关管、第二开关管和第一电源；

所述第四电阻的一端连接轨道交通电源的第一端，第四电阻的另一端连接第一比较器的反相端并通过第五电阻连接轨道交通电源的第二端，第一比较器的同相端连接第一阈值装置，第一比较器的输出端连接所述第一控制器的第四IO端、第六电阻的一端并通过第七电阻连接第二开关管的基极，第六电阻的另一端连接第一开关管的基极，第一开关管的发射极和第二开关管的发射极与所述并联倍压模块连接，第一开关管的集电极和第二开关管的集电极均连接第一电源。

4.根据权利要求3所述的用于轨道交通空调专用供电装置，其特征在于，所述传输控制模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；

所述第一二极管的阳极连接所述第一功率管的漏极，第一二极管的阴极连接第三二极管的阳极，第二功率管的阳极连接所述第二功率管的漏极，第二二极管的阴极连接第四二极管的阳极，第三二极管的阴极连接第四二极管的阴极和所述变频输出模块。

5.根据权利要求4所述的用于轨道交通空调专用供电装置，其特征在于，所述并联倍压模块包括第三功率管、第一电容、第四功率管、第二电容、第一电阻和第二电阻；

所述第三功率管的漏极连接所述第二功率管的漏极和第二二极管的阳极，第四功率管的漏极连接所述第一功率管的漏极和第一二极管的阳极，第三功率管的源极通过第一电容连接所述第三二极管的阳极，第四功率管的源极通过第二电容连接所述第四二极管的阳极，第三功率管的栅极连接所述第一开关管的发射极并通过第一电阻接地，第四功率管的栅极连接所述第二开关管的发射极并通过第二电阻接地。

6.根据权利要求5所述的用于轨道交通空调专用供电装置，其特征在于，所述变频输出模块包括第三电容、第三电感、第四电感、第一变频器和轨道交通空调接口；

所述第三电容的一端连接所述第四二极管的阴极并通过第三电感连接第四电容的一端和第一变频器的输入端，第三电容的另一端、第四电容的另一端和第一变频器的接地端均接地，第一变频器的控制端连接所述第一控制器的第三IO端，第一变频器的第一输出端、第二输出端和第三输出端分别连接轨道交通空调接口的第一端、第二端和第三端。