WO2025148397A1 - 一种悬浮控制器及磁浮列车 - Google Patents

一种悬浮控制器及磁浮列车

Info

Publication number
WO2025148397A1
WO2025148397A1 PCT/CN2024/119998 CN2024119998W WO2025148397A1 WO 2025148397 A1 WO2025148397 A1 WO 2025148397A1 CN 2024119998 W CN2024119998 W CN 2024119998W WO 2025148397 A1 WO2025148397 A1 WO 2025148397A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
suspension
suspension controller
control circuit
circuit
box body
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.)
Pending
Application number
PCT/CN2024/119998
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
周源
姜宏伟
朱跃欧
张文跃
李林
刘彩艳
蒋毅
汤彪
陈启发
朱琳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CRRC Zhuzhou Locomotive Co Ltd
Original Assignee
CRRC Zhuzhou Locomotive Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CRRC Zhuzhou Locomotive Co Ltd filed Critical CRRC Zhuzhou Locomotive Co Ltd
Publication of WO2025148397A1 publication Critical patent/WO2025148397A1/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L13/00Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/04Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/06Means to sense or control vehicle position or attitude with respect to railway
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L13/00Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/04Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles

Definitions

  • the box body is further provided with two handles, and the distance between the plane formed by the two handles and the plane where the center of gravity of the box body is located is within a preset range.
  • FIG5 is a cross-sectional view of a box provided in the present application.
  • the core of this application is to provide a suspension controller and a maglev train, so that a suspension controller and a main circuit can control at least one suspension electromagnet, reducing the number and weight of suspension controllers in traditional maglev vehicles and simplifying the layout and control of the suspension controller.
  • the present application provides a suspension controller, as shown in FIG1 , which is applied to a maglev train and includes:
  • Main circuit control circuit 17, drive circuit 14, at least two power modules 16;
  • the input end of the main circuit is connected to the vehicle power supply, and the output end of the main circuit is connected to the power module 16;
  • the input end of the control circuit 17 is respectively connected to the sensor and the vehicle control unit, and the output end of the control circuit 17 is respectively connected to each power module 16 through the drive circuit 14, and each power module 16 is connected to the corresponding suspension electromagnet;
  • the control circuit 17 is used to output a control signal to the drive circuit 14 according to the vehicle control unit signal, the actual voltage and the actual current, so that the drive circuit 14 drives each power module 16 to output a control current to the corresponding suspension electromagnet.
  • the present application provides a new type of suspension controller suitable for maglev trains.
  • the design of this suspension controller is intended to solve some problems existing in traditional maglev vehicles.
  • each suspension point needs to be equipped with a suspension controller separately, resulting in a large number of suspension controllers, which brings complexity and inconvenience to the layout of vehicle chassis equipment, electrical wiring, power supply and networking, and system control.
  • the number of suspension controllers is large, which occupies a large amount of vehicle chassis space, and the installation of chassis cables, brake lines and their accessories is limited.
  • the above problems increase the cost of the vehicle and also increase the difficulty of design and construction.
  • the total weight of the traditional suspension controller is large, which is not conducive to the lightweight design and passenger carrying capacity of the maglev vehicle.
  • the suspension controller in the present application adopts a new design and layout.
  • the suspension controller includes a main circuit, a control circuit 17, a drive circuit 14 and at least two power modules 16.
  • the input end of the control circuit 17 is connected to the sensor and the vehicle control unit respectively, and the output end of the control circuit 17 is connected to each power module 16 through the drive circuit 14.
  • Each power module 16 is connected to its corresponding suspension electromagnet.
  • the sensor is used to collect the actual current applied by the suspension electromagnet and the actual voltage of the main circuit, and the control circuit 17 outputs the corresponding control signal to the drive circuit 14 according to the data and the vehicle control unit signal.
  • the drive circuit 14 is connected to the power module 16 to output the appropriate control current to the corresponding suspension electromagnet.
  • this new type of suspension controller simplifies the complexity and inconvenience of the layout of the underframe equipment, electrical wiring, power supply and networking, and system control of the maglev vehicle by reducing the number of suspension controllers. It also solves the problem of installing underframe cables, brake lines and their accessories caused by too many suspension controllers.
  • the new type of suspension controller is light in weight, which contributes to the lightweight design of the maglev vehicle and improves its passenger carrying capacity.
  • the suspension controller is disposed in a box body 1 , the box body 1 is mounted on a frame of a maglev train, and a rectangular groove is disposed on one side of the box body 1 .
  • the chassis equipment no longer needs to be suspended, thus avoiding the suspension controller occupying chassis space and related layout and installation difficulties.
  • the design can also reduce the cost of the vehicle by integrating the suspension controller into the frame.
  • the external structure of the suspension controller is a box 1, which is made of aluminum.
  • the design of this box 1 has several advantages.
  • the aluminum box 1 is relatively light, which can reduce the overall weight of the maglev train, thereby improving operating efficiency and reducing energy consumption.
  • the excellent thermal conductivity of aluminum can effectively dissipate heat and ensure the stability and reliability of the suspension controller during operation.
  • aluminum also has good anti-corrosion properties, which can reduce the frequency of equipment maintenance and replacement.
  • the design of the aluminum box 1 described in this embodiment is superior in the suspension controller of a maglev train, can improve the performance and reliability of the system, and reduce the overall cost.
  • a plurality of screw holes 102 are provided on the housing 1 of the suspension controller for installing components included in the suspension controller, such as filters, etc.
  • components included in the suspension controller such as filters, etc.
  • different components in the suspension controller can be installed by means of the screw holes 102.
  • components such as filters can be installed on the housing 1 by being fixed on the screw holes 102.
  • each component in the traditional suspension controller is installed by welding nuts and/or bracket components, which is not conducive to structural simplification, weight and cost reduction.
  • the box body 1 is further provided with a heat dissipation rib plate 103, and the heat dissipation rib plate 103 is located on any side of the box body 1.
  • the heat dissipation rib plate 103 is a strip-shaped rib plate structure protruding from the surface of the box body 1.
  • the suspension controller as an important device, will generate a certain amount of heat. In order to ensure the normal operation of the suspension controller, it is necessary to perform heat dissipation treatment on it to avoid overheating and causing equipment failure.
  • a heat dissipation rib plate 103 is introduced into the design of the suspension controller housing 1.
  • the structure of the heat dissipation rib plate 103 in this embodiment is a strip-shaped rib plate structure protruding from the surface of the housing 1, which can increase the surface area of the housing 1 and improve the heat dissipation effect.
  • the heat dissipation rib plate 103 can be made of a metal material with good thermal conductivity, which can quickly conduct the heat generated by the suspension controller to the surface of the housing 1 and better dissipate the heat through the extended form of the heat dissipation rib plate 103.
  • this embodiment can effectively control the temperature of the suspension controller and improve its performance and reliability by providing the heat dissipation rib plate 103 with a strip rib plate structure on the box body 1.
  • This design can provide better heat dissipation effect in the application of medium and low speed maglev vehicles and can avoid damage and failure caused by overheating of the suspension controller.
  • a plurality of heat sinks 106 are further disposed on the housing 1 .
  • the heat sinks 106 are disposed in the rectangular grooves, and the power module 16 in the suspension controller is adjacent to the heat sinks 106 .
  • the base surface of the heat sink 106 faces the inside of the box body 1, forming the inner wall of the box body 1, and the fins of the heat sink 106 face the outside of the box body 1;
  • the base surface of the large heat sink 106 is in close contact with the heat dissipation surface of the power module 16, and the middle interface is a heat-conducting material, which accelerates the heat dissipation of the power module 16 above it;
  • the large heat sink 106 is perpendicular to the base surface of the radiator, and the longest dimension direction is perpendicular to the external connector installation surface, which is convenient for utilizing the vehicle's running wind and the heat dissipation fan to exchange heat with the outside.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

一种悬浮控制器,应用于磁浮列车,包括:主电路、控制电路(17)、驱动电路(14)、至少两个功率模块(16);主电路的输入端与车辆电源连接,主电路的输出端与功率模块(16)连接;控制电路(17)的输入端分别与传感器和车辆控制单元连接,控制电路(17)的输出端通过驱动电路(14)分别与各功率模块(16)连接,各功率模块(16)与对应的悬浮电磁铁连接;传感器用于采集主电路实际电压、各悬浮电磁铁施加的实际电流;控制电路(17)用于根据车辆控制单元信号、实际电压和实际电流,通过运算处理输出控制信号至驱动电路(14),以使驱动电路(14)驱动各功率模块(16)输出控制电流至对应的悬浮电磁铁。悬浮控制器简化了悬浮控制器的布置和控制。

Description

一种悬浮控制器及磁浮列车
本申请要求于2024年01月12日提交至中国专利局、申请号为202410047054.7、发明名称为“一种悬浮控制器及磁浮列车”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及列车悬浮控制领域,特别涉及一种悬浮控制器及磁浮列车。
背景技术
传统的磁浮车辆的控制系统中,由于每两个悬浮点位(每个悬浮电磁铁对应两个悬浮点位)都需要单独配置一台悬浮控制器,导致悬浮控制器数量较多,使磁浮车辆底架设备布置、电气布线、供电与组网、系统控制变得复杂和不便。悬浮控制器的个数较多,从而占用了大量的车辆底架空间,无法在悬浮控制器的位置安装底架电缆和制动管路及其附件。这增加了车辆成本和设计和施工难度。此外,悬浮控制器的总重量较大,不利于磁浮车辆的轻量化设计和载客能力提升。
发明内容
本申请的目的是提供一种悬浮控制器及磁浮列车,使一个悬浮控制器和一个主电路可以实现对至少一个悬浮电磁铁的控制,减少了传统磁浮车辆中悬浮控制器的数量和重量,简化了悬浮控制器的布置和控制。
为解决上述技术问题,本申请提供了一种悬浮控制器,应用于磁浮列车,包括:
主电路、控制电路,驱动电路、至少两个功率模块;
所述主电路的输入端与车辆电源连接,所述主电路的输出端与所述功率模块连接;所述控制电路的输入端分别与传感器和车辆控制单元连接,所述控制电路的输出端通过所述驱动电路分别与各所述功率模块连接,各所述功率模块与对应的悬浮电磁铁连接;
所述传感器用于采集主电路实际电压、各所述悬浮电磁铁施加的实际电流;
所述控制电路用于根据车辆控制单元信号、所述实际电压和所述实际电流,通过运算处理输出控制信号至所述驱动电路,以使所述驱动电路驱动各所述功率模块输出控制电流至对应的悬浮电磁铁。
在一种实施例中,所述控制电路包括主控制电路和至少一个备用控制电路,所述主控制电路的输入端分别与所述备用控制电路的输入端、所述传感器和所述车辆控制单元连接,所述主控制电路的输出端与所述备用控制电路的输出端连接、并通过所述驱动电路分别与各所述功率模块连接;
所述主控制电路用于在自身工作正常情况下,根据所述车辆控制单元信号、所述实际电压和所述实际电流输出所述控制信号至所述驱动电路,以使所述驱动电路驱动各所述功率模块输出所述控制电流至对应的悬浮电磁铁;
所述备用控制电路用于在所述主控制电路工作异常时,根据所述车辆控制单元信号、所述实际电压和所述实际电流输出所述控制信号至所述驱动电路,以使所述驱动电路驱动各所述功率模块输出所述控制电流至对应的悬浮电磁铁。
在一种实施例中,所述悬浮控制器设于箱体内,所述箱体安装于所述磁浮列车的车架上,所述箱体的一个侧面上设有矩形凹槽。
在一种实施例中,所述箱体为铝材箱体。
在一种实施例中,所述箱体上设有若干个螺孔,所述螺孔用于安装所述悬浮控制器包括的器件。
在一种实施例中,所述箱体上还设有散热筋板,所述散热筋板设于所述箱体的任意一侧,所述散热筋板的结构为凸出所述箱体表面的条状筋板结构。
在一种实施例中,所述箱体上还设有两个把手,两个所述把手构成的平面与所述箱体重心所在平面之间的距离在预设范围内。
在一种实施例中,所述箱体上还设有若干个散热片,所述散热片设于所述矩形凹槽处,所述悬浮控制器中的所述功率模块与所述散热片相邻。
在一种实施例中,所述箱体上还设置有吊耳,所述吊耳的端面与所述箱体设有所述矩形凹槽的表面平行且设有一定距离。
为解决上述技术问题,本申请还提供了一种磁浮列车,包括如上述所述的磁浮控制器。
本申请提供了一种悬浮控制器及磁浮列车,涉及列车悬浮控制领域。该方案中,包括主电路、控制电路,驱动电路、至少两个功率模块,其中,各功率模块与各悬浮电磁铁一一对应连接,控制电路根据车辆控制单元信号及实际电压和实际电流等传感信号,通过运算处理,输出控制信号至驱动电路,以使驱动电路驱动各功率模块输出控制电流至对应的悬浮电磁铁。可见,本申请中通过主电路、控制电路、驱动电路、至少两个功率模块的组合,使一个悬浮控制器和一个主电路可以实现对至少一个悬浮电磁铁的控制,同时结合悬浮控制器箱体的结构创新,改善了悬浮控制器的设备布置,减小了磁浮车辆悬浮控制器的体积和重量,提高了磁浮车辆的载客能力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例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为本申请提供的一种悬浮控制器的框图;
图2为本申请提供的另一种悬浮控制器的框图;
图3为本申请提供的一种悬浮控制器的具体示意图;
图4为本申请提供的一种箱体的整体结构示意图;
图5为本申请提供的一种箱体的剖视图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种悬浮控制器及磁浮列车,使一个悬浮控制器和一个主电路可以实现对至少一个悬浮电磁铁的控制,减少了传统磁浮车辆中悬浮控制器的数量和重量,简化了悬浮控制器的布置和控制。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
本申请提供了一种悬浮控制器,如图1所示,应用于磁浮列车,包括:
主电路、控制电路17,驱动电路14、至少两个功率模块16;
主电路的输入端与车辆电源连接,主电路的输出端与功率模块16连接;控制电路17的输入端分别与传感器和车辆控制单元连接,控制电路17的输出端通过驱动电路14分别与各功率模块16连接,各功率模块16与对应的悬浮电磁铁连接;
传感器用于采集主电路实际电压、各悬浮电磁铁施加的实际电流;
控制电路17用于根据车辆控制单元信号、实际电压和实际电流输出控制信号至驱动电路14,以使驱动电路14驱动各功率模块16输出控制电流至对应的悬浮电磁铁。
根据以上所述,本申请提供一种新型的悬浮控制器,适用于磁浮列车。这种悬浮控制器的设计旨在解决传统磁浮车辆中存在的一些问题。传统车辆中,每个悬浮点位都需要单独配置一台悬浮控制器,导致悬浮控制器数量较多,给车辆底架设备布置、电气布线、供电与组网、系统控制带来复杂性和不便。此外,悬浮控制器的数量较多,占用了大量车辆底架空间,底架电缆、制动管路及其附件安装受限。上述问题增加了车辆成本,也增加了设计和施工难度。此外,传统悬浮控制器的总重量较大,不利于磁浮车辆的轻量化设计和载客能力提升。
为了解决上述问题,本申请中的新型悬浮控制器采用了一种新的设计和布局。该悬浮控制器包括主电路、控制电路17、驱动电路14和至少两个功率模块16。控制电路17的输入端与传感器和车辆控制单元分别连接,而控制电路17的输出端通过驱动电路14分别与各功率模块16连接。各功率模块16与其自身对应的悬浮电磁铁连接。
传感器用于采集主电路的实际电压、各悬浮电磁铁施加的实际电流。控制电路17根据车辆控制单元信号、实际电压和实际电流,输出控制信号至驱动电路14,以驱动各功率模块16输出控制电流至对应的悬浮电磁铁。
换言之,在这种新型的悬浮控制器中,传感器用于采集悬浮电磁铁施加的实际电流和主电路的实际电压,而控制电路17则根据该数据和车辆控制单元信号,输出相应的控制信号至驱动电路14。驱动电路14通过与功率模块16连接,使其输出适当的控制电流至相应的悬浮电磁铁。
本申请中控制电路17可以通过连接传感器和车辆控制单元来得到各个悬浮点的状态信息。因此,该悬浮控制器可以减少所需的悬浮控制器数量,从而降低成本。由于悬浮控制器数量的减少,该悬浮控制器也占用更少的车辆底架空间,可以使电缆、管路及其附件更容易安装。
也即,这种新型的悬浮控制器通过减少悬浮控制器的数量,简化了磁浮车辆底架设备布置、电气布线、供电与组网、系统控制的复杂性和不便。它还解决了悬浮控制器数量过多所带来的安装底架电缆、制动管路及其附件的问题。此外,该新型悬浮控制器的重量较轻,有助于磁浮车辆的轻量化设计和提高载客能力。
如图2所示,在一种实施例中,控制电路17包括主控制电路17和至少一个备用控制电路17,主控制电路17的输入端分别与备用控制电路17的输入端、传感器和车辆控制单元连接,主控制电路17的输出端与备用控制电路17的输出端连接、并通过驱动电路14分别与各功率模块16连接;
主控制电路17用于在自身工作正常情况下,根据车辆控制单元信号、实际电压和实际电流输出控制信号至驱动电路14,以使驱动电路14驱动各功率模块16输出控制电流至对应的悬浮电磁铁;
备用控制电路17用于在主控制电路17工作异常时,根据车辆控制单元信号、实际电压和实际电流输出控制信号至驱动电路14,以使驱动电路14驱动各功率模块16输出控制电流至对应的悬浮电磁铁。
在一种实施例中,悬浮控制器设于箱体1内,箱体1安装于磁浮列车的车架上,箱体1的一个侧面上设有矩形凹槽。
本实施例描述了一种悬浮控制器的结构。该悬浮控制器是安装在磁浮列车的车架上的一个箱体1内的设备。箱体1的一个侧面上具有一个矩形凹槽。这种设计可以解决现有技术中底架设备与悬浮控制器冲突的问题。
通过采用上述的悬浮控制器结构,底架设备不再需要悬挂式安装,从而避免了悬浮控制器占用底架空间及相关布置和安装难题。此外,该设计还可以通过将悬浮控制器集成到车架上,减少车辆的成本。通过这种创新的悬浮控制器结构,可以更好地提高中低速磁浮车辆的效能和可靠性。
在一种实施例中,箱体1为铝材箱体。
在这个实施例中,悬浮控制器的外部结构是一个箱体1,这个箱体1是由铝材制成的。这种箱体1的设计有几个优点。首先,铝材箱体1相对较轻,这可以降低磁浮列车的整体重量,从而提高运行效率和降低能耗。其次,铝材的优良导热性能可以有效地散热,保证悬浮控制器在工作过程中的稳定性和可靠性。此外,铝材还具有良好的防腐蚀性能,可以减少设备维护和更换的频率。
关于箱体1的具体构造,还可以是铸铝一体成型或由铝材框架组成。铸铝一体成型是将铝材熔化后直接倒入模具进行浇铸,成型后的箱体1具有整体性和刚度,可以提高结构的稳定性和抗震性。而铝材框架的构造可以根据需求进行拼装和调整,更加灵活适应各种尺寸和形状的悬浮控制器。
综上所述,本实施例描述的这种铝材箱体1的设计在磁浮列车的悬浮控制器中具有优越性,可以提高系统的性能和可靠性,并降低整体成本。
在一种实施例中,箱体1上设有若干个螺孔102,螺孔102用于安装悬浮控制器包括的器件。
本实施例中,在悬浮控制器的箱体1上设有若干个螺孔102,用于安装悬浮控制器包括的器件,如滤波器等。这意味着在该悬浮控制器的箱体1上,可以通过螺孔102的方式将悬浮控制器中的不同器件进行安装。例如,滤波器等器件可以通过固定在螺孔102上的方式将其安装在箱体1上。
这种设计可以有效解决现有技术中遇到的问题。传统的悬浮控制器中的各个器件通过焊接螺母和/或支架构件等进行安装,不利于结构简化、重量和成本的降低。而通过在箱体1上增加螺孔102,并将悬浮控制器的器件安装在这些螺孔102上,可以不仅实现器件的固定,还可以避免增加额外安装器件。
通过这种设计,可以使得中低速磁浮车辆的悬浮控制器各主要器件可以紧贴箱体1内壁安装,空间利用率更高,降低悬浮控制器体积,减少对底架空间的占用。并且,还提供了更灵活安装方式的可能性,便于悬浮控制器设备安装和调整,并简化车辆电缆、制动管路的设计和安装。最终,这种悬浮控制器的设计可以降低车辆成本,并提高设计和施工的效率。
在一种实施例中,箱体1上还设有散热筋板103,散热筋板103设于箱体1的任意一侧,散热筋板103的结构为凸出箱体1表面的条状筋板结构。
本实施例中,箱体1上还设有散热筋板103,该散热筋板103位于箱体1的任意一侧。散热筋板103是一种条状筋板结构,凸出于箱体1表面。在中低速磁浮车辆的设计中,悬浮控制器作为一种重要的设备,会产生一定的热量。为了确保悬浮控制器的正常运行,需要对其进行散热处理,避免过热导致设备故障。
因此,在悬浮控制器箱体1的设计中引入了散热筋板103。本实施例中散热筋板103的结构是一种凸出于箱体1表面的条状筋板结构,它能够增加箱体1表面积,提高散热效果。散热筋板103可以采用金属材料制成,具有良好的导热性能,将悬浮控制器产生的热量快速传导到箱体1表面,并通过散热筋板103的延展形态将热量更好地散发出去。
综上,本实施例通过在箱体1上设置具有条状筋板结构的散热筋板103,可以有效地控制悬浮控制器的温度,提高其性能和可靠性。这种设计在中低速磁浮车辆的应用中能够提供更好的散热效果,并且可以避免悬浮控制器过热带来的损坏和故障。
在一种实施例中,箱体1上还设有两个把手104,两个把手104构成的平面与箱体1重心所在平面之间的距离在预设范围内。
本实施例中的这两个把手104位于箱体1的侧面,并且它们构成的平面与箱体1重心所在的平面之间的距离是在一个预设的范围内。这个设计的目的是为了提供方便的悬浮控制器安装和维护。通过在箱体1的侧面设置把手104,操作人员可以更容易地抓住和控制悬浮控制器。而且,将把手104放置在与箱体1重心所在平面适当距离的位置,可以更好地平衡箱体1的重量分布,从而便于操作和维护,可有效防止搬运过程中因明显的力矩不平衡而翻转,同时在需要翻转操作时减轻人手受力冲击,降低失衡造成人员/设备损伤风险。
在一种实施例中,箱体1上还设有若干个散热片106,散热片106设于矩形凹槽处,悬浮控制器中的功率模块16与散热片106相邻。
本实施例中,散热片106的作用是散发控制器产生的热量,保持悬浮控制器的正常工作温度。由于悬浮控制器需要处理大量的电流和功率,在操作过程中会产生大量的热能。如果不及时散热,悬浮控制器的温度会上升,可能导致性能下降、损坏或甚至故障。散热片106通常采用高导热性的材料制成,如铝合金。它们通过大面积接触磁浮列车的车架,将热量迅速传递给周围环境,以保持悬浮控制器的温度在可接受的范围内。矩形凹槽的设计可以增加散热片106与车架之间的接触面积,提高散热效果。
功率模块16是悬浮控制器中的一个关键组件,通过快速通断输出悬浮电流,使悬浮电磁铁与轨道间产生合适的电磁力。功率模块16在工作过程中会产生大量的热量,特别需要散热来保证其正常运行。通过将功率模块16与散热片106相邻安装,可以有效地将热量传递给散热片106,从而保持功率模块16的温度在安全范围内。
具体来说,散热片106基面朝箱体1内侧,构成箱体1内壁,散热片106翅片朝向箱体1外部;所述大散热片106基面与功率模块16散热面贴紧,中间界面为导热材料,加速其上方功率模块16的散热;所述大散热片106垂直于散热器基面,最长尺寸方向与对外连接器安装面垂直,便于利用车辆走行风和散热风机与外部的热量交换。
总的来说,本实施例通过在悬浮控制器的箱体1上安装散热片106,提供了一种有效的散热方式,可以保持悬浮控制器的温度在安全范围内,确保其正常运行和长期可靠性。
在一种实施例中,箱体1及悬浮控制器的内部器件上设置螺纹孔和光孔,安装扎带座后便于线束绑扎固定器件。
在一种实施例中,箱体1上还设置有吊耳105,吊耳105的端面与箱体1设有矩形凹槽的表面平行且设有一定距离。
本实施例中,在箱体1上设置了吊耳105,并且吊耳105的端面105-A与箱体1设有矩形凹槽的表面105-B平行且设有一定距离,形成下沉式安装结构。这样设计的目的是为了在悬浮控制器通过吊耳105悬挂安装后,在该高度差形成的空间内可以安装车辆电气线缆和制动管路部件。
具体来说,通过吊耳105悬挂安装,悬浮控制器与磁浮列车的车架之间形成了一定的高度差。这个高度差的空间被充分利用,可以用来安装车辆电气线缆和制动管路部件,从而减少对底架其他设备布置和车辆电缆、制动管路安装的设计和施工难度。
这种下沉式安装结构不仅能够提高磁浮车辆底架空间的利用率,还能够减少车辆底架C型槽/焊接螺母的数量,符合磁浮车辆轻量化、小型化和降低成本的需求。通过这种设计,悬浮控制器的安装方式更加方便,不会影响到底架上其他设备的布置,减少了车辆的成本。
一个具体实施例如图3、图4和图5所示,悬浮控制器整体包括箱体1、熔断器2、滤波器3、对外连接器4、接触器5、电流传感器6、充电电阻7、安装支架8、放电电阻9、输出电抗器10、支撑电容11、母排12、电压传感器13、驱动板14、吸收电容15、功率模块16、控制电路17、控制电源18、散热风机19等部件。
箱体主体为101,悬浮控制器箱体1用于提供对内外机械安装接口,实现设备密封防护和散热;对外连接器4用于提供悬浮控制器内部与外部的连接接口,包括电源输入、悬浮传感器输出的传感信号、悬浮控制信号与反馈信号、网络通讯控制、悬浮电流输出等接口;电流传感器6用于检测输出的悬浮电流值;电压传感器13用于检测主电路的电压值;控制电路17用于根据外部控制指令和内部控制算法,完成悬浮传感信号的处理,对悬浮控制器内部器件进行控制,并输出悬浮电流控制信号;驱动电路14用于根据控制电路17的控制信号驱动和控制功率模块16的导通/关断;功率模块16通过快速的导通/关断动作,输出控制电流。
其中,在结构上,熔断器2、滤波器3、接触器5、电流传感器6、充电电阻7、安装支架8、放电电阻9、输出电抗器10、支撑电容11总体成长方体,交错排布,空间利用率更高;长方体空间一面为箱体1一内壁,熔断器2、滤波器3贴该内壁上方安装,接触器5位于该内壁滤波器3的下方,充电电阻7、放电电阻9、输出电抗器10、电流传感器6位于与上述内壁相邻垂直的内壁上;支撑电容11的最大尺寸方向垂直于上述内壁,尾部指向滤波器3安装面,并与接触器5最大尺寸方向平行错开排布;安装支架8安装面平行于输出电抗器10安装面,将所处空间分为两层,一层安装电流传感器6、放电电阻9、输出电抗器10,一层安装支撑电容11;功率模块16的各个功率器件并排安装,排布方向与大散热片106翅片最长尺寸方向平行;通过母排12与支撑电容11电性连接、吸收电容15;驱动板14、电压传感器13通过机械结构叠放安装在功率模块16及吸收电容15非安装面的一侧,充分利用空间;控制电路17、控制电源18为关键弱电和控制部件,其位置为远离滤波器3、输出电抗器10等强电部分的一侧,避免强弱电间的电磁兼容影响。
悬浮控制器包含两个悬浮点位控制的接口和功能;所述悬浮控制器对外连接器接口4包括电源输入接口401、车辆控制信号接口405、网络通讯接口406和407、两个悬浮点位的悬浮传感信号接口403和404和悬浮电流输出接口402;所述电源输入接口401内部与熔断器2和控制电源18电性连接,外部与车辆供电电源相连;所述悬浮电流输出接口402内部与输出电抗器10或功率模块16电性连接,外部与两个悬浮点位的悬浮电磁铁电性连接;所述悬浮传感器接口1403、悬浮传感器接口2404内部与控制电路17和控制电源18电性连接,外部与两组悬浮传感器电性连接;所述车辆控制信号接口405与车辆对应控制信号联接;所述网络通讯接口1406、网络通讯接口2407内部与控制电路17电性连接,外部与车辆网络连接;所述悬浮控制器对外连接器接口4可重新编排和组合。
所述悬浮控制器主电路包括一组前端输入电路组件:熔断器2、滤波器3、接触器5、充电电阻7、放电电阻9,一组支撑电容11,两组功率器件和输出电抗器10,其中所述熔断器2与滤波器3电性连接;所述滤波器3与接触器5、充电电阻7连接;所述接触器5通过控制电路17的通断控制进行主电路的切换,当接触器5接入充电电阻7时也即接触器5闭合时使用充电回路,当接触器5跳过充电电阻7时使用主回路;所述支撑电容11位于充电电阻7之后、功率模块16之前,与主电路正负极相连,且多个支撑电容11通过母排12相互并联;所述功率模块16包含至少两组功率器件,分别输出一组悬浮电流;所述功率模块16输出的悬浮电流经输出电抗器10滤波后,由悬浮电流输出接口402对外输出给悬浮电磁铁。
传统的悬浮控制器占用约13m2车辆底架投影面积及近30m底架C型槽长度,60个悬浮点位需要60个悬浮控制器,总重量将近1.9吨。本申请实施例中的悬浮控制器重量为32kg,总体积尺寸为671mm×358mm×300mm含吊挂座、连接器插座,单箱体尺寸591mm×320mm×262mm;相对于上述配置传统单点控制型悬浮控制器的典型中低速磁浮车辆,悬浮控制器数量由60台至少减少为30台,总体积、总重量减少40%以上
综上,通过本申请的方式,悬浮控制器内部器件数量减少,悬浮控制器数量减少至少一半,一方面可以提高悬浮控制器的基本可靠性,另一方面有助于降低悬浮控制器的成本、能耗等,此外,悬浮控制器体积、重量减小,便于磁浮车辆底架设备布置。此外,悬浮控制器在整体结构布局不变的情况下,通过调整电气部件选型、调整连接器输出端子和软件配置等,将悬浮控制器改造为单点控制悬浮控制器,通过控制电路软硬件配置,将两点控制电路板改造为单点冗余控制电路板。
为解决上述技术问题,本申请还提供了一种磁浮列车,包括如上述的磁浮控制器。
对于磁浮列车的介绍请参照上述实施例,本申请在此不再赘述。
还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

  1. 一种悬浮控制器,其特征在于,应用于磁浮列车,包括:
    主电路、控制电路,驱动电路、至少两个功率模块;
    所述主电路的输入端与车辆电源连接,所述主电路的输出端与所述功率模块连接;所述控制电路的输入端分别与传感器和车辆控制单元连接,所述控制电路的输出端通过所述驱动电路分别与各所述功率模块连接,各所述功率模块与对应的悬浮电磁铁连接;
    所述传感器用于采集主电路实际电压、各所述悬浮电磁铁施加的实际电流;
    所述控制电路用于根据车辆控制单元信号、所述实际电压和所述实际电流,通过运算处理输出控制信号至所述驱动电路,以使所述驱动电路驱动各所述功率模块输出控制电流至对应的悬浮电磁铁。
  2. 如权利要求1所述的悬浮控制器,其特征在于,所述控制电路包括主控制电路和至少一个备用控制电路,所述主控制电路的输入端分别与所述备用控制电路的输入端、所述传感器和所述车辆控制单元连接,所述主控制电路的输出端与所述备用控制电路的输出端连接、并通过所述驱动电路分别与各所述功率模块连接;
    所述主控制电路用于在自身工作正常情况下,根据所述车辆控制单元信号、所述实际电压和所述实际电流,通过运算处理输出所述控制信号至所述驱动电路,以使所述驱动电路驱动各所述功率模块输出所述控制电流至对应的悬浮电磁铁;
    所述备用控制电路用于在所述主控制电路工作异常时,根据所述车辆控制单元信号、所述实际电压和所述实际电流,通过运算处理输出控制信号至所述驱动电路,以使所述驱动电路驱动各所述功率模块输出所述控制电流至对应的悬浮电磁铁。
  3. 如权利要求1所述的悬浮控制器,其特征在于,所述悬浮控制器设于箱体内,所述箱体安装于所述磁浮列车的车架上,所述箱体的一个侧面上设有矩形凹槽。
  4. 如权利要求3所述的悬浮控制器,其特征在于,所述箱体为铝材箱体。
  5. 如权利要求3所述的悬浮控制器,其特征在于,所述箱体上设有若干个螺孔,所述螺孔用于安装所述悬浮控制器包括的器件。
  6. 如权利要求3所述的悬浮控制器,其特征在于,所述箱体上还设有散热筋板,所述散热筋板设于所述箱体的任意一侧,所述散热筋板的结构为凸出所述箱体表面的条状筋板结构。
  7. 如权利要求3所述的悬浮控制器,其特征在于,所述箱体上还设有两个把手,两个所述把手构成的平面与所述箱体重心所在平面之间的距离在预设范围内。
  8. 如权利要求3所述的悬浮控制器,其特征在于,所述箱体上还设有若干个散热片,所述散热片设于所述矩形凹槽处,所述悬浮控制器中的所述功率模块与所述散热片相邻。
  9. 如权利要求3-8任一项所述的悬浮控制器,其特征在于,所述箱体上还设置有吊耳,所述吊耳的端面与所述箱体设有所述矩形凹槽的表面平行且设有一定距离。
  10. 一种磁浮列车,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的磁浮控制器。
PCT/CN2024/119998 2024-01-12 2024-09-20 一种悬浮控制器及磁浮列车 Pending WO2025148397A1 (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410047054.7A CN117818367A (zh) 2024-01-12 2024-01-12 一种悬浮控制器及磁浮列车
CN202410047054.7 2024-01-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025148397A1 true WO2025148397A1 (zh) 2025-07-17

Family

ID=90509703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2024/119998 Pending WO2025148397A1 (zh) 2024-01-12 2024-09-20 一种悬浮控制器及磁浮列车

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN117818367A (zh)
WO (1) WO2025148397A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117818367A (zh) * 2024-01-12 2024-04-05 中车株洲电力机车有限公司 一种悬浮控制器及磁浮列车

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05219610A (ja) * 1992-02-04 1993-08-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 磁気浮上体の浮上間隔制御装置
JP2002106561A (ja) * 2000-09-28 2002-04-10 Seiko Instruments Inc 磁気浮上体の制御装置
KR20080056988A (ko) * 2006-12-19 2008-06-24 한국전기연구원 자기부상열차용 이중화 부상제어기
CN112172534A (zh) * 2020-10-15 2021-01-05 湖南根轨迹智能科技有限公司 一种悬浮架及其集中式悬浮控制器
CN117818367A (zh) * 2024-01-12 2024-04-05 中车株洲电力机车有限公司 一种悬浮控制器及磁浮列车

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05219610A (ja) * 1992-02-04 1993-08-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 磁気浮上体の浮上間隔制御装置
JP2002106561A (ja) * 2000-09-28 2002-04-10 Seiko Instruments Inc 磁気浮上体の制御装置
KR20080056988A (ko) * 2006-12-19 2008-06-24 한국전기연구원 자기부상열차용 이중화 부상제어기
CN112172534A (zh) * 2020-10-15 2021-01-05 湖南根轨迹智能科技有限公司 一种悬浮架及其集中式悬浮控制器
CN117818367A (zh) * 2024-01-12 2024-04-05 中车株洲电力机车有限公司 一种悬浮控制器及磁浮列车

Also Published As

Publication number Publication date
CN117818367A (zh) 2024-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205430072U (zh) 一种变流器功率模块
JP6812317B2 (ja) 電力変換装置および電力変換装置を搭載した車両
WO2025148397A1 (zh) 一种悬浮控制器及磁浮列车
CN117040246A (zh) 具有带载分断功能的全液冷模块化储能变流器
CN203233317U (zh) 一种内燃机车用牵引变流器
CN103608880A (zh) 电容元件收置单元
CN104426385A (zh) 电力变换装置
CN104648180B (zh) 一种磁浮列车以及悬浮控制箱
WO2020067304A1 (ja) 鉄道車両用駆動装置、この艤装方法、当該駆動装置を搭載する鉄道車両、およびこの生産方法
CN220904699U (zh) 车辆集成式直驱热管理控制器架构、车辆管理系统、汽车
CN218888434U (zh) 一种电机控制器和车辆
CN218769733U (zh) 电池模组及电池装置
CN207573246U (zh) 一种轻轨辅助功率模块及轻轨辅助变流器
CN211701835U (zh) 一种用于有轨电车的制动斩波电路及功率模块
CN110014815A (zh) 一种模块化动力总成一体化底盘
CN117013801A (zh) 全液冷高功率密度模块化储能变流器
CN117062405A (zh) 基于平台化的高度集成电机控制器模组及使用方法
CN210011585U (zh) 一种模块化动力总成一体化底盘
CN110957958A (zh) 一种双面散热的风冷型轴控牵引逆变功率单元
JP2004236420A (ja) 車両用電力変換装置
CN219802974U (zh) 伺服驱动器用能有效处理回生容量的散热器模组
CN221861753U (zh) 一种矿井应急电源系统及其电池簇
CN223039880U (zh) 一种紧凑型变频器
CN224006618U (zh) 一种紧凑型三电平变频器
CN221562812U (zh) 继电器卧式安装的电池包断路单元

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24916449

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1