應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)，包括半磚高壓模塊、及通過(guò)充電保護(hù)模塊與半磚高壓模塊電連接的鉛蓄電池；及與鉛蓄電池電連接第一切換單元和第二切換單元；及與第一切換單元和第二切換單元電連接的升降壓模塊和降壓模塊；及與升降壓模塊和降壓模塊通信的通信模塊；及與通信模塊通信的第一切換單元和第二切換單元，及與通信模塊通信的控制切換模塊；所述半磚高壓模塊與主電高壓110模塊相連接；所述升降壓模塊和降壓模塊輸出端接用電設(shè)備。本發(fā)明的應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)性能可靠、應(yīng)用靈活。
【專(zhuān)利說(shuō)明】應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)，屬于軌道交通通信系統(tǒng)組件【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]軌道交通通信系統(tǒng)是供系統(tǒng)內(nèi)部組織與管理所使用的通信網(wǎng)絡(luò)，包括:行車(chē)、電力、維修、公安和防災(zāi)調(diào)度以及站內(nèi)、區(qū)間、相鄰車(chē)站的通信；平時(shí)主要用于直接組織、指揮列車(chē)運(yùn)行；緊急情況下，可進(jìn)行應(yīng)急調(diào)度指揮，是城軌中最重要的業(yè)務(wù)通信網(wǎng)；因此軌道交通通信系統(tǒng)是行車(chē)安全的重要保證，對(duì)于軌道交通通信系統(tǒng)其電源系統(tǒng)是提供其工作的動(dòng)力，因此，軌道交通通信系統(tǒng)的電源系統(tǒng)尤為重要，現(xiàn)有技術(shù)中電源系統(tǒng)的檢測(cè)、回饋和控制比較復(fù)雜，且其靈活性不夠。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種性能可靠、應(yīng)用靈活的應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)。
[0005]( 二 )技術(shù)方案
[0006]本發(fā)明的應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)，包括半磚高壓模塊、及通過(guò)充電保護(hù)模塊與半磚高壓模塊電連接的鉛蓄電池；及與鉛蓄電池電連接第一切換單元和第二切換單元；及與第一切換單元和第二切換單元電連接的升降壓模塊和降壓模塊；及與升降壓模塊和降壓模塊通信的通信模塊；及與通信模塊通信的第一切換單元和第二切換單元，及與通信模塊通信的控制切換模塊；所述半磚高壓模塊與主電高壓110模塊相連接；所述升降壓模塊和降壓模塊輸出端接用電設(shè)備。
[0007]進(jìn)一步地，所述半磚高壓模塊包括依次電連接的輸入濾波電路、鋁基250W半磚模塊和輸出濾波電路。
[0008]進(jìn)一步地，所述輸入濾波電路采用兩級(jí)共模電感構(gòu)成。
[0009]進(jìn)一步地，所述充電保護(hù)模塊由電池充電管理芯片和外圍電路構(gòu)成。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一切換單元和第二切換單元由兩組N-MOS管組成；組間兩個(gè)MOS管的漏極與漏極相接，體二極管相向截止。
[0011]進(jìn)一步地，所述升降壓模塊由BUCK-B00ST專(zhuān)用PWM控制芯片及外圍電路組成。
[0012]進(jìn)一步地，所述降壓模塊由BUCK專(zhuān)用PWM控制芯片及外圍電路組成。
[0013]進(jìn)一步地，所述通信模塊由32位單片機(jī)構(gòu)成，其通過(guò)RS232串口與計(jì)算機(jī)連接。
[0014]進(jìn)一步地，所述通信模塊還電連接有半磚高壓模塊、主電110模塊和鉛蓄電池。
[0015](三)有益效果
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，其具有以下有益效果:本發(fā)明的應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)通過(guò)通信模塊實(shí)時(shí)采樣半磚模塊輸出電壓、鉛蓄電池的電壓、電池充電狀態(tài)、電池工作狀態(tài)、主電110模塊工作狀態(tài)、12V輸出電壓、5V輸出電壓，通過(guò)RS232串口將信息傳送給用戶(hù)的微型電腦；并控制切換單1、切換單元2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)vg5、vg7，實(shí)現(xiàn)電池與主電110模塊的無(wú)縫切換；同時(shí)，通信模塊可以接收微型電腦的外部故障信號(hào)，延遲關(guān)斷控制電源系統(tǒng)的輸出；其性能可靠、應(yīng)用靈活。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中:
[0018]圖1是本發(fā)明的電路原理框圖；
[0019]圖2是本發(fā)明的半磚高壓模塊電路原理框圖；
[0020]圖3是本發(fā)明的第一切換單元和第二切換單元電路原理圖；
[0021]圖4是本發(fā)明的升降壓模塊電路原理圖；
[0022]圖5是本發(fā)明的降壓模塊電路原理圖；
[0023]圖6是本發(fā)明的通信模塊時(shí)序圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0025]如圖1所示的應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)，包括半磚高壓模塊、及通過(guò)充電保護(hù)模塊與半磚高壓模塊電連接的鉛蓄電池；及與鉛蓄電池電連接第一切換單元和第二切換單元；及與第一切換單元和第二切換單元電連接的升降壓模塊和降壓模塊；及與升降壓模塊和降壓模塊通信的通信模塊；及與通信模塊通信的第一切換單元和第二切換單元，及與通信模塊通信的控制切換模塊；所述半磚高壓模塊與主電高壓110模塊相連接；所述升降壓模塊和降壓模塊輸出端接用電設(shè)備。
[0026]如圖2所示，所述半磚高壓模塊包括依次電連接的輸入濾波電路、鋁基250W半磚模塊和輸出濾波電路；所述輸入濾波電路采用兩級(jí)共模電感構(gòu)成；EMI傳導(dǎo)輻射可通過(guò)鐵路EN55022標(biāo)準(zhǔn)；輸出濾波采用大容量電解電容，提高掉電保持時(shí)間，以更好的達(dá)到無(wú)逢切換目的。功能是將主電直流IlOdc高壓轉(zhuǎn)換為直流24Vdc/10400mA，由控制切換模塊進(jìn)行開(kāi)關(guān)切換，為升降壓模塊、降壓模塊提供輸入。
[0027]所述充電保護(hù)模塊由電池充電管理芯片和外圍電路構(gòu)成。
[0028]如圖3所示，所述第一切換單元和第二切換單元分別由兩組N-MOS管Q5、Q6和Q7、Q8組成；Q5與Q6漏極相接，Q7與Q8漏極相接，MOS管體二極管相向截止，同時(shí)Q6源極與Q7源極相接；Vg5與vg7相互反相；當(dāng)主電IlOVdc上電瞬間或正常時(shí)，vg5高電平開(kāi)啟控制模塊1，主電工作，同時(shí)vg7低電平關(guān)斷控制模塊2，將蓄電池12V與輸出I斷開(kāi)，以保護(hù)蓄電池；當(dāng)主電IlOV掉電，vg5低電平關(guān)斷控制模塊I，隔離半磚24V與輸出I，保護(hù)半磚高壓模塊，同時(shí)vg7高電平開(kāi)啟控制模塊2，蓄電池工作。
[0029]如圖4所示，所述升降壓模塊由BUCK-B00ST專(zhuān)用PWM控制芯片及外圍電路組成。半磚高壓模塊輸出的24V與備份鉛蓄電池12V的輸出1，通過(guò)BUCK-B00ST升降壓控制，輸出12V/12A，供用電設(shè)備I使用；采用BUCK-B00ST專(zhuān)用PWM控制1C，4開(kāi)關(guān)同步整流技術(shù)，大功率，高效率，穩(wěn)定輸出，具備過(guò)溫保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、輸入過(guò)欠壓保護(hù)，輸出過(guò)壓保護(hù)，最大限度的保護(hù)用電設(shè)備正常使用；當(dāng)PWM控制IC檢測(cè)到輸入電壓大于12V時(shí)，將通過(guò)PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)vgl、vg2、vg3分別控制Ql、Q2、Q3的開(kāi)通與關(guān)斷，啟動(dòng)降壓模式，將輸入電壓降壓得到輸出12V/12A ;當(dāng)PWM控制IC檢測(cè)到輸入電壓小于12V時(shí)，將通過(guò)PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)vg2、vg3、vg4分別控制Q2、Q3、Q4的開(kāi)通與關(guān)斷，啟動(dòng)升壓模式，將輸入電壓升壓得到輸出12V/12A。智能控制N-MOS管，最高效率可達(dá)97%。
[0030]如圖5所示，所述降壓模塊由BUCK專(zhuān)用PWM控制芯片及外圍電路組成；半磚模塊輸出的24V與備份鉛蓄電池12V的輸出1，通過(guò)BUCK降壓控制，輸出5V/8A，供用電設(shè)備2使用。采用同步降壓PWM拓?fù)?，效率高，體積小。
[0031]所述通信模塊由32位單片機(jī)構(gòu)成，其通過(guò)RS232串口與計(jì)算機(jī)連接；所述通信模塊還電連接有半磚高壓模塊、主電110模塊和鉛蓄電池。實(shí)時(shí)采樣主電llOVdc、半磚高壓模塊電壓、鉛蓄電池的電壓、電池充電狀態(tài)、電池工作狀態(tài)、主電IlOVdc工作狀態(tài)、12V輸出電壓、5V輸出電壓，通過(guò)RS232串口將信息傳送給用戶(hù)的微型電腦；并控制切換單1、切換單元2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)vg5、vg7，實(shí)現(xiàn)電池與主電IlOVdc的無(wú)縫切換；同時(shí)，通信模塊可以接收微型電腦的外部故障信號(hào)，延遲關(guān)斷控制電源系統(tǒng)的輸出。由于32位單片機(jī)I/O 口對(duì)數(shù)據(jù)的采集判斷，及與RS232串口通信均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0032]上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書(shū)中。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)，其特征在于:包括半磚高壓模塊、及通過(guò)充電保護(hù)模塊與半磚高壓模塊電連接的鉛蓄電池；及與鉛蓄電池電連接第一切換單元和第二切換單元；及與第一切換單元和第二切換單元電連接的升降壓模塊和降壓模塊；及與升降壓模塊和降壓模塊通信的通信模塊；及與通信模塊通信的第一切換單元和第二切換單元，及與通信模塊通信的控制切換模塊；所述半磚高壓模塊與主電高壓110模塊相連接；所述升降壓模塊和降壓模塊輸出端接用電設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)，其特征在于:所述半磚高壓模塊包括依次電連接的輸入濾波電路、鋁基250W半磚模塊和輸出濾波電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)，其特征在于:所述輸入濾波電路采用兩級(jí)共模電感構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)，其特征在于:所述充電保護(hù)模塊由電池充電管理芯片和外圍電路構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)，其特征在于:所述第一切換單元和第二切換單元由兩組N-MOS管組成；組間兩個(gè)MOS管的漏極與漏極相接，體二極管相向截止。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)，其特征在于:所述升降壓模塊由BUCK-B00ST專(zhuān)用PWM控制芯片及外圍電路組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)，其特征在于:所述降壓模塊由BUCK專(zhuān)用PWM控制芯片及外圍電路組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)，其特征在于:所述通信模塊由32位單片機(jī)構(gòu)成，其通過(guò)RS232串口與計(jì)算機(jī)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)，其特征在于:所述通信模塊還電連接有半磚高壓模塊、主電110模塊和鉛蓄電池。
【文檔編號(hào)】H02J9/06GK104300665SQ201410459318
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】薛濤, 覃周 申請(qǐng)人:廣州優(yōu)聯(lián)電氣科技有限公司