應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種應(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、及通過充電保護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。本實用新型的應(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。
【專利說明】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]本實用涉及一種應(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、電力、維修、公安和防災(zāi)調(diào)度以及站內(nèi)、區(qū)間、相鄰車站的通信；平時主要用于直接組織、指揮列車運行；緊急情況下，可進行應(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)是行車安全的重要保證，對于軌道交通通信系統(tǒng)其電源系統(tǒng)是提供其工作的動力，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、回饋和控制比較復(fù)雜，且其靈活性不夠。
實用新型內(nèi)容
[0003](一 )要解決的技術(shù)問題
[0004]為解決上述問題，本實用新型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]本實用新型的應(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、及通過充電保護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]進一步地，所述輸入濾波電路采用兩級共模電感構(gòu)成。
[0009]進一步地，所述充電保護模塊由電池充電管理芯片和外圍電路構(gòu)成。
[0010]進一步地，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MOS管的漏極與漏極相接，體二極管相向截止。
[0011]進一步地，所述升降壓模塊由BUCK-B00ST專用PWM控制芯片及外圍電路組成。
[0012]進一步地，所述降壓模塊由BUCK專用PWM控制芯片及外圍電路組成。
[0013]進一步地，所述通信模塊由32位單片機構(gòu)成，其通過RS232串口與計算機連接。
[0014]進一步地，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]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，其具有以下有益效果:本實用新型的應(yīng)用于軌道交通通信備份智能電源系統(tǒng)通過通信模塊實時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I1模塊工作狀態(tài)、12V輸出電壓、5V輸出電壓，通過RS232串口將信息傳送給用戶的微型電腦；并控制切換單1、切換單元2的驅(qū)動信號vg5、vg7，實現(xiàn)電池與主電110模塊的無縫切換；同時，通信模塊可以接收微型電腦的外部故障信號，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。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定，在附圖中:
[0018]圖1是本實用新型的電路原理框圖；
[0019]圖2是本實用新型的半磚高壓模塊電路原理框圖；
[0020]圖3是本實用新型的第一切換單元和第二切換單元電路原理圖；
[0021]圖4是本實用新型的升降壓模塊電路原理圖；
[0022]圖5是本實用新型的降壓模塊電路原理圖；
[0023]圖6是本實用新型的通信模塊時序圖。

【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細說明本實用新型，在此本實用新型的示意性實施例以及說明用來解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[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、及通過充電保護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共模電感構(gòu)成；EMI傳導(dǎo)輻射可通過鐵路EN55022標準；輸出濾波采用大容量電解電容，提高掉電保持時間，以更好的達到無逢切換目的。功能是將主電直流IlOdc高壓轉(zhuǎn)換為直流24Vdc/10400mA，由控制切換模塊進行開關(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，vg5高電平開啟控制模塊1，主電工作，同時vg7低電平關(guān)斷控制模塊2，將蓄電池12V與輸出I斷開，以保護蓄電池；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，保護半磚高壓模塊，同時vg7高電平開啟控制模塊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BUCK-B00ST升降壓控制，輸出12V/12A，供用電設(shè)備I使用；采用冊0(-80051'專用？11控制1(:，4開關(guān)同步整流技術(shù)，大功率，高效率，穩(wěn)定輸出，具備過溫保護、過載保護、輸入過欠壓保護，輸出過壓保護，最大限度的保護用電設(shè)備正常使用；當(dāng)PWM控制IC檢測到輸入電壓大于12V時，將通過PWM驅(qū)動信號^1、^2、^3分別控制叭、02、03的開通與關(guān)斷，啟動降壓模式，將輸入電壓降壓得到輸出12V/12A ;當(dāng)PWM控制IC檢測到輸入電壓小于12V時，將通過PWM驅(qū)動信號vg2、vg3、vg4分別控制Q2、Q3、Q4的開通與關(guān)斷，啟動升壓模式，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97%。
[0030]如圖5所示，所述降壓模塊由BUCK專用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拓撲，效率高，體積小。
[0031]所述通信模塊由32位單片機構(gòu)成，其通過RS232串口與計算機連接；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。實時采樣主電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RS232串口將信息傳送給用戶的微型電腦；并控制切換單1、切換單元2的驅(qū)動信號vg5、vg7，實現(xiàn)電池與主電IlOVdc的無縫切換；同時，通信模塊可以接收微型電腦的外部故障信號，延遲關(guān)斷控制電源系統(tǒng)的輸出。圖6為通信模塊的控制時序圖。由于32位單片機I/O 口對數(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]上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的構(gòu)思和范圍進行限定。在不脫離本實用新型設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本實用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進，均應(yīng)落入到本實用新型的保護范圍，本實用新型請求保護的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【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、及通過充電保護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位單片機構(gòu)成，其通過RS232串口與計算機連接。
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】H02J9/06GK204103588SQ201420519337
【公開日】2015年1月14日 申請日期: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 申請人:廣州優(yōu)聯(lián)電氣科技有限公司