[實用新型]一種應急電源裝置

有效

• 申請號: 201420116920.5
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN203747494U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 周帥;張小勇;劉長清;謝偉;張慶;楊奎
• 申請（專利權）人: 株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J9/04
• 分類號: H02J9/04
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪

技術領域

本實用新型涉及電氣設備領域，尤其是涉及一種應用于軌道交通車輛電氣設備應急啟動的DC110V應急電源裝置。

背景技術

隨著動車組技術的發展和運輸質量要求的提高，輔助供電系統的機構形式也逐漸多樣化，隨著功能逐漸增加，技術指標及可靠性的要求也越來越高。輔助供電系統的結構根據負載需要的電源規模來決定，動車組的輔助供電系統9一般由輔助變流器12、充電機13、蓄電池14等組成，如附圖1中所示。輔助供電系統9采用干線供電方式，為動車組上除牽引動力系統之外的所有用電設備供電。動車組是電力牽引列車，電力均來自AC25KV牽引供電網，經受電弓進入牽引變壓器10的原邊繞組，再由牽引變壓器10的次級繞組或主變流器的直流環節進入輔助變流器12。輔助變流器12由輸入濾波器、斬波器、逆變器、輸出濾波器和控制單元組成，一般和牽引變流器11安裝在一個機箱中。充電機13和蓄電池14提供不停電的應急電源。輔助供電系統9為空氣壓縮機、冷卻通風機、控制、廣播、列車無線等設備提供電源。

AC25KV高壓電經牽引變壓器10降壓后輸入牽引變流器11，輔助供電系統9由牽引變流器11的直流環節1650VDC電壓供電，經過處理后得到三相380VAC和110VDC兩路電源，為列車的各設備供電。上述負載要求輔助供電系統9具有包括三相AC380V母線、AC220V母線、DC110V母線等輸出。一般全列車上共設置有三組蓄電池14，蓄電池14的容量可維持應急用電量兩小時。運行過程中，蓄電池14可在線路上充電。

現行技術方案中，電路一般采用“高頻隔離+整流”或“整流+直流斬波”的形式，該類電路較為復雜，且需要通過控制開關管的使能信號來實現輸出電源穩壓。由于增加了開關管控制環節，需要額外的低壓電源來進行驅動。因此其可靠性，實用性都受到影響。在現有技術中，與本實用新型最相近的技術方案如附圖2所示。現有技術應急電源系統的主電路1采用三相整流+直流斬波的電路形式，包括：全橋整流電路、直流斬波電路、輸出濾波電路等。應急電源系統采用盒式封裝、螺桿固定，外部有散熱翅片。采用“三相整流+直流斬波”電路的應急電源系統，其輸入輸出端不能實現電氣隔離，因此還存在一定的安全隱患。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種應急電源裝置，能夠在僅有三相交流輸入的情況下，為車載變流器的控制系統提供直流電源，電源可通過外部的應急啟動開關進行模式切換，具有結構簡單、安全可靠、操作方便和獨立性高的優點。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型具體提供了一種應急電源裝置的技術實現方案，一種應急電源裝置，包括：主電路和應急啟動開關，所述主電路包括主電路開關和電源變換單元。所述應急啟動開關與主電路開關之間采用電氣隔離結構；所述電源變換單元一端連接所述主電路的輸入端，另一端與所述主電路開關的一端相連，所述主電路開關的另一端連接主電路的輸出端。所述主電路的輸出端還與一外部的直流輸入電源相連，所述主電路的輸入端與輸出端之間采用電氣隔離結構。所述應急啟動開關用于連鎖控制所述應急電源裝置進行常規模式/應急啟動模式的切換，當所述應急電源裝置工作于常規模式時，所述主電路開關斷開所述電源變換單元，所述主電路的輸出為外部的直流輸入電源；當所述應急電源裝置工作于應急啟動模式時，所述主電路開關接通所述電源變換單元，由所述電源變換單元提供所述主電路的輸出。

優選的，所述主電路開關采用接觸器實現與所述應急啟動開關之間的電氣隔離，當所述應急啟動開關斷開時，所述應急電源裝置進入常規模式，所述主電路開關斷開，由外部的直流輸入電源直接提供所述主電路的輸出；當所述應急啟動開關閉合時，所述應急電源裝置進入應急啟動模式，所述主電路開關閉合，由外部的輸入三相交流電源提供所述主電路的輸出。

優選的，所述外部的輸入三相交流電源為三相交流380V電源，所述外部的直流輸入電源為直流110V電源，所述主電路的輸出為直流110V電源。

優選的，所述電源變換單元進一步包括依次相連的三相隔離變壓單元、三相不控整流單元和直流濾波單元。外部的輸入三相交流電源經過所述三相隔離變壓單元進行隔離變壓處理，經過所述三相不控整流單元進行整流處理成直流電源，再由所述直流濾波單元進行直流濾波處理后與所述主電路開關相連。

優選的，所述直流濾波單元采用電容濾波電路。

優選的，所述主電路還包括EMC濾波單元，所述EMC濾波單元連接在所述主電路開關與所述主電路的輸出端之間，以及所述外部的直流輸入電源與所述主電路的輸出端之間。