[發明專利]鐵路軸端發電機電壓控制器電路

在審

• 申請號: 201910351379.3
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN111864873A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 劉星焱;孫治國;陳泳玖
• 申請（專利權）人: 陳泳玖
• 主分類號: H02J7/14
• 分類號: H02J7/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于機車供電技術領域，公開一種鐵路軸端發電機電壓控制器電路，其特征在于，包括連接發電機輸出的整流濾波電路、與整流濾波電路相連的穩壓充電電路、與穩壓充電電路連接的蓄電池、與蓄電池輸出相連的放電電路以及與放電電路連接的負載。使用AC?DC?DC的BUCK結構，工作穩定可靠。電流、電壓算法若使用自主設計的硬件運算方式，可納秒級別響應，遠遠高于單片機的AD采樣微秒級別響應。輸出電壓紋波最低可低至50mV，電流紋波最低可低至100mA。反饋誤差低至1mV，使用進口電壓基準，極低的溫漂與極高的精度，遠遠高于單片機AD的精度和穩定性。

技術領域

本發明涉及機車供電技術領域，具體的，涉及一種鐵路軸端發電機電壓控制器電路。

背景技術

隨著中國電子商務的迅猛發展，人們對物流運輸時效性要求越來越高 ，鐵路貨車為了擴大運輸能力，提高運輸時效，會在現有的基礎上進行全面提速，現在的鐵路貨車只有火車頭有電，后面的拼裝車廂是沒有電的，配有儲氣罐，采用壓縮空氣制動。不易調節，容易造成抱死，火車車輪與鐵軌之間干摩擦， 車輪的損耗特別大，也不適應于高速運行。鐵路貨車提速后需要采用ABS防抱死制動系統，這就需要每節車廂有電源提供，由于貨車車廂經常需要編組拼裝，從火車頭引線出來提供電源就不安全也不方便。所以每節車廂裝上蓄電池來提供電源，用于ABS防抱死制動系統，以及軸承監測系統和照明。但蓄電池存儲的電量有限，無法滿足長途運輸的需求，若滿足運輸需求而增加蓄電池的容量，則會極大增加成本，且占地面積大，影響每節車廂的載貨量。

發明內容

本發明解決的技術問題在于克服現有技術的缺陷，提供一種鐵路軸端發電機電壓控制電路，將車輪軸端發電機發出的三相交流電，經發電機電壓控制器整流，穩壓，然后給蓄電池充電，發電機電壓控制器具有輸入限流功能，可更好的保護發電機。輸出帶過流保護，欠壓保護，過壓保護，短路保護，短路保護帶間歇性自恢復，提供了更好的電池保護與輸出保護。

本發明的技術方案是：一種鐵路軸端發電機電壓控制器電路，包括連接發電機輸出的整流濾波電路、與整流濾波電路相連的穩壓充電電路、與穩壓充電電路連接的蓄電池接口、與蓄電流接口相連的放電電路以及與放電電路連接的負載接口。

進一步地，整流濾波電路為不可控整流電路，穩壓充電電路為BUCK電路。

更進一步地，整流濾波電路與穩壓充電電路之間還設有與整流濾波電路輸出相連的輸入電流采樣電路，所述輸入電流采樣電路的輸出與穩壓充電電路連接。

再進一步地，穩壓充電電路與蓄電池之間串聯充電電流采樣電路。

還進一步地，放電電路與負載之間串聯放電電流采樣電路。

進一步地，整流濾波電路與穩壓充電電路中還設有輸入電壓檢測電路與充電電壓檢測電路；穩壓充電電路與蓄電池中還設有溫度采樣電路。

更進一步地，電壓檢測單元電路、電流采樣電路以及溫度采樣單元電路的輸出還與MCU芯片相連。

再進一步地，MCU芯片還與顯示電路以及外部通訊電路相連。

還進一步地，蓄電池充放電電路的開關器件由MCU芯片進行控制。

進一步地，MCU芯片為單片機，單片機周邊電路為最小系統。

本發明與現有技術相比具有如下特點：

1)使用AC-DC-DC 的BUCK結構，工作穩定可靠。

2)電流、電壓算法若使用自主設計的硬件運算方式，可納秒級別響應，遠遠高于單片機的AD采樣微秒級別響應。輸出電壓紋波最低可低至50mV，電流紋波最低可低至100mA。反饋誤差低至1mV，使用進口電壓基準，極低的溫漂與極高的精度（5PPM），遠遠高于單片機AD的精度和穩定性。