專利名稱：一種輕軌車輔助逆變電源并聯(lián)裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軌道交通輔助電源，適用于車上空調(diào)、照明、供暖等交流負(fù) 載的供電。
背景技術(shù)：
軌道交通輔助供電系統(tǒng)多需要將直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能的逆變裝置，直 接用于車上空調(diào)、照明、供暖等交流負(fù)載的供電，通?，F(xiàn)有軌道交通輔助供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如MEE600-25T中國"25T"提速車項(xiàng)目技術(shù)說明書中所公開的，進(jìn) 行并聯(lián)的兩套輔助逆變電源裝置的交流輸出側(cè)，通過接觸器連接進(jìn)行并聯(lián)運(yùn)行， 正常工況下，進(jìn)行并聯(lián)的兩套輔助逆變電源裝置分別給各自負(fù)載供電，接觸器 處于斷開狀態(tài)，當(dāng)其中一套輔助逆變電源裝置出現(xiàn)故障時，通過控制將接觸器 閉合，由正常工作的輔助逆變電源裝置給兩部分負(fù)載供電，從而實(shí)現(xiàn)兩部分負(fù) 載共享同一個電源。然而，上述現(xiàn)有軌道交通輔助供電系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)，接觸器屬于機(jī)械裝置， 機(jī)械裝置的開關(guān)動作使得接觸器開通與斷開之間的切換速度慢，需要一定的時 間，而且故障率高，機(jī)械開關(guān)的壽命受限，降低了供電可靠性，進(jìn)而影響了車 上空調(diào)、照明等負(fù)載的正常使用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為克服上述存在的問題而作出的，發(fā)明目的在于，獲得高可靠性 的輕軌車輔助逆變電源。本發(fā)明與現(xiàn)有輕軌車輔助逆變電源并聯(lián)裝置結(jié)構(gòu)上的 相同點(diǎn)在于，都是由兩套并聯(lián)的輔助逆變電源構(gòu)成，每套輔助逆變電源由輔助 逆變器、控制電路、實(shí)現(xiàn)信號檢測、轉(zhuǎn)換的外圍電路組成，將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能，給負(fù)載供電。不同點(diǎn)在于，兩套相同的輔助逆變電源的交流輸出側(cè)， 直接通過導(dǎo)線連接進(jìn)行并聯(lián)運(yùn)行，這種實(shí)現(xiàn)并聯(lián)的方法，取代了傳統(tǒng)輕軌車輔 助逆變電源并聯(lián)裝置通過接觸器連接進(jìn)行并聯(lián)的方法。 本發(fā)明控制方法的運(yùn)行時序輔助逆變電源并聯(lián)裝置啟動后，兩套輔助逆變電源的控制芯片分別通過光 耦向同步電壓信號總線發(fā)送同步脈沖，兩個同步脈沖進(jìn)行"與"邏輯之后在同 步電壓信號總線上形成一個公共同步脈沖，此公共同步脈沖再經(jīng)過光耦隔離后 輸入給控制芯片，同時兩套輔助逆變電源分別檢測輸出電流， 一路經(jīng)過光耦隔 離輸入到控制芯片中，另一路經(jīng)過外圍電路進(jìn)行信號計算和轉(zhuǎn)換后，獲得兩套 輔助逆變電源輸出電流的平均值，將此輸出電流的平均值輸送到同步電流信號 總線上，然后再經(jīng)過光耦隔離將輸出電流平均值輸入到控制芯片中。兩套輔助逆變電源的控制芯片分別獲得上述公共同步脈沖和輸出電流平均 值后，以公共同步脈沖為基準(zhǔn)，把負(fù)責(zé)控制脈沖計數(shù)的定時器值清零，使得兩 套輔助逆變電源輸出電壓的頻率和相位相同，同時，對檢測到的輸出電流值與 電流平均值之差進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，使得兩套輔助逆變電源輸出電壓的幅值相同，此 時，兩套輔助逆變電源輸出電壓的頻率、相位和幅值均相同，實(shí)現(xiàn)了用導(dǎo)線直 接運(yùn)行的條件。當(dāng)一個輔助逆變電源故障時，控制芯片根據(jù)預(yù)先編入的控制信息，馬上封 鎖故障逆變裝置的驅(qū)動脈沖，停止故障逆變裝置的運(yùn)行，但負(fù)載仍然可通過正 常的輔助逆變電源供電，從而實(shí)現(xiàn)了不間斷供電；當(dāng)故障輔助逆變電源裝置切 除后，若負(fù)載過重，系統(tǒng)可以發(fā)出過載報警信號，正常工作的輔助逆變電源的 控制芯片按預(yù)先編入的控制信息進(jìn)行降低負(fù)載運(yùn)行，給負(fù)載提供可靠的供電電與現(xiàn)有輕軌車輔助逆變電源并聯(lián)裝置相比，本發(fā)明輕軌車輔助逆變電源并 聯(lián)裝置及控制方法的優(yōu)點(diǎn)在于，實(shí)現(xiàn)了不間斷供電，克服了現(xiàn)有輕軌車輔助供 電系統(tǒng)由于擴(kuò)展供電箱的存在而出現(xiàn)的接觸器切換速度慢、故障率高、供電可 靠性差的問題，整個系統(tǒng)的可靠性得以提高。


圖1本發(fā)明所述一種輕軌車輔助逆變電源并聯(lián)裝置電路圖具體實(shí)施方式
下面首先對所述輕軌車輔助逆變電源并聯(lián)裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。 本發(fā)明由兩套并聯(lián)的輔助逆變電源構(gòu)成，每套輔助逆變電源由輔助逆變器、 控制電路、實(shí)現(xiàn)信號檢測、轉(zhuǎn)換的外圍電路組成，將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能，給負(fù)載供電?？刂菩酒梢圆捎脭?shù)字信號處理芯片(DSP)、單片機(jī)和復(fù)雜可編 程邏輯器件(CPLD)。外圍電路可采用文獻(xiàn)"SP麗逆變器控制技術(shù)研究"(1028703 05-0081)中所公開的環(huán)流檢測和處理電路。兩套相同的輔助逆變電源的交流輸 出側(cè)，直接通過導(dǎo)線連接進(jìn)行并聯(lián)運(yùn)行，這種實(shí)現(xiàn)并聯(lián)的方法，取代了傳統(tǒng)輕 軌車輔助逆變電源并聯(lián)裝置通過接觸器連接進(jìn)行并聯(lián)的方法。 下面對所述輕軌車輔助逆變電源并聯(lián)裝置的動作進(jìn)行說明。 當(dāng)輔助逆變電源并聯(lián)裝置啟動后，兩套輔助逆變電源分別經(jīng)光耦隔離，向 同步電壓信號總線發(fā)送同步脈沖，兩個同步脈沖進(jìn)行"與"邏輯之后，在同步 電壓信號總線上形成一個公共同步脈沖，此公共同步脈沖再經(jīng)過光耦隔離后輸 入給控制芯片，以公共同步脈沖為基準(zhǔn)，把負(fù)責(zé)控制脈沖計數(shù)的定時器值清零， 使得兩套輔助逆變電源輸出電壓的頻率和相位相同。同樣，啟動后在實(shí)現(xiàn)輸出電壓頻率和相位一致的同時，兩套輔助逆變電源 也分別將檢測到的輸出電流一路經(jīng)過光耦隔離輸入到控制芯片中，另一路經(jīng)過外圍電路進(jìn)行信號計算和轉(zhuǎn)換后，獲得兩套輔助逆變電源輸出電流的平均值， 將此輸出電流的平均值輸送到同步電流信號總線上，然后再經(jīng)過光耦隔離將輸 出電流平均值輸入到控制芯片中，對檢測到的輸出電流值與電流平均值之差進(jìn) 行PI調(diào)節(jié)，使得兩套輔助逆變電源輸出電壓的幅值相同，至此，兩套輔助逆變 電源輸出電壓的相位、頻率和幅值都相同，達(dá)到了并聯(lián)所必須的條件，通過導(dǎo) 線直接并聯(lián)后輸出交流電能給負(fù)載供電。當(dāng)一個輔助逆變電源發(fā)生故障時，發(fā)生鼓掌的輔助逆變電源的外圍檢測電 路會將故障信號輸入到控制芯片中，控制芯片獲得故障信息，馬上自動啟動停 止逆變器驅(qū)動脈沖發(fā)送的程序，封鎖故障輔助逆變電源的驅(qū)動脈沖，停止故障 輔助逆變電源的運(yùn)行，但負(fù)載仍然可通過正常的輔助逆變電源供電，從而實(shí)現(xiàn) 了不間斷供電。當(dāng)故障輔助逆變電源發(fā)生故障被順利切除后，則交流負(fù)載只能通過正常工 作的輔助你便供電，此時，對于正常工作的輔助逆變電源來數(shù)，若負(fù)載過重， 正常工作的輔助逆變電源的外圍檢測電路會檢測到過載信號，并將過載信號輸 入到控制芯片中，控制芯片獲得過載信號后，會自動啟動降低負(fù)載運(yùn)行的程序， 從而進(jìn)行降低負(fù)載運(yùn)行，給負(fù)載提供可靠的供電電源。
權(quán)利要求
1. 一種輕軌車輔助逆變電源并聯(lián)裝置，該裝置包括并聯(lián)運(yùn)行的兩套相同的輔助逆變電源，每套輔助逆變電源由輔助逆變器、控制電路、實(shí)現(xiàn)信號檢測和轉(zhuǎn)換的外圍電路構(gòu)成，將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能，給負(fù)載供電；其特征在于，兩套相同的輔助逆變電源的交流輸出側(cè)，直接通過導(dǎo)線連接并聯(lián)運(yùn)行。
2. —種輕軌車輔助逆變電源并聯(lián)裝置的控制方法，其特征在于，該控制方 法的運(yùn)行時序啟動輔助逆變電源并聯(lián)裝置；兩套輔助逆變電源的控制芯片分別通過光耦向同步電壓信號總線發(fā)送同步 脈沖，兩個同步脈沖進(jìn)行"與"邏輯之后，在同步電壓信號總線上形成一個公 共同步脈沖，此公共同步脈沖再經(jīng)過光耦隔離后輸入給控制芯片，同時兩套輔 助逆變電源分別檢測輸出電流， 一路經(jīng)過光耦隔離輸入到控制芯片中，另一路 經(jīng)過外圍電路進(jìn)行信號計算和轉(zhuǎn)換后，獲得兩套輔助逆變電源輸出電流的平均 值，將此輸出電流的平均值輸送到同步電流信號總線上，然后再經(jīng)過光耦隔離 將輸出電流平均值輸入到控制芯片中；兩套輔助逆變電源的控制芯片分別獲得上述公共同步脈沖和輸出電流平均 值后，以公共同步脈沖為基準(zhǔn)，把負(fù)責(zé)控制脈沖計數(shù)的定時器值清零，使得兩 套輔助逆變電源輸出電壓的頻率和相位相同，同時，對檢測到的輸出電流值與 電流平均值之差進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，使得兩套輔助逆變電源輸出電壓的幅值相同，此 時，兩套輔助逆變電源輸出電壓的頻率、相位和幅值均相同，實(shí)現(xiàn)了用導(dǎo)線直 接運(yùn)行的條件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輕軌車輔助逆變電源并聯(lián)裝置及控制方法，具有給輕軌車提供不間斷供電可靠供電的功能，進(jìn)行并聯(lián)的兩套輔助逆變電源直接通過導(dǎo)線相連實(shí)現(xiàn)并聯(lián)，這種實(shí)現(xiàn)并聯(lián)的方法，取代了傳統(tǒng)輕軌車輔助逆變電源并聯(lián)裝置通過接觸器連接進(jìn)行并聯(lián)的方法，對負(fù)載進(jìn)行供電，當(dāng)一個輔助逆變電源裝置故障時，控制電路根據(jù)預(yù)先編入的控制信息，封鎖故障逆變電源裝置的驅(qū)動脈沖，停止故障逆變電源的運(yùn)行，但負(fù)載仍然可通過正常的輔助逆變電源供電，從而實(shí)現(xiàn)了不間斷供電，整個系統(tǒng)的可靠性得以提高。
文檔編號H02J3/38GK101259829SQ20081010469
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者刁利軍, 劉志剛, 盧西偉, 鋼 張, 李哲峰, 林文立, 櫻 梅, 沈茂盛, 牟富強(qiáng), 威 狄, 磊 王, 羅榮婭, 賈利民, 趙明花 申請人:北京交通大學(xué)