一种小型化铁路车载辅助电源系统技术方案

本发明专利技术公开了一种小型化铁路车载辅助电源系统，包括级联模块和负载，所述级联模块包括前级单元和后级单元，所述前级单元与所述后级单元以相同功率的直流电压进行级联连接，所述前级单元用于向所述后级单元供电，所述后级单元用于向所述负载供电。本发明专利技术通过对前级单元和后级单元以相同功率的直流电压进行级联，能够减少车载辅助电源系统的体积和成本，可广泛应用于电子电路技术领域。泛应用于电子电路技术领域。泛应用于电子电路技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种小型化铁路车载辅助电源系统


[0001]本专利技术涉及电子电路
，尤其是一种小型化铁路车载辅助电源系统。

技术介绍

[0002]现阶段，铁路车载电源设备普遍存在体积大、重量重，效率低，功率密度低等问题。但铁路车辆给予辅助供电设备的安装空间又非常有限，同时随着行业的发展，铁路车辆对于辅助供电设备功率容量、种类、功能等需求日益递增，在原有辅助供电设备安装空间几乎不变的情况下，辅助电源设备只能通过技术革新，提升效率、减小体积来满足车辆对其要求，模块化、高频化、小型化设计是应对解决当前车载电源问题的必要手段。当前，模块化电源产品普遍存在各自独立、单独控制、自成体系等现象，但从系统角度来看却这并非是最优化设计，因为这种设计会对系统的成本和体积造成浪费，同时也不能很好的满足铁路车辆对车载电源体积、重量的要求。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种小型化铁路车载辅助电源系统，以实现对车载辅助电源的小型化和轻量化。
[0004]一方面，本专利技术提供了一种小型化铁路车载辅助电源系统，包括级联模块和负载，所述级联模块包括前级单元和后级单元，所述前级单元与所述后级单元以相同功率的直流电压进行级联连接，所述前级单元用于向所述后级单元供电，所述后级单元用于向所述负载供电。
[0005]可选地，所述前级单元包括一个第一整流单元，所述后级单元包括至少一个第一逆变单元，所述第一整流单元与所述第一逆变单元以相同功率的直流电压进行级联连接；
[0006]其中，所述第一整流单元为AC/DC转换器，用于将交流电整流为直流电，向所述第一逆变单元供电；
[0007]所述第一逆变单元为DC/AC转换器，用于将所述直流电逆变为交流电，向所述负载供电。
[0008]可选地，所述第一整流单元包括第一开关器件组和第一吸收电容，所述第一开关器件组与所述第一吸收电容相并联；
[0009]其中，所述第一开关器件组，用于对有源功率因数进行校正和为后端逆变单元提供稳定直流电压；
[0010]所述第一吸收电容，用于吸收高频尖峰电压。
[0011]可选地，所述第一逆变单元包括第二吸收电容、电解电容和第二开关器件组；所述第二吸收电容与所述电解电容相并联，所述电解电容与所述第二开关器件组相并联；
[0012]其中，所述第二吸收电容，用于吸收高频尖峰电压；
[0013]所述电解电容，用于为所述第一整流单元储能和为所述第一逆变单元进行功率解耦；
[0014]所述第二开关器件组，用于为第一逆变单元提供稳定电压。
[0015]可选地，所述前级单元包括第一直流单元，所述后级单元包括第二逆变单元，所述第一直流单元和所述第二逆变单元以相同功率的直流电压进行级联连接，所述第一直流单元为DC/DC转换器，所述第二逆变单元为DC/AC转换器。
[0016]可选地，所述前级单元包括第二整流单元，所述后级单元包括第二直流单元，所述第二整流单元和所述第二直流单元以相同功率的直流电压进行级联连接，所述第二整流单元为AC/DC转换器，所述第二直流单元为DC/DC转换器。
[0017]可选地，所述前级单元包括第三直流单元，所述后级单元包括第四直流单元，所述第三直流单元和所述第四直流单元以相同功率的直流电压进行级联连接，所述第三直流单元为DC/DC转换器，所述第四直流单元为DC/DC转换器。
[0018]可选地，所述第一开关器件组包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关，所述第一开关和所述第二开关串联，所述第三开关与所述第四开关串联，所述第五开关与所述第六开关串联，所述第一开关与所述第三开关并联，所述第三开关与所述第五开关并联。
[0019]可选地，所述第二开关器件组包括第七开关、第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关和第十二开关，所述第七开关和所述第八开关串联，所述第九开关与所述第十开关串联，所述第十一开关与所述第十二开关串联，所述第七开关与所述第九开关并联，所述第九开关与所述第十一开关并联。
[0020]本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本专利技术包括级联模块和负载，所述级联模块包括前级单元和后级单元，所述前级单元与所述后级单元以相同功率的直流电压进行级联连接，所述前级单元用于向所述后级单元供电，所述后级单元用于向所述负载供电；本专利技术的级联模块与现有设计方案分离式布置相比，优化了系统的内部空间，实现了对车载辅助电源的小型化和轻量化。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例的一种系统结构示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例的一种系统拓扑图；
[0024]图3为本专利技术实施例的一种级联模块结构图。
具体实施方式
[0025]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0026]本专利技术实施例提供一种小型化铁路车载辅助电源系统，包括级联模块和负载，所述级联模块包括前级单元和后级单元，所述前级单元与所述后级单元以相同功率的直流电
压进行级联连接，所述前级单元用于向所述后级单元供电，所述后级单元用于向所述负载供电。
[0027]具体地，现有方案中车辆辅助电源主要包括整流单元(AC/DC)、逆变单元(DC/AC)，两种单元都能通过各自的直流母线储能电容进行解耦，自成系统并且独立控制。基于这种可独立性，当前主流的模块化设计方案都会将整流单元和逆变单元分开进行独立设计，这就导致了两个单元共用的直流母线环节在设计上显得相对冗余，两个单元分别配置了各自独立的储能电解电容和吸收电容，使得直流环节器件不能根据软件控制以及系统工作机理进行充分高效利用，造成了成本的浪费和模块体积的增加。参照图1，本实施例中的级联模块包括整流单元和逆变单元，整流单元与逆变单元进行直流级联，从而对逆变器负载供电。因此本专利技术实施例通过将前级单元与后级单元以相同功率的直流电压进行级联连接，能够减少模块体积和成本。
[0028]进一步作为优选的实施方式，所述前级单元包括一个第一整流单元，所述后级单元包括至少一个第一逆变单元，所述第一整流单元与所述第一逆变单元以相同功率的直流电压进行级联连接；
[0029]其中，所述第一整流单元为AC/DC转换器，用于将交流电整流为直流电，向所述第一逆变单元供电；
[0030]所述第一逆变单元为DC/AC转换器，用于将所述直流电逆变为交流电，向所述负载供电。
[0031]具体地，本实施例中的前级单元包括一个第一整流单元，后级单元包括至少一个第一逆变单元，所述第一整流单元与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型化铁路车载辅助电源系统，其特征在于，包括级联模块和负载，所述级联模块包括前级单元和后级单元，所述前级单元与所述后级单元以相同功率的直流电压进行级联连接，所述前级单元用于向所述后级单元供电，所述后级单元用于向所述负载供电。2.根据权利要求1所述的一种小型化铁路车载辅助电源系统，其特征在于，所述前级单元包括一个第一整流单元，所述后级单元包括至少一个第一逆变单元，所述第一整流单元与所述第一逆变单元以相同功率的直流电压进行级联连接；其中，所述第一整流单元为AC/DC转换器，用于将交流电整流为直流电，向所述第一逆变单元供电；所述第一逆变单元为DC/AC转换器，用于将所述直流电逆变为交流电，向所述负载供电。3.根据权利要求2所述的一种小型化铁路车载辅助电源系统，其特征在于，所述第一整流单元包括第一开关器件组和第一吸收电容，所述第一开关器件组与所述第一吸收电容相并联；其中，所述第一开关器件组，用于对有源功率因数进行校正和为后端逆变单元提供稳定直流电压；所述第一吸收电容，用于吸收高频尖峰电压。4.根据权利要求2所述的一种小型化铁路车载辅助电源系统，其特征在于，所述第一逆变单元包括第二吸收电容、电解电容和第二开关器件组；所述第二吸收电容与所述电解电容相并联，所述电解电容与所述第二开关器件组相并联；其中，所述第二吸收电容，用于吸收高频尖峰电压；所述电解电容，用于为所述第一整流单元储能和为所述第一逆变单元进行功率解耦；所述第二开关器件组，用于为第一逆变单元提供稳定电压。5.根据权利要求1所述的一种小型化铁路车载辅助电源系统，其特征在于，所述前级单元包括第一直...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，
申请(专利权)人：广州鼎汉轨道交通装备有限公司，
类型：发明
国别省市：