逆变电源模块及其组成的铁路用逆变电源系统技术方案

本实用新型专利技术涉及电力系统中的逆变电源，尤其涉及可并联工作的逆变电源模块及其组成的铁路用逆变电源系统，包括ＤＣ／ＡＣ逆变电路和直流均流电路，还包括一个可由直流电源或交流电源供电的整流电路；整流电路的直流输入端接外接直流电源，其交流输入端接外接交流电源，其输出端接所述ＤＣ／ＡＣ逆变电路；ＤＣ／ＡＣ逆变电路的输出端通过交流输出母线接负载，其信号控制端接ＳＰＷＭ信号线；直流均流电路的输入端接ＤＣ／ＡＣ逆变电路的输出端，其输出端接整流电路的整流控制端，其均流控制端接均流总线。本实用新型专利技术实现起来非常简单、灵活。成本低、可同时并联模块数目多、易扩容、易维护。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利说明 本技术涉及电力系统中的逆变电源，尤其涉及可并联工作的逆变电源模块及其组成的铁路用逆变电源系统。在现今铁路信号电源系统中使用的逆变电源中，经常使用交流输出并联技术实现模块化、大功率以便提高系统的可靠性、可维护性、易扩容性、多路相互隔离和冗余等。而这些逆变电源的输入多为直流电，需要整流电源为其提供直流电。存在的缺点是实现起来比较复杂，成本高，单相输出、二相输出、三相输出需要分别实现，整个系统还需要集中式双路市电切换、稳压、隔离、整流等缺陷。本技术提供了一种新的逆变电源模块及其组成的铁路用逆变电源系统，可以克服现有技术中多种输出实现起来复杂、成本高、整个系统还需要集中式双路市电切换、稳压、隔离、整流等缺陷。本文所述新型逆变电源模块，包括DC/AC逆变电路和直流均流电路，还包括一个可由直流电源或交流电源供电的整流电路；所述整流电路的直流输入端接外接直流电源，其交流输入端接外接交流电源，其输出端接所述DC/AC逆变电路；所述DC/AC逆变电路的输出端通过交流输出母线接负载，其信号控制端接SPWM信号线；所述直流均流电路的输入端接DC/AC逆变电路的输出端，其输出端接整流电路的整流控制端，其均流控制端接均流总线。所述整流电路包括整流和切换电路和隔离调压PFC电路，高频整流滤波电路；整流和切换电路的直流输入端接外接直流电源，其交流输入端接外接交流电源，其输出端接所述隔离调压PFC电路的输入端；隔离调压PFC电路的输出端接高频整流电路的输入端，其整流控制端接所述直流均流电路的输出端；高频整流电路的输出端接所述DC/AC逆变电路的输入端。所述DC/AC逆变电路包括逆变电路和滤波电路；逆变电路的输入端接所述整流电路的输出端，其输出端接所述滤波电路的输入端，其信号控制端接SPWM信号线；滤波电路的输出端通过交流输出母线接负载。所述直流均流模块包括调压控制电路、均流电路和检流电路；所述调压控制电路的输入端接所述均流电路的输出端，其输出端接整流电路的控制端；所述均流电路的输入端接检流电路的输出端，其均流控制端接所述均流总线；所述检流电路的输入端接所述DC/AC逆变电路的输出端。本技术还提供了一种由所述新型逆变模块组成的铁路用逆变电源系统，包括第一集中控制模块、至少一个逆变模块组、和所述逆变模块组数目相同的至少一根SPWM信号线、以及和所述逆变模块组数目相同的至少一组交流输出母线；所述第一集中控制模块的直流输入端接外接直流电源，其交流输入端接外接交流电源，其信号输出端接所述SPWM信号线，其反馈输入端接所述交流输出母线；所述至少一个逆变模块组的直流输入端都接外接直流电源，其交流输入端都接外接交流电源，其控制端分别接相应的SPWM信号线，其输出端分别接相应的交流输出母线。所述每个逆变模块组中包括至少两个逆变电源模块和一条均流总线；所述每个逆变电源模块的信号控制端接相应的SPWM信号线，其均流控制端都通过所述均流总线相并联，其输出端通过相应的交流输出母线接负载。所述铁路用逆变电源系统还包括一个和所述第一集中控制模块结构完全相同的第二集中控制模块和并机板；所述第二集中控制模块的直流输入端接外接直流电源，其交流输入端接外接交流电源，其信号输出端、反馈输入端分别和第一集中控制模块中的信号输出端、反馈输入端一起通过并机板后连接所述SPWM信号线、交流输出母线；所述第一集中控制模块的切换控制端、同步控制端分别和第二集中控制器的切换控制端、同步控制端相连。所述第一集中控制模块包括辅助电源电路，中央控制电路、SPWM信号发生模块和主备控制切换电路；所述辅助电源电路的直流输入端接外接直流电源，其交流输入端接外接交流电源，其输出端接各功能电路和所述中央控制电路；所述SPWM信号发生模块的控制输入端和故障输出端接所述中央控制电路，其信号输出端接所述SPWM信号线，其反馈输入端接交流输出母线；所述主备控制切换电路的输出端接中央控制电路。所述第一集中控制模块内还包括与所述中央控制电路22相连的指示与报警电路、通信电路及相位微调电路。所述SPWM信号发生模块包括第一SPWM信号发生电路、第二SPWM信号发生电路和第三SPWM信号发生电路；所述三个SPWM信号发生电路都包括给定与调节电路、运算电路、SPWM发生器、反馈电路和故障检测电路；所述给定与调节电路的控制输入端接中央控制电路，其输出端接所述运算电路；所述运算电路的输出端接SPWM发生器，其控制端接反馈电路的控制输出端；所述SPWM发生器的信号输出端接相应的SPWM信号线；所述反馈电路的反馈输入端接相应的交流输出母线，其输出端接故障检测电路；所述故障检测电路的故障输出端接中央控制电路。本技术所述的新型逆变电源模块及其组成的铁路用逆变电源系统，含有交流和直流两种供电模式，可灵活组合成单相、两相或三相的25Hz、50Hz等不同功率等级的逆变电源系统，满足各种铁路站点的需要。实现起来非常简单、灵活，同时具有成本低、可同时并联模块数目多、易扩容、易维护等优点。附图说明图1是本技术中逆变电源模块1的电路结构原理框图。图2是本技术中集中控制模块的电路结构原理框图。图3是本技术中铁路用逆变电源系统的两相系统实施例原理框图。图4是本技术中铁路用逆变电源系统的三相系统实施例原理框图。下面根据附图和具体实施例对本技术作进一步地说明。如图1所示，本技术所述逆变电源模块1包括DC/AC逆变电路12、直流均流电路13和一个可由直流电源或交流电源供电的整流电路11。整流电路11包括整流和切换电路111，隔离调压PFC电路112和高频整流电路113。整流电路111的直流输入端接外接直流电源，其交流输入端接外接交流电源，其输出端接隔离调压PFC电路112的输入端。隔离调压PFC电路112的输出端接高频整流电路113的输入端，其整流控制端接直流均流电路13的输出端。高频整流电路输出端接DC/AC逆变电路12的输入端。整流和切换电路111用于将输入其的外接交流电或直流电进行整流后输入隔离调压PFC电路112。隔离调压PFC电路112实现输入交流功率因数校正、输入输出隔离、逆变电源模块并联均流调压、扩大输入交流电变化范围等功能。可以实现软开关，提高隔离调压PFC电路112的工作效率，减少电磁干扰。交流输入断电时，本电路可将直流输入电压变换成符合要求的直流母线电压，即采用直流供电模式，担负直流升压、输入输出隔离、模块并联均流母线调压的作用。这样做虽然控制复杂些，但共用一套功率变换电路使整机成本降低了。DC/AC逆变电路12包括逆变电路121和滤波电路122。逆变电路121的输入端接整流电路11的输出端，其输出端接所述滤波电路122的输入端，其信号控制端接SPWM信号线4；它在SPWM信号的控制下完成将输入其的直流电转换成交流电输出给滤波电路122。滤波电路122用于将逆变电路121的输出经过滤波后通过交流输出母线5输出至负载。直流均流电路13包括调压控制电路131、均流电路132和检流电路133。所述调压控制电路131的输入端接所述均流电路132的输出端，其输出端接整流电路11的控制端。均流电路132的输入端接检流电路133的输出端，其均流控制端接所述均流总线6。所述检流电路13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变电源模块（１），包括ＤＣ／ＡＣ逆变电路（１２）和直流均流电路（１３），其特征在于：还包括一个可由直流电源和交流电源供电的整流电路（１１）；　　　　所述整流电路（１１）的直流输入端接外接直流电源，其交流输入端接外接交流电源，其输出端接所述ＤＣ／ＡＣ逆变电路（１２）；所述ＤＣ／ＡＣ逆变模块（１２）的输出端通过交流输出母线（５）接负载，其信号控制端接ＳＰＷＭ信号线（４）；所述直流均流电路（１３）的输入端接ＤＣ／ＡＣ逆变电路（１２）的输出端，其输出端接整流电路（１１）的整流控制端，其均流控制端接均流总线（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘双锋，
申请(专利权)人：广西新未来信息产业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]