一种辅助供电系统技术方案

本发明专利技术提供一种辅助供电系统，包括第二直流母线，为DC600V负载供电；辅助电源系统，包括：第一LLC谐振变换电路，将电压转换为高频矩形波，并对高频矩形波隔离变换和整流后提供稳定的第二电压；API逆变电路，将第二电压变换为PWM电压，经滤波后输出AC380V电压；低压供电电路，将第二电压进行DC/DC隔离变换和滤波后输出DC110V电压；第二LLC谐振变换电路，将电压转换为高频矩形波，隔离变换和整流后提供第三电压；LC滤波电路对第三电压滤波，滤波后的第三电压经防反二极管后得到DC600V电压。本发明专利技术有效解决第一交流母线并网、第二直流母线并联供电时产生的DC600V与AC380V间的环流、DC600V并联供电时远端电压畸变，以及带不同HVAC负载进行LLC全桥移相软启时，IGBT为硬开关导致热失效的问题。效的问题。效的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种辅助供电系统


[0001]本专利技术涉及辅助电源系统
，尤其涉及一种辅助供电系统。

技术介绍

[0002]地铁车辆辅助供电系统一般采用AC380V母线为车辆空调设备供电，而空调设备内部设置有整流环节和逆变环节，其中，整流环节的作用是将辅助供电母线的AC380V整流为中间直流电，逆变环节作用是将中间直流电逆变成交流电为空调压缩机、通风机等空调负载供电。因此从车辆供电电网(受电弓/第三轨)到空调负载中间需要经过多次电能变换，系统变换效率低。如下图1所示，其中，1为DC110V直流负载，2为AC380V交流负载。
[0003]然而，车辆中DC600V直流负载(主要为车辆空调设备)是地铁车辆占比最大的负载，DC600V直流负载无法直接通过辅助电源AC/DC输出，DC600V直流负载与AC380V交流负载无法同时并网供电，使车辆辅助供电系统工作效率偏低。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种辅助供电系统。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种辅助供电系统，包括：第一直流母线，用于为DC110V负载供电；第一交流母线，用于为AC380V负载供电；所述地铁列车辅助供电系统还包括：
[0007]第二直流母线，用于为DC600V负载供电；
[0008]辅助电源系统，输入端连接电网电压，输出端连接至所述第一直流母线、所述第一交流母线和所述第二直流母线；所述辅助电源系统包括：
[0009]第一LLC谐振变换电路，用于将电压转换为高频矩形波，并对高频矩形波隔离变换和整流后提供稳定的第二电压；
[0010]API逆变电路，与所述第一LLC谐振变换电路的输出端连接，用于将所述第二电压变换为PWM电压，所述PWM电压经滤波后输出AC380V电压；
[0011]低压供电电路，连接于所述第一LLC谐振变换电路与所述API逆变电路之间，用于将所述第二电压进行DC/DC隔离变换和滤波后输出DC110V电压；
[0012]第二LLC谐振变换电路，用于将电压转换为高频矩形波，并对高频矩形波隔离变换和整流后提供第三电压；
[0013]LC滤波电路和防反二极管，所述LC滤波电路与所述第二LLC谐振变换电路的输出端连接，用于对所述第三电压滤波；所述防反二极管连接于所述LC滤波电路的输出端，滤波后的第三电压经所述防反二极管后得到DC600V电压。
[0014]在一些实现方式中，所述辅助电源系统还包括：
[0015]预充电电路，与电网电压连接；
[0016]输入滤波电路，与所述预充电电路连接，用于对电网电压进行滤波；
[0017]Boost/Buck电路，与所述输入滤波电路连接，用于将滤波后的电网电压变换为第
一电压输出至所述第一LLC谐振变换电路和所述第二LLC谐振变换电路。
[0018]在一些实现方式中，所述第一LLC谐振变换电路和所述第二LLC谐振变换电路均采用全桥LLC谐振变换电路。
[0019]在一些实现方式中，所述全桥LLC谐振变换电路包括：全桥IGBT电路，输入端与所述全桥IGBT电路连接的高频变压器，以及与所述高频变压器的输出端连接的全桥不控整流电路。
[0020]在一些实现方式中，所述DC600V负载包括空调设备，所述空调设备通过DC/AC变换模块将所述DC600V电压逆变为交流电压，以向所述空调设备供电。
[0021]在一些实现方式中，所述辅助电源系统还包括：EMI电路，其输入端与所述防反二极管的负极连接，所述EMI电路的输出端输出DC600V电压。
[0022]在一些实现方式中，所述EMI电路的输出端连接有接触器，所述接触器在其所在支路的直流电压达到DC600V的情况下导通，以使所述DC600V电压投入DC600V负载。
[0023]在一些实现方式中，所述辅助供电系统为地铁列车辅助供电系统。
[0024]在一些实现方式中，所述低压供电电路包括DCDC变换电路及其后端连接的输出滤波电路。
[0025]在一些实现方式中，所述API逆变电路包括IGBT逆变电路及其后端连接的三相交流输出滤波电路。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的一个或多个实施例至少能够带来如下有益效果：
[0027]本专利技术采用单路LLC谐振变换电路与防反二极管，由于防反二极管反向截止及高频变压器电气隔离特性能够有效解决第一交流母线并网、第二直流母线并联供电时产生的DC600V与AC380V间的环流问题；由于设置LC滤波电路，能有效解决DC600V并联供电时，远端电压畸变的问题；由于设置DC600V输出接触器，能有效解决带不同HVAC负载进行LLC全桥移相软启时，IGBT为硬开关导致热失效问题。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。
[0029]图1是相关技术中的车辆辅助供电系统构架图；
[0030]图2是本专利技术实施例提供的一种辅助供电系统架构示意图；
[0031]图3是本专利技术实施例提供的辅助电源系统示意图；
[0032]图4是本专利技术实施例提供的全桥LLC谐振变换电路；
[0033]图5是本专利技术实施例提供的空调设备方案示意图；
[0034]其中，1
‑
DC110V负载，2
‑
AC380V负载；3
‑
DC600V负载。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因
此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]相关技术中采用AC380V母线为车辆的空调设备供电，而空调设备内部设置有整流环节和逆变环节，其中整流环节作用是将辅助供电母线AC380V整流为中间直流电，逆变环节作用是将中间直流电逆变成交流电为空调压缩机、通风机等空调设备供电。因此从车辆供电电网(受电弓/第三轨)到空调设备中间需要经过多次电能变换，系统变换效率低。如图1所示。
[0037]为解决上述问题，本实施例提供一种辅助供电系统，如图2所示，该辅助供电系统为地铁列车辅助供电系统，其包括：第一直流母线，用于为DC110V负载1供电；第一交流母线，用于为AC380V负载2供电；该辅助供电系统还包括：
[0038]第二直流母线，用于为DC600V负载3供电；
[0039]辅助电源系统，输入端连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辅助供电系统，包括：第一直流母线，用于为DC110V负载供电；第一交流母线，用于为AC380V负载供电；其特征在于，所述辅助供电系统还包括：第二直流母线，用于为DC600V负载供电；辅助电源系统，输入端连接电网电压，输出端连接至所述第一直流母线、所述第一交流母线和所述第二直流母线；所述辅助电源系统包括：第一LLC谐振变换电路，用于将电压转换为高频矩形波，并对高频矩形波隔离变换和整流后提供稳定的第二电压；API逆变电路，与所述第一LLC谐振变换电路的输出端连接，用于将所述第二电压变换为PWM电压，所述PWM电压经滤波后输出AC380V电压；低压供电电路，连接于所述第一LLC谐振变换电路与所述API逆变电路之间，用于将所述第二电压进行DC/DC隔离变换和滤波后输出DC110V电压；第二LLC谐振变换电路，用于将电压转换为高频矩形波，并对高频矩形波隔离变换和整流后提供第三电压；LC滤波电路和防反二极管，所述LC滤波电路与所述第二LLC谐振变换电路的输出端连接，用于对所述第三电压滤波；所述防反二极管连接于所述LC滤波电路的输出端，滤波后的第三电压经所述防反二极管后得到DC600V电压。2.根据权利要求1所述的辅助供电系统，所述辅助电源系统还包括：预充电电路，与电网电压连接；输入滤波电路，与所述预充电电路连接，用于对电网电压进行滤波；Boost/Buck电路，与所述输入滤波电路连接，用于将滤波后的电网电压变换为第一电压输出至所述第一LLC谐振变换电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜旭，周帅，易滔，赵清良，饶沛南，刘清，耿志东，宋森，杨浩，饶东杰，张云瀚，葛会军，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：