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CN102136755A - 双单元热备份直流电源装置及铁路机车 - Google Patents

双单元热备份直流电源装置及铁路机车 Download PDF

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CN102136755A
CN102136755A CN2011100266406A CN201110026640A CN102136755A CN 102136755 A CN102136755 A CN 102136755A CN 2011100266406 A CN2011100266406 A CN 2011100266406A CN 201110026640 A CN201110026640 A CN 201110026640A CN 102136755 A CN102136755 A CN 102136755A
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CN
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psu2
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高洪光
杨守军
代兴军
李新
宫治国
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
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Abstract

本发明的双单元热备份直流电源装置，由控制器CONTRL和两个直流电源单元PSU1及PSU2构成，PSU1及PSU2的输出负端接至负载电路LD和蓄电池组BAT的负端，PSU2的输出正端接至负载电路LD的正端，PSU1的输出正端接至蓄电池组BAT的正端，逆流二极管D1的正端接至蓄电池组BAT的正端，负端接至负载电路LD的正端，故障接触器FTT1与二极管D1并接。结构简单、既可向负载提供稳定工作电压，同时又能以较低电压向蓄电池组恒流充电。

Description

双单元热备份直流电源装置及铁路机车
技术领域
本发明涉及铁路机车用直流电源技术，尤其涉及一种双单元热备份直流电源装置及铁路机车。
背景技术
目前在铁路机车上，一般采用直流电源装置为机车控制电路供电，同时为蓄电池充电。直流电源装置一般采用双单元冷备份，即两个直流电源装置并联，共同接到机车控制电路和蓄电池电路，通过输入接触器来控制在两个直流电源装置之间的转换。但是机车控制电路的微机网络控制系统、变流器控制系统及其他用电设备等负载一般要求电源电压稳定，最好采用恒压控制。而蓄电池充电一般要求采用恒压限流混合充电法：在充电开始阶段，由于电池电压过低，为避免电流过大而损坏电池，就采用恒流充电法来限制充电电流；当电压达到预定值时，进入恒压充电方式。由于蓄电池组与直流电源装置的负载并联，当蓄电池组电压过低或馈电，需采用恒流充电时，充电电压可能会低于负载电路的负载最低工作电压，导致机车控制系统无法正常工作，甚至会引起机车击破。如果为了保证机车控制电路正常工作而不限制充电电压，蓄电池的充电电流将是蓄电池最大安全电流的几倍，如果充电器的输出功率与容量足够大的话，必定会造成蓄电池的损坏；如果充电器的容量不够，那就必定会造成充电器的过载烧毁。
发明内容
本发明的目的就是克服上述现有技术之不足，提供一种结构简单、既可向负载提供稳定工作电压，同时又能以较低电压向蓄电池组恒流充电的双单元热备份直流电源装置。
本发明的目的是这样实现的：一种双单元热备份直流电源装置，包括一个控制器CONTRL和两个直流电源单元PSU1及PSU2，输入接触器CTT1及CTT2分别串接在各个直流电源单元的一个输入端上，两个直流电源单元PSU1及PSU2的输出负端接至负载电路LD和蓄电池组BAT的负端，其特征在于其中一个直流电源单元PSU2的输出正端接至负载电路LD的正端，另一个直流电源单元PSU1的输出正端接至蓄电池组BAT的正端，逆流二极管D1的正端接至蓄电池组BAT的正端，负端接至负载电路LD的正端，故障接触器FTT1与二极管D1并接。
本发明提供一种铁路机车，其直流电源装置采用本发明所述的双单元热备份直流电源装置。
本发明的双单元备份直流电源装置及机车，利用两个单元分别为机车控制电路及蓄电池充电电路供电，一方面，实现了独立的机车控制电路电源DC110V恒压控制，不受蓄电池充电限流的影响，使控制系统工作更稳定。另一方面，实现了独立的蓄电池恒压限流充电控制，不受最低输出电压的限制。可以降低每个供电单元的输出功率，使得供电单元的输入、输出电流大幅降低，散热状况大大改善，更有利于提高供电单元的可靠性。在任意单元发生故障时，可以转为蓄电池组与机车控制电路并联连接到正常的供电单元的工作模式，不影响机车的正常运行。在输入电源突然断电情况下，蓄电池可以为控制电路供电，使机车控制电路供电不间断。
附图说明
图1为本发明实施例的电路原理示意图。
具体实施方式
如图1所示，实施例的双单元热备份直流电源装置的电路主要由控制器CONTRL、输入接触器CTT1及CTT2、直流电源单元PSU1及PSU2、蓄电池组BAT、机车DC110V控制电路负载LD、逆流二极管D1及故障接触器FTT1组成。在直流电源单元PSU1及PSU2均正常情况下，输入接触器CTT1及CTT2均闭合，由PSU1向蓄电池组BAT充电，采用恒压限流法，供电电压可以为109V，也可以为受蓄电池温度补偿控制的电压值；由PSU 2向机车控制电路LD供电，当PSU1的输出电压＞109V时，供电电压为PSU1的输出电压+1V，当PSU1的输出电压≤109V时，供电电压为110V。由于D1的反向压降≥0，PSU1不为机车控制电路供电。当PSU1故障时，通过控制故障接触器FTT1闭合，实现PSU2同时向机车控制电路LD供电及向蓄电池组BAT充电；当PSU2故障时，PSU1在为蓄电池组BAT充电的同时，还通过D1立即向机车控制电路供电，使机车控制电路供电不间断。当输入电源断电时，蓄电池组立即通过D1向机车控制电路供电，使机车控制电路LD供电不间断。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种双单元热备份直流电源装置，包括一个控制器CONTRL和两个直流电源单元PSU1及PSU2，输入接触器CTT1及CTT2分别串接在各个直流电源单元的一个输入端上，两个直流电源单元PSU1及PSU2的输出负端接至负载电路LD和蓄电池组BAT的负端，其特征在于其中一个直流电源单元PSU2的输出正端接至负载电路LD的正端，另一个直流电源单元PSU1的输出正端接至蓄电池组BAT的正端，逆流二极管D1的正端接至蓄电池组BAT的正端，负端接至负载电路LD的正端，故障接触器FTT1与二极管D1并接。
2.一种铁路机车，其特征在于直流电源装置采用权利要求1所述的双单元热备份直流电源装置。
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