(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 209692424 U(45)授权公告日 2019.11.26
(21)申请号 201920307855.7(22)申请日 2019.03.12
(73)专利权人 广东明阳龙源电力电子有限公司
地址 528437 广东省中山市火炬开发区火
炬路22号(72)发明人 孙文艺 彭国平 卢章辉 史奔
周治国 (74)专利代理机构 广州嘉权专利商标事务所有
限公司 44205
代理人 李旭亮(51)Int.Cl.
H02J 9/06(2006.01)H02M 5/458(2006.01)
权利要求书2页 说明书6页 附图3页
(54)实用新型名称
一种车站备用电源系统(57)摘要
本实用新型公开了一种车站备用电源系统包括：电压转换单元，电压转换单元的输入端与车站的牵引电网连接以对牵引电网的交流电进行降压；整流稳压单元，整流稳压单元的输入端与电压转换单元的输出端连接以将交流电转换为直流电；逆变单元，逆变单元的输入端与整流稳压单元的输出端连接以将直流电逆变为交流电，逆变单元的输出端对车站的站内负载供电；控制单元，分别与整流稳压单元以及逆变单元连接以控制整流稳压单元以及逆变单元工作。在故障发生时，能够使用现有的牵引电网作为车站的备用电源对站内负载进行供电的目的，维持车站正常工作，并且电能质量优良，对站内负载的供电效果好。
CN 209692424 UCN 209692424 U
权 利 要 求 书
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1.一种车站备用电源系统，其特征在于，包括：电压转换单元(10)，电压转换单元(10)的输入端与车站的牵引电网连接以对牵引电网的交流电进行降压；
整流稳压单元(20)，整流稳压单元(20)的输入端与电压转换单元(10)的输出端连接以将交流电转换为直流电；
逆变单元(40)，逆变单元(40)的输入端与整流稳压单元(20)的输出端连接以将直流电逆变为交流电，逆变单元(40)的输出端对车站的站内负载供电；
控制单元(50)，分别与整流稳压单元(20)以及逆变单元(40)连接以控制整流稳压单元(20)以及逆变单元(40)工作。
2.根据权利要求1所述的一种车站备用电源系统，其特征在于：所述整流稳压单元(20)包括分别与控制单元(50)连接的第一整流桥臂(21)、第二整流桥臂(22)、第三整流桥臂(23)以及第四整流桥臂(24)，所述电压转换单元(10)的第一输出端分别与第一整流桥臂(21)的输入端以及第二整流桥臂(22)的输入端连接，电压转换单元(10)的第二输出端分别与第三整流桥臂(23)的输入端以及第四整流桥臂(24)的输入端连接，第一整流桥臂(21)的输出端分别与第三整流桥臂(23)的输出端连接以及逆变单元(40)的正极输入端连接，第二整流桥臂(22)的输出端分别与第四整流桥臂(24)的输出端连接以及逆变单元(40)的负极输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种车站备用电源系统，其特征在于：所述第一整流桥臂(21)包括第一电感(31)以及至少一个第一桥臂单元(32)；
第一桥臂单元(32)包括第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管以及第一电容；
第一开关管的输入端分别与第一二极管的阴极以及第一电容的一端连接，第一开关管的控制端与控制单元(50)连接，第一开关管的输出端分别与第二开关管的输入端、第一二极管的阳极、第二二极管的阴极以及逆变单元(40)的正极输入端或上一个第一桥臂单元(32)连接；
第二开关管的控制端与控制单元(50)连接，第二开关管的输出端分别与第二二极管的阳极、第一电容的另一端以及第一电感(31)的一端或下一个第一桥臂单元(32)连接；
第一电感(31)的另一端与电压转换单元(10)的第一输出端连接；
所述第二整流桥臂(22)包括第二电感(33)以及至少一个第二桥臂单元(34)；第二桥臂单元(34)包括第三开关管、第四开关管、第三二极管、第四二极管以及第二电容；
第三开关管的输入端分别与第三二极管的阴极以及第二电容的一端连接，第三开关管的控制端与控制单元(50)连接，第三开关管的输出端分别与第四开关管的输入端、第三二极管的阳极、第四二极管的阴极以及第二电感(33)的一端或上一个第二桥臂单元(34)连接；
第四开关管的控制端与控制单元(50)连接，第四开关管的输出端分别与第四二极管的阳极、第二电容的另一端以及逆变单元(40)的负极输入端或下一个第二桥臂单元(34)连接；
第二电感(33)的另一端与电压转换单元(10)的第一输出端连接；
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权 利 要 求 书
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所述第三整流桥臂(23)包括第三电感(35)以及至少一个第三桥臂单元(36)；第三桥臂单元(36)包括第五开关管、第六开关管、第五二极管、第六二极管以及第三电容；
第五开关管的输入端分别与第五二极管的阴极以及第三电容的一端连接，第五开关管的控制端与控制单元(50)连接，第五开关管的输出端分别与第六开关管的输入端、第五二极管的阳极、第六二极管的阴极以及逆变单元(40)的正极输入端或上一个第三桥臂单元(36)连接；
第六开关管的控制端与控制单元(50)连接，第六开关管的输出端分别与第六二极管的阳极、第三电容的另一端以及第三电感(35)的一端或下一个第三桥臂单元(36)连接；
第三电感(35)的另一端与电压转换单元(10)的第二输出端连接；
所述第四整流桥臂(24)包括第四电感(37)以及至少一个第四桥臂单元(38)；第四桥臂单元(38)包括第七开关管、第八开关管、第七二极管、第八二极管以及第四电容；
第七开关管的输入端分别与第七二极管的阴极以及第四电容的一端连接，第七开关管的控制端与控制单元(50)连接，第七开关管的输出端分别与第八开关管的输入端、第七二极管的阳极、第八二极管的阴极以及第四电感(37)的一端或上一个第四桥臂单元(38)连接；
第八开关管的控制端与控制单元(50)连接，第八开关管的输出端分别与第八二极管的阳极、第四电容的另一端以及逆变单元(40)的负极输入端或下一个第四桥臂单元(38)连接；
第四电感(37)的另一端与电压转换单元(10)的第二输出端连接。4.根据权利要求1所述的一种车站备用电源系统，其特征在于：所述逆变单元(40)包括均与控制单元(50)连接的正极逆变桥臂(41)以及负极逆变桥臂(42)，所述整流稳压单元(20)的正极输出端与正极逆变桥臂(41)的输入端连接，整流稳压单元(20)的负极输出端与负极逆变桥臂(42)的输入端连接，正极逆变桥臂(41)的输出端分别与负极逆变桥臂(42)的输出端以及站内负载连接。
5.根据权利要求4所述的一种车站备用电源系统，其特征在于：所述正极逆变桥臂(41)以及负极逆变桥臂(42)分别有三个，并且正极逆变桥臂(41)的输出端与负极逆变桥臂(42)的输出端一一对应连接以将整流稳压单元(20)输出的直流电逆变为三相交流电。
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说 明 书一种车站备用电源系统
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技术领域
[0001]本实用新型涉及轨道交通供电领域，尤其涉及一种车站备用电源系统。
背景技术
[0002]随着铁路网的快速发展，电气化铁路已经代替传统铁路成为主流，电气化铁路沿线设置有牵引电网专门对电力机车进行供电，显示屏、信号灯等站内负载通常使用公共电力网作为电源。
[0003]现有技术中，对于地点偏远、规模不大、人员不多的中小型站点，如果从公共电力网铺设电缆接引电源会产生高额的电网建设费用并且存在维护不便的问题，因此中小型站点的站内负载的电源主要是通过自动闭塞电力线路或电力贯通线路取得。当自动闭塞电力线路或电力贯通线出现故障时，车站发电机组作为备用电源对站内负载进行供电，然而车站发电机组供电存在响应时间长、电能质量低、供电效果差的问题。实用新型内容
[0004]为了解决上述问题，本实用新型提供一种车站备用电源系统，在非自动闭塞电力线路或电力贯通线出现故障时，能够从牵引电网获取电能，快速、稳定地对站内负载进行供电。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车站备用电源系统包括：[0006]电压转换单元，电压转换单元的输入端与车站的牵引电网连接以对牵引电网的交流电进行降压；
[0007]整流稳压单元，整流稳压单元的输入端与电压转换单元的输出端连接以将交流电转换为直流电；[0008]逆变单元，逆变单元的输入端与整流稳压单元的输出端连接以将直流电逆变为交流电，逆变单元的输出端对车站的站内负载供电；[0009]控制单元，分别与整流稳压单元以及逆变单元连接以控制整流稳压单元以及逆变单元工作。
[0010]进一步地，所述整流稳压单元包括分别与控制单元连接的第一整流桥臂、第二整流桥臂、第三整流桥臂以及第四整流桥臂，所述电压转换单元的第一输出端分别与第一整流桥臂的输入端以及第二整流桥臂的输入端连接，电压转换单元的第二输出端分别与第三整流桥臂的输入端以及第四整流桥臂的输入端连接，第一整流桥臂的输出端分别与第三整流桥臂的输出端连接以及逆变单元的正极输入端连接，第二整流桥臂的输出端分别与第四整流桥臂的输出端连接以及逆变单元的负极输入端连接。[0011]进一步地，所述第一整流桥臂包括第一电感以及至少一个第一桥臂单元；[0012]第一桥臂单元包括第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管以及第一电容；
[0013]第一开关管的输入端分别与第一二极管的阴极以及第一电容的一端连接，第一开
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说 明 书
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关管的控制端与控制单元连接，第一开关管的输出端分别与第二开关管的输入端、第一二极管的阳极、第二二极管的阴极以及逆变单元的正极输入端或上一个第一桥臂单元连接；[0014]第二开关管的控制端与控制单元连接，第二开关管的输出端分别与第二二极管的阳极、第一电容的另一端以及第一电感的一端或下一个第一桥臂单元连接；[0015]第一电感的另一端与电压转换单元的第一输出端连接；
[0016]所述第二整流桥臂包括第二电感以及至少一个第二桥臂单元；[0017]第二桥臂单元包括第三开关管、第四开关管、第三二极管、第四二极管以及第二电容；
[0018]第三开关管的输入端分别与第三二极管的阴极以及第二电容的一端连接，第三开关管的控制端与控制单元连接，第三开关管的输出端分别与第四开关管的输入端、第三二极管的阳极、第四二极管的阴极以及第二电感的一端或上一个第二桥臂单元连接；[0019]第四开关管的控制端与控制单元连接，第四开关管的输出端分别与第四二极管的阳极、第二电容的另一端以及逆变单元的负极输入端或下一个第二桥臂单元连接；[0020]第二电感的另一端与电压转换单元的第一输出端连接；
[0021]所述第三整流桥臂包括第三电感以及至少一个第三桥臂单元；[0022]第三桥臂单元包括第五开关管、第六开关管、第五二极管、第六二极管以及第三电容；[0023]第五开关管的输入端分别与第五二极管的阴极以及第三电容的一端连接，第五开关管的控制端与控制单元连接，第五开关管的输出端分别与第六开关管的输入端、第五二极管的阳极、第六二极管的阴极以及逆变单元的正极输入端或上一个第三桥臂单元连接；[0024]第六开关管的控制端与控制单元连接，第六开关管的输出端分别与第六二极管的阳极、第三电容的另一端以及第三电感的一端或下一个第三桥臂单元连接；[0025]第三电感的另一端与电压转换单元的第二输出端连接；
[0026]所述第四整流桥臂包括第四电感以及至少一个第四桥臂单元；[0027]第四桥臂单元包括第七开关管、第八开关管、第七二极管、第八二极管以及第四电容；
[0028]第七开关管的输入端分别与第七二极管的阴极以及第四电容的一端连接，第七开关管的控制端与控制单元连接，第七开关管的输出端分别与第八开关管的输入端、第七二极管的阳极、第八二极管的阴极以及第四电感的一端或上一个第四桥臂单元连接；[0029]第八开关管的控制端与控制单元连接，第八开关管的输出端分别与第八二极管的阳极、第四电容的另一端以及逆变单元的负极输入端或下一个第四桥臂单元连接；[0030]第四电感的另一端与电压转换单元的第二输出端连接。[0031]进一步地，所述逆变单元包括均与控制单元连接的正极逆变桥臂以及负极逆变桥臂，所述整流稳压单元的正极输出端与正极逆变桥臂的输入端连接，整流稳压单元的负极输出端与负极逆变桥臂的输入端连接，正极逆变桥臂的输出端分别与负极逆变桥臂的输出端以及站内负载连接。[0032]进一步地，所述正极逆变桥臂以及负极逆变桥臂分别有三个，并且正极逆变桥臂的输出端与负极逆变桥臂的输出端一一对应连接以将整流稳压单元输出的直流电逆变为三相交流电。
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