專利名稱：開(kāi)關(guān)電源和電力機(jī)車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電路結(jié)構(gòu)技木，尤其涉及ー種開(kāi)關(guān)電源和電カ機(jī)車。
背景技術(shù)：
開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電カ電子技術(shù)，通過(guò)控制其中開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷的時(shí)間比率(即占空比)，從而控制輸入電壓與輸出電壓的比例，維持穩(wěn)定輸出電壓的ー種電源?，F(xiàn)有的開(kāi)關(guān)電源，受其中采用的開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷頻率的限制，主要應(yīng)用于低電壓場(chǎng)合，其輸入電壓通常為幾百伏，輸出電壓為幾十伏，其輸入電壓較低，不能應(yīng)用于大功率的電カ系統(tǒng)中，例如，鉄路或城市軌道交通的電カ系統(tǒng)中電網(wǎng)的輸入電壓通常為幾千伏，現(xiàn)有的開(kāi)關(guān)電源因其輸入電壓較低不能適用該種電カ系統(tǒng)的應(yīng)用需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的第一個(gè)方面是提供ー種開(kāi)關(guān)電源，以提高開(kāi)關(guān)電源輸入電壓的等級(jí)。該開(kāi)關(guān)電源，包括控制單元，分別與直流降壓?jiǎn)卧腿珮蚪祲簠g元相連，用于根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)生成第一脈沖控制信號(hào)和第二脈沖控制信號(hào)；直流降壓?jiǎn)卧?，其輸入端用干與直流電壓源相連，其輸出端與全橋降壓単元的輸入端相連，用于根據(jù)所述第一脈沖控制信號(hào)將直流電壓源的電壓降低第一設(shè)定倍數(shù)后輸出；全橋降壓単元，其輸出端用干與第一用電設(shè)備相連，用于所述第二脈沖控制信號(hào)將所述直流降壓?jiǎn)卧敵龅闹绷麟妷航档偷诙O(shè)定倍數(shù)后輸出，以作為第一用電設(shè)備的供電電壓源。如上所述的開(kāi)關(guān)電源，其中，所述控制單元還用于根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)生成第三脈沖控制信號(hào)，該開(kāi)關(guān)電源還包括逆變單元，與所述控制単元相連，且所述逆變単元的輸入端與所述直流降壓?jiǎn)卧妮敵龆讼噙B，用于根據(jù)所述第三脈沖控制信號(hào)將所述直流降壓?jiǎn)卧敵龅闹绷麟妷鹤儞Q成設(shè)定幅值的交流電壓后輸出，以作為第二用電設(shè)備的供電電壓源。如上所述的開(kāi)關(guān)電源，其中，所述全橋降壓?jiǎn)卧〝夭ㄆ?，其輸入端與直流降壓?jiǎn)卧妮敵龆讼噙B，用于根據(jù)所述第二脈沖控制信號(hào)將所述直流降壓?jiǎn)卧敵龅闹绷麟妷鹤儞Q成交流電壓后輸出；變壓器，其一次繞組接線端子與所述斬波器的輸出端相連，用于將所述斬波器輸出的交流電壓降低所述第二設(shè)定倍數(shù)后輸出；全波整流子単元，分別與所述變壓器的二次繞組接線端子和第一用電設(shè)備相連，用于將所述變壓器輸出的交流電壓變化變化成直流電壓后輸出，以作為第一用電設(shè)備的供電電壓源。[0016]如上所述的開(kāi)關(guān)電源，其中，所述控制単元包括參數(shù)設(shè)定子單元，用于設(shè)定所述預(yù)設(shè)參數(shù)；通信接ロ子単元，與所述參數(shù)設(shè)定子単元相連，用于根據(jù)設(shè)定通信協(xié)議對(duì)所述預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換以發(fā)送給處理子単元；處理子単元，與所述通信接ロ子単元相連，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)參數(shù)生成控制指令；脈沖驅(qū)動(dòng)子單元，與所述處理子単元相連，用于根據(jù)所述控制指令生成所述第一脈沖控制信號(hào)、第二脈沖控制信號(hào)和第三脈沖控制信號(hào)。如上所述的開(kāi)關(guān)電源，其中，還包括第一電壓傳感器，與所述直流降壓?jiǎn)卧妮斎攵讼噙B，用于檢測(cè)所述直流降壓?jiǎn)呜］斎攵说碾妷阂陨傻谝浑妷褐禉z測(cè)信號(hào)；第二電壓傳感器，與所述直流降壓?jiǎn)卧妮敵龆讼噙B，用于檢測(cè)所述直流降壓?jiǎn)卧敵龆说碾妷阂陨傻诙妷褐禉z測(cè)信號(hào)；第三電壓傳感器，與所述全橋降壓?jiǎn)卧妮敵龆讼噙B，用于檢測(cè)所述全橋降壓?jiǎn)卧敵龆说碾妷阂陨傻诙妷褐禉z測(cè)信號(hào)；信號(hào)調(diào)理單元，分別與所述第一電壓傳感器、第二電壓傳感器和第三電壓傳感器相連，用于將接收到的各電壓值檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成設(shè)定幅值范圍內(nèi)的各模擬電壓信號(hào)；參數(shù)調(diào)整単元，與所述信號(hào)調(diào)理單元相連，用于根據(jù)所述各模擬電壓信號(hào)調(diào)整所述預(yù)設(shè)參數(shù)以發(fā)送給控制單元，以供控制単元根據(jù)調(diào)整后的所述預(yù)設(shè)參數(shù)生成第一脈沖控制信號(hào)、第二脈沖控制信號(hào)和第三脈沖控制信號(hào)。本實(shí)用新型的另ー個(gè)方面還提供一種電カ機(jī)車，包括第一用電設(shè)備，還包括本實(shí)用新型提供的開(kāi)關(guān)電源，所述開(kāi)關(guān)電源中直流降壓?jiǎn)卧妮斎攵伺c所述第一用電設(shè)備相連。如上所述的電カ機(jī)車，其中，該電カ機(jī)車還包括第二用電設(shè)備，所述開(kāi)關(guān)電源還包括逆變單元，所述逆變単元的輸出端與所述第二用電設(shè)備相連。本實(shí)用新型提供的開(kāi)關(guān)電源首先通過(guò)直流降壓?jiǎn)卧某跫?jí)降壓后，將較高等級(jí)的幾千伏直流電流電壓降低至幾百伏，然后再經(jīng)過(guò)全橋降壓?jiǎn)卧M(jìn)行ニ級(jí)降壓，最后可輸出幾十伏的直流電壓，以為直流用電設(shè)備提供穩(wěn)定的電壓源，該開(kāi)關(guān)電源輸入電壓的等級(jí)可以為幾千伏的直流電壓，與現(xiàn)有開(kāi)關(guān)電源只能輸入幾百伏等級(jí)的電壓相比，提高了輸入電壓的等級(jí)，可適用于大功率的電カ系統(tǒng)中。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型另ー實(shí)施例所提供的開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型又一實(shí)施例所提供的開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了ー種開(kāi)關(guān)電源，圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖I所示，該開(kāi)關(guān)電源具體包括控制單元10、直流降壓?jiǎn)卧?1和全橋降壓?jiǎn)卧?2?？刂茊卧?0，分別與直流降壓?jiǎn)卧?1和全橋降壓単元12相連，用于根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)生成第一脈沖控制信號(hào)和第二脈沖控制信號(hào)。該預(yù)設(shè)參數(shù)可以包括第一設(shè)定倍數(shù)的數(shù)值、第二設(shè)定倍數(shù)的數(shù)值等，或者是，直流電壓源的電壓值，直流降壓?jiǎn)卧敵鲭妷旱碾妷褐怠⑷珮蚪祲簠g元最后輸出電壓的電壓值等，控制單元可根據(jù)該預(yù)設(shè)參數(shù)生成控制信號(hào)，該控制信號(hào)包括第一脈沖控制信號(hào)和第二脈沖控制信號(hào)，其作用是控制直流降壓?jiǎn)卧腿珮蚪祲簠g元的工作狀態(tài)，直流降壓?jiǎn)卧腿珮蚪祲簠g元在脈沖控制信號(hào)作用在工作，以完成各自的降壓作用。 直流降壓?jiǎn)卧?1，其輸入端用干與直流電壓源20相連，其輸出端與全橋降壓単元12的輸入端相連，用于根據(jù)所述第一脈沖控制信號(hào)將直流電壓源20的電壓降低第一設(shè)定倍數(shù)后輸出。直流電壓源通常為取自電網(wǎng)的較高等級(jí)的電壓，例如，通常為幾千伏以上的電壓，直流降壓?jiǎn)卧饔檬墙档椭绷麟妷涸吹碾妷旱燃?jí)，對(duì)直流電壓源的電壓進(jìn)行初級(jí)降壓。該直流降壓?jiǎn)卧牡湫碗娐房梢圆捎矛F(xiàn)有的降壓式變換電路(俗稱Buck電路)實(shí)現(xiàn)，該種電路為由晶體管、電感、電容和電阻等電子元器件組成的電路，可實(shí)現(xiàn)直流-直流的電壓變換，第一脈沖控制信號(hào)為控制直流降壓?jiǎn)卧懈骶w管導(dǎo)通或關(guān)斷的信號(hào)，直流降壓?jiǎn)卧鶕?jù)第一脈沖控制信號(hào)，可對(duì)直流電壓源的電壓進(jìn)行初級(jí)降壓，使輸出電壓小于輸入電壓，將輸入電壓降低第一設(shè)定倍數(shù)后輸出，該第一設(shè)定倍數(shù)受直流降壓?jiǎn)呜Ｗ陨淼碾娐方Y(jié)構(gòu)的限制，通常直流降壓?jiǎn)卧蓪⑸锨Х燃?jí)的電壓降低至幾百伏。當(dāng)然，該直流降壓?jiǎn)卧部刹捎闷渌问降碾娐?，不限于本?shí)施例所述。全橋降壓単元12，其輸出端用干與第一用電設(shè)備21相連，用于所述第二脈沖控制信號(hào)將所述直流降壓?jiǎn)卧?1輸出的直流電壓降低第二設(shè)定倍數(shù)后輸出，以作為第一用電設(shè)備21的供電電壓源。全橋降壓単元作為ニ級(jí)降壓?jiǎn)卧?，可根?jù)第二脈沖控制信號(hào)將直流降壓?jiǎn)卧敵龅闹绷麟妷涸俅谓档偷诙O(shè)定倍數(shù)后輸出，經(jīng)過(guò)全橋降壓単元后最后輸出的電壓仍然為直流電壓，該第二設(shè)定倍數(shù)受全橋降壓?jiǎn)卧陨淼碾娐方Y(jié)構(gòu)的限制，可將幾百伏等級(jí)的電壓降低至幾十伏，該電壓可直接作為電壓源，以為第一用電設(shè)備供電。第一用電設(shè)備可以包括各種設(shè)備，例如，各種計(jì)算機(jī)、處理器等控制設(shè)備，蓄電池的充電電源等。全橋降壓単元可以為由整流電路、逆變電路和變壓器等組成的電路結(jié)構(gòu)，例如，可通過(guò)整流電路將直流電壓變化成交流電壓，在通過(guò)變壓器進(jìn)行降壓，然后再通過(guò)逆變電路將變壓器輸出的交流電壓變換成直流電壓后作為最后的輸出電壓。由上述技術(shù)方案可知，該開(kāi)關(guān)電源首先通過(guò)直流降壓?jiǎn)卧某跫?jí)降壓后，將較高等級(jí)的幾千伏直流電流電壓降低至幾百伏，然后再經(jīng)過(guò)全橋降壓?jiǎn)卧M(jìn)行ニ級(jí)降壓，最后可輸出幾十伏的直流電壓，以為直流用電設(shè)備提供穩(wěn)定的電壓源，該開(kāi)關(guān)電源輸入電壓的等級(jí)可以為幾千伏的直流電壓，與現(xiàn)有開(kāi)關(guān)電源只能輸入幾百伏等級(jí)的電壓相比，提高了輸入電壓的等級(jí)，可適用于大功率的電カ系統(tǒng)中。圖2為本實(shí)用新型另ー實(shí)施例所提供的開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)示意圖，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，如圖2所示，進(jìn)ー步的，該開(kāi)關(guān)電源中控制單元10還用于根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)生成第三脈沖控制信號(hào)，該開(kāi)關(guān)電源還包括逆變單元13。[0045]逆變單元13，與所述控制単元10相連，且所述逆變單元13的輸入端與所述直流降壓?jiǎn)卧?1的輸出端相連，用于根據(jù)所述第三脈沖控制信號(hào)將所述直流降壓?jiǎn)卧?1輸出的直流電壓變換成設(shè)定幅值的交流電壓后輸出，以作為第二用電設(shè)備22的供電電壓源。本實(shí)施例中，該預(yù)設(shè)參數(shù)可以包括直流降壓?jiǎn)卧敵鲭妷旱碾妷褐怠⒛孀儐卧詈筝敵鲭妷旱碾妷褐档?，或者是逆變単元輸出電壓與輸入電壓的比值等?？刂茊卧€可根據(jù)該預(yù)設(shè)參數(shù)生成第三脈沖控制信號(hào)，其作用是控制逆變單元的工作狀態(tài)，逆變單元在第三脈沖控制信號(hào)作用下工作，以完成其電壓變換作用。逆變單元可采用由門極可關(guān)斷晶閘管(Gate Turn-Off Thyristor,簡(jiǎn)稱GTO)、絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,簡(jiǎn)稱IGBT)或者是其他可控晶體管組成的逆變電路實(shí)現(xiàn)，第三脈沖控制信號(hào)為控制逆變單元中各開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷的信號(hào)，逆變單元根據(jù)第三脈沖控制信號(hào)，可將直流降壓?jiǎn)卧敵龅闹绷麟妷鹤儞Q成交流電壓，并且，可改變輸入電壓的電壓值，最后輸出所需設(shè)定幅值的電壓。圖3為本實(shí)用新型又一實(shí)施例所提供的開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，上述開(kāi)關(guān)電源中的全橋降壓単元12具體的可以包括斬波器121、變壓器122和全波整流子単元123。斬波器121，其輸入端與直流降壓?jiǎn)卧?1輸出端相連，用于根據(jù)所述第二脈沖控制信號(hào)將所述直流降壓?jiǎn)卧?1輸出的直流電壓變換成交流電壓后輸出。斬波器為由GTO、IGBT或者是其他可控晶體管組成的電路，第二脈沖控制信號(hào)為控制各晶體管導(dǎo)通或關(guān)斷的信號(hào)，斬波器根據(jù)該第二脈沖控制信號(hào)，可將直流降壓?jiǎn)卧敵龅闹绷麟妷鹤儞Q成交流電壓后輸出。變壓器122，其一次繞組接線端子與所述斬波器121的輸出端相連，用于將所述斬波器121輸出的交流電壓降低所述第二設(shè)定倍數(shù)后輸出。變壓器是利用電磁感應(yīng)原理，對(duì)輸入電壓和輸出電壓的大小進(jìn)行變換的裝置，變壓器主要包括一次繞組和二次繞組，一次繞組用于接收電能，二次繞組用于送出電能，最后輸出經(jīng)過(guò)變換后的電壓。變壓器可為實(shí)現(xiàn)升壓或降壓作用，本實(shí)施例中的變壓器為降壓變壓器，其一次繞組接線端子與斬波器的輸出端相連，其二次繞組接線端子與全波整流子単元相連，其輸出電壓小于輸入電壓，將斬波器輸出的交流電壓降低第二設(shè)定倍數(shù)后輸出，該第二設(shè)定倍數(shù)即為ー繞繞組和二次繞組的匝數(shù)比。全波整流子単元123，分別與所述變壓器122的二次繞組接線端子和第一用電設(shè)備相連21，用于將所述變壓器122輸出的交流電壓變化成直流電壓后輸出，以作為第一用電設(shè)備21的供電電壓源。全波整流子単元通常為由整流ニ極管、電容、電阻和電感等組成的整流電路，可將變壓器輸出的交流電壓變化成直流電壓，以作為第一用電設(shè)備的供電電壓源。本實(shí)施例只是提供全橋降壓単元的ー種具體電路結(jié)構(gòu)，在實(shí)際應(yīng)中，還可以根據(jù)需要采用已有的其他形式的硬件電路實(shí)現(xiàn)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)施例所述的功能即可，不限于本實(shí)施例所述電路結(jié)構(gòu)?；谏鲜龅膶?shí)施例,如圖3所示,該開(kāi)關(guān)電源中的控制單元10可具體包括參數(shù)設(shè)定子單元101、通信接ロ子単元102、處理子単元103和脈沖驅(qū)動(dòng)子單元104。[0059]參數(shù)設(shè)定子單元101，用于設(shè)定所述預(yù)設(shè)參數(shù)。參數(shù)設(shè)定子單元可以為ー計(jì)算機(jī)或手持式控制器等可以輸入數(shù)據(jù)的設(shè)備，用戶可根據(jù)需要設(shè)定預(yù)設(shè)參數(shù)。通信接ロ子単元102，與所述參數(shù)設(shè)定子単元101相連，用于根據(jù)設(shè)定通信協(xié)議對(duì)所述預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換以發(fā)送給處理子単元。通信接ロ子単元為根據(jù)通信協(xié)議對(duì)預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換的通信接ロ，參數(shù)設(shè)定子単元與處理子単元要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，所基于的通信協(xié)議應(yīng)該相同，例如，可以為485通信協(xié)議或者是CAN通信協(xié)議，因此，本實(shí)施例中，設(shè)置通信接ロ子単元，可根據(jù)參數(shù)設(shè)定子單元與處理子単元所采用的通信協(xié)議對(duì)預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)兩子単元之間的數(shù)據(jù)通信。處理子単元103，與所述通信接ロ子単元102相連，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)參數(shù)生成控制指令。脈沖驅(qū)動(dòng)子單元104，與所述處理子単元103相連，用于根據(jù)所述控制指令生成所述第一脈沖控制信號(hào)、第二脈沖控制信號(hào)和/或第三脈沖控制信號(hào)。處理子単元可以為ー計(jì)算機(jī)或其他形式的處理器，處理子単元中設(shè)置有相應(yīng)的處理程序，可根據(jù)接收到的預(yù)設(shè)參數(shù)生成控制指令，該控制指令可以包括脈沖的頻率和占空比等，脈沖驅(qū)動(dòng)子單元根據(jù)該控制指令生成第一脈沖信號(hào)、第二脈沖信號(hào)和/或第三脈沖控制信號(hào)，以分別控制直流降壓?jiǎn)卧⑷珮蚪祲簠g元和逆變單元的工作狀態(tài)，完成各自的功倉(cāng)^:，本實(shí)施例只是提供控制單元的ー種具體結(jié)構(gòu)，在實(shí)際應(yīng)中，還可以根據(jù)需要采用已有的其他形式的硬件實(shí)現(xiàn)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)施例所述的控制単元的功能即可，不限于本實(shí)施例所述結(jié)構(gòu)。并且，如圖3所示，該開(kāi)關(guān)電源還可以包括第一電壓傳感器14、第二電壓傳感器15、第三電壓傳感器16、信號(hào)調(diào)理單元17和參數(shù)調(diào)整単元18。第一電壓傳感器14，與所述直流降壓?jiǎn)卧?1的輸入端相連，用于檢測(cè)所述直流降壓?jiǎn)卧?1輸入端的電壓以生成第一電壓值檢測(cè)信號(hào)；第二電壓傳感器15，與所述直流降壓?jiǎn)卧?1的輸出端相連，用于檢測(cè)所述直流降壓?jiǎn)卧?1輸出端的電壓以生成第二電壓值檢測(cè)信號(hào)；第三電壓傳感器16，與所述全橋降壓?jiǎn)卧?2的輸出端相連，用于檢測(cè)所述全橋降壓?jiǎn)卧?2輸出端的電壓以生成第二電壓值檢測(cè)信號(hào)；信號(hào)調(diào)理單元17，分別與所述第一電壓傳感器14、第二電壓傳感器15和第三電壓傳感器16相連，用于將接收到的各電壓值檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成設(shè)定幅值范圍內(nèi)的各模擬電壓
信號(hào);參數(shù)調(diào)整単元18，與所述信號(hào)調(diào)理單元17相連，用于根據(jù)所述各模擬電壓信號(hào)調(diào)整所述預(yù)設(shè)參數(shù)以發(fā)送給控制單元10，以供控制単元10根據(jù)調(diào)整后的所述預(yù)設(shè)參數(shù)生成第一脈沖控制信號(hào)、第二脈沖控制信號(hào)或第三脈沖控制信號(hào)。本實(shí)施中，進(jìn)ー步的在開(kāi)關(guān)電源中各關(guān)鍵點(diǎn)(例如，直流降壓?jiǎn)卧妮斎攵伺c輸出端、全橋降壓単元的輸出端)設(shè)置電壓傳感器，以采集相應(yīng)點(diǎn)的電壓值作為檢測(cè)信號(hào)。由于通過(guò)各傳感器生成的檢測(cè)信號(hào)可能為電流形式的信號(hào)，也可能為電壓形式的信號(hào)，如果要將上述不同類型的信號(hào)發(fā)送給參數(shù)調(diào)整単元，需要在參數(shù)調(diào)整単元上設(shè)置各種類型的接ロ，因此，為簡(jiǎn)化參數(shù)調(diào)整単元接收各檢測(cè)信號(hào)的接ロ，首先通過(guò)信號(hào)調(diào)理單元對(duì)各檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理，將各電壓值檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成設(shè)定幅值范圍內(nèi)的各模擬電壓信號(hào)，也就是將各檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成相同格式的信號(hào)，以發(fā)送給參數(shù)調(diào)整單元。上述的各檢測(cè)信號(hào)為用于檢測(cè)直流降壓?jiǎn)卧腿珮蚪祲簠g元工作狀態(tài)的信號(hào)，例如，如果某ー時(shí)刻，通過(guò)第一電壓傳感器檢測(cè)的直流降壓?jiǎn)卧斎攵穗妷褐荡笥谡ｋ妷褐?，或通過(guò)第二電壓傳感器檢測(cè)的直流降壓?jiǎn)卧敵龆穗妷褐敌∮谡ｋ妷褐?，或者是，通過(guò)第三電壓傳感器檢測(cè)的全橋降壓?jiǎn)卧敵龆穗妷褐荡笥谒璧碾妷褐?，此時(shí)，參數(shù)調(diào)整単元根據(jù)各檢測(cè)信號(hào)調(diào)整控制単元中的預(yù)設(shè)參數(shù)，控制單元根據(jù)調(diào)整后的預(yù)設(shè)參數(shù)生成對(duì)直流降壓?jiǎn)卧⑷珮蚪祲簠g元和逆變單元的第一脈沖控制信號(hào)、第二脈沖控制信號(hào)和第三脈沖控制信號(hào)，各脈沖控制信號(hào)可通過(guò)調(diào)整直流降壓?jiǎn)卧⑷珮蚪祲簠g元和逆變單元中開(kāi)關(guān)管的占空比，使各単元自動(dòng)調(diào)整輸出端的輸出電壓，最終全橋降壓単元的輸出電壓和逆變單元的輸出電壓為所需的電壓，以分別作為第一用電設(shè)備的供電電壓源和第二用電設(shè)備的供電電壓源。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了ー種電カ機(jī)車，包括第一用電設(shè)備，還包括本實(shí)用新型實(shí)施例提供的開(kāi)關(guān)電源，所述開(kāi)關(guān)電源中直流降壓?jiǎn)卧妮斎攵伺c所述第一用電設(shè)備相連。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電カ機(jī)車，采用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的開(kāi)關(guān)電源，以為機(jī)車上的用電設(shè)備提供穩(wěn)定的直流電壓，作為電カ機(jī)車上的第一用電設(shè)備的直流供電電壓源，第一供電設(shè)備可以為電機(jī)機(jī)車上的控制器、蓄電池的充電電源等設(shè)備。該電カ機(jī)車，通過(guò)采用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的開(kāi)關(guān)電源，其輸入電壓的等級(jí)可以為幾千伏的直流電壓，而為電カ機(jī)車供電的電カ系統(tǒng)中電網(wǎng)的輸入電壓通常為幾千伏，因此，該開(kāi)關(guān)電源可適用于為電カ機(jī)車供電的大功率的電カ系統(tǒng)的應(yīng)用需求。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)ー步的，該電カ機(jī)車還包括第二用電設(shè)備，所述開(kāi)關(guān)電源還包括逆變單元，所述逆變単元的輸出端與所述第二用電設(shè)備相連。該電カ機(jī)車中的第二用電設(shè)備為采用交流電作為供電電壓源的設(shè)備，可以為機(jī)車上的各種風(fēng)機(jī)、空調(diào)、風(fēng)扇等，該開(kāi)關(guān)電源中的逆變單元可輸出交流電壓，作為電機(jī)機(jī)車上的第二用電設(shè)備的供電電壓源。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求1.ー種開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，包括 控制單元，分別與直流降壓?jiǎn)卧腿珮蚪祲簠g元相連，用于根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)生成第一脈沖控制信號(hào)和第二脈沖控制信號(hào)； 直流降壓?jiǎn)卧?，其輸入端用干與直流電壓源相連，其輸出端與全橋降壓単元的輸入端相連，用于根據(jù)所述第一脈沖控制信號(hào)將直流電壓源的電壓降低第一設(shè)定倍數(shù)后輸出； 全橋降壓単元，其輸出端用干與第一用電設(shè)備相連，用于所述第二脈沖控制信號(hào)將所述直流降壓?jiǎn)卧敵龅闹绷麟妷航档偷诙O(shè)定倍數(shù)后輸出，以作為第一用電設(shè)備的供電電壓源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，所述控制單元還用于根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)生成第三脈沖控制信號(hào)，該開(kāi)關(guān)電源還包括 逆變單元，與所述控制単元相連，且所述逆變單元的輸入端與所述直流降壓?jiǎn)卧妮敵龆讼噙B，用于根據(jù)所述第三脈沖控制信號(hào)將所述直流降壓?jiǎn)卧敵龅闹绷麟妷鹤儞Q成設(shè)定幅值的交流電壓后輸出，以作為第二用電設(shè)備的供電電壓源。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，所述全橋降壓?jiǎn)卧? 斬波器，其輸入端與直流降壓?jiǎn)卧妮敵龆讼噙B，用于根據(jù)所述第二脈沖控制信號(hào)將所述直流降壓?jiǎn)卧敵龅闹绷麟妷鹤儞Q成交流電壓后輸出； 變壓器，其一次繞組接線端子與所述斬波器的輸出端相連，用于將所述斬波器輸出的交流電壓降低所述第二設(shè)定倍數(shù)后輸出； 全波整流子単元，分別與所述變壓器的二次繞組接線端子和第一用電設(shè)備相連，用于將所述變壓器輸出的交流電壓變化變化成直流電壓后輸出，以作為第一用電設(shè)備的供電電壓源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，所述控制単元包括 參數(shù)設(shè)定子單元，用于設(shè)定所述預(yù)設(shè)參數(shù)； 通信接ロ子単元，與所述參數(shù)設(shè)定子単元相連，用于根據(jù)設(shè)定通信協(xié)議對(duì)所述預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換以發(fā)送給處理子単元； 處理子単元，與所述通信接ロ子単元相連，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)參數(shù)生成控制指令；脈沖驅(qū)動(dòng)子單元，與所述處理子単元相連，用于根據(jù)所述控制指令生成所述第一脈沖控制信號(hào)、第二脈沖控制信號(hào)和第三脈沖控制信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，還包括 第一電壓傳感器，與所述直流降壓?jiǎn)卧妮斎攵讼噙B，用于檢測(cè)所述直流降壓?jiǎn)卧斎攵说碾妷阂陨傻谝浑妷褐禉z測(cè)信號(hào)； 第二電壓傳感器，與所述直流降壓?jiǎn)卧妮敵龆讼噙B，用于檢測(cè)所述直流降壓?jiǎn)卧敵龆说碾妷阂陨傻诙妷褐禉z測(cè)信號(hào)； 第三電壓傳感器，與所述全橋降壓?jiǎn)卧妮敵龆讼噙B，用于檢測(cè)所述全橋降壓?jiǎn)卧敵龆说碾妷阂陨傻诙妷褐禉z測(cè)信號(hào)； 信號(hào)調(diào)理單元，分別與所述第一電壓傳感器、第二電壓傳感器和第三電壓傳感器相連，用于將接收到的各電壓值檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成設(shè)定幅值范圍內(nèi)的各模擬電壓信號(hào)； 參數(shù)調(diào)整単元，與所述信號(hào)調(diào)理單元相連，用于根據(jù)所述各模擬電壓信號(hào)調(diào)整所述預(yù)設(shè)參數(shù)以發(fā)送給控制単元，以供控制単元根據(jù)調(diào)整后的所述預(yù)設(shè)參數(shù)生成第一脈沖控制信號(hào)、第二脈沖控制信號(hào)和第三脈沖控制信號(hào)。
6.—種電カ機(jī)車,包括第一用電設(shè)備,其特征在于 還包括權(quán)利要求1-5任一所述的開(kāi)關(guān)電源，所述開(kāi)關(guān)電源中直流降壓?jiǎn)卧妮斎攵伺c所述第一用電設(shè)備相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電カ機(jī)車，其特征在干 該電カ機(jī)車還包括第二用電設(shè)備，所述開(kāi)關(guān)電源還包括逆變單元，所述逆變単元的輸出端與所述第二用電設(shè)備相連。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種開(kāi)關(guān)電源和電力機(jī)車，該包括開(kāi)關(guān)電源控制單元、直流降壓?jiǎn)卧腿珮蚪祲簡(jiǎn)卧渲?，控制單元分別與直流降壓?jiǎn)卧腿珮蚪祲簡(jiǎn)卧噙B；直流降壓?jiǎn)卧妮斎攵擞糜谂c直流電壓源相連；全橋降壓?jiǎn)卧妮敵龆擞糜谂c第一用電設(shè)備相連。該開(kāi)關(guān)電源輸入電壓的等級(jí)可以為幾千伏的直流電壓，與現(xiàn)有開(kāi)關(guān)電源只能輸入幾百伏等級(jí)的電壓相比，提高了輸入電壓的等級(jí)，可適用于大功率的電力系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)H02M3/24GK202602538SQ201220174789
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者王磊, 劉志剛, 刁利軍, 牟富強(qiáng), 張鋼, 林文立, 全恒立, 宋永豐, 孫濤 申請(qǐng)人:北京千駟馭電氣有限公司, 北京交通大學(xué)