[发明专利]列车牵引单元的供电电源、列车牵引单元及列车

说明书

本发明实施例通过提供的一种列车牵引单元的供电电源、列车牵引单元及列车，通过在供电电源上设置EMC防护模块消除了输入电压的电磁干扰；通过设置有源钳位电路和同步整流功能电路，有效提升了电源效率；通过使用数字信号处理模块、原边驱动放大模块和副边驱动放大模块，可实现同时控制PWM开关器件的导通和关断，并配合不同的电源架构实现直流到直流转换的功能，实现降低器件的损坏概率和提升电源稳定性的目的；通过合理选用电流采样处理模块、电压采样处理模块和CAN通信模块，减小了供电电源体积，扩大了电源可用范围，提升了电源稳定性和电源效率。

技术领域

本发明涉及供电控制领域，尤其涉及一种列车牵引单元的供电电源、列车牵引单元及列车。

背景技术

随着高速铁路的快速发展，万吨级货运电力机车的加减速都对电力牵引系统的功能提出更高的要求。因此，高速铁路车辆的小型化轻量化设计的重要性逐渐凸显出来。列车的牵引控制单元作为列车的核心控制部件，其小型化稳定化成为提升企业竞争力的重要措施。

当前的列车牵引单元中大多使用电源模块作为供电电源。使用电源模块作为供电电源不仅电源模块体积较大，且供电范围有限，无法满足列车的牵引控制单元小型化的要求。

发明内容

本发明实施例提供一种列车牵引单元的供电电源、列车牵引单元及列车，减小列车牵引单元供电电源体积，扩大电源的可用范围以及提升了电源效率。

第一方面，本发明实施例提供一种列车牵引单元的供电电源，包括：

EMC防护模块、原边有源钳位电源模块、变压器、副边同步整流电源模块、电流采样处理模块、原边驱动放大模块、副边驱动放大模块、电压采样处理模块、数字信号处理模块CAN通信模块和牵引控制单元；

所述EMC防护模块的输入端与输入电压连接；所述EMC防护模块的输出端与所述原边有源钳位电源模块的第一输入端连接；所述原边有源钳位电源模块的第一输出端与所述变压器的输入端连接，所述变压器的输出端与所述副边同步整流电源模块的第一输入端连接，所述副边同步整流电源模块的输出端与所述输出电压连接；

所述电流采样处理模块的输入端与所述原边有源钳位电源模块的第二输出端连接，所述电流采样处理模块的输出端与所述数字信号处理模块的第一输入端连接，所述电压采样处理模块的输入端与所述输出电压连接，所述电压采样处理模块的输出端与所述数字信号处理模块的第二输入端连接；

所述原边驱动放大模块的输入端与所述数字信号处理模块的第一输出端连接，所述原边驱动放大模块的输出端与所述原边有源钳位电源模块的第二输入端连接，所述副边驱动放大模块的输入端与所述数字信号处理模块的第二输出端连接，所述副边驱动放大模块与所述副边同步整流电源模块的第二输入端连接；

所述输出电压与所述电压采样处理模块的输入端连接，所述数字信号处理模块的第三输出端与所述CAN通信模块的输入端通过CAN总线连接，所述CAN通信模块的输出端与所述牵引控制单元的处理器连接；

所述输入电压经EMC防护模块后消除电磁干扰，所述原边有源钳位电源模块对输入电压进行有源钳位处理，所述副边同步整流电源模块对输入电压进行同步整流处理；所述电流采样处理模块将从所述原边有源钳位电源模块中采集的电流转换成第一电压信号，将所述第一电压信号发送至所述数字信号处理模块；所述电压采样处理模块将所述输出电压进行多级运放隔离和比例缩放获得处理后的第二电压信号，将所述第二电压信号发送至所述数字信号处理模块；

所述数字信号处理模块根据所述第一电压信号和所述第二电压信号进行运算，输出PWM控制信号；所述数字信号处理模块将所述PWM控制信号发送至所述原边驱动放大模块，所述原边驱动放大模块输出原边驱动PWM放大信号并发送至所述原边有源钳位电源模块；所述数字信号处理模块将PWM控制信号发送至所述副边驱动放大模块输出副边驱动PWM放大信号，所述副边驱动放大模块将副边驱动PWM放大信号发送至所述副边同步整流电源模块；