專利名稱：一種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種電カ設(shè)備，具體涉及ー種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置。
背景技術(shù)：
人機(jī)交互系統(tǒng)的各個(gè)組成部分如處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接ロ、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元等，都需要電源驅(qū)動(dòng)，而且對(duì)電源品質(zhì)有一定的要求。穩(wěn)壓系數(shù)、電網(wǎng)調(diào)整率和電壓穩(wěn)定度表征輸出電壓隨輸入電壓變化的比值，人機(jī)交互系統(tǒng)要求電壓不能有大的波動(dòng)；負(fù)載調(diào)整率表征負(fù)載電流從零變化到最大時(shí)電源輸出電壓的最大變化量，人機(jī)交互系統(tǒng)要求電源能夠提供穩(wěn)定的電壓以保證系統(tǒng)正常啟動(dòng)；紋波電壓表征額定狀態(tài)下電源輸出電壓的紋波絕對(duì)值，人機(jī)交互系統(tǒng)要求電源不能有過(guò)高的噪聲以免造成器件損壞。軌道交通車輛上電網(wǎng)提供的電源產(chǎn)生震蕩，會(huì)使電壓不穩(wěn)定，造成很大的波動(dòng)，而且電源的噪聲很高，不適合人機(jī)交互系統(tǒng)應(yīng)用在軌道交通車輛上。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服軌道交通電網(wǎng)不能為人機(jī)界面提供穩(wěn)定、低噪的高品質(zhì)電源，導(dǎo)致人機(jī)界面無(wú)法應(yīng)用在軌道交通上的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置，實(shí)現(xiàn)了在軌道交通車輛上為人機(jī)交互系統(tǒng)提供所需制式的高品質(zhì)電源，解決了人機(jī)交互系統(tǒng)在軌道交通車輛上存在的電源匹配限制問(wèn)題。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置，其特征在干，包括一系統(tǒng)箱，系統(tǒng)箱前面設(shè)置有ー個(gè)開(kāi)ロ，在開(kāi)ロ處設(shè)置有便于人機(jī)交互的人機(jī)界面，系統(tǒng)箱內(nèi)的后壁上設(shè)置具有穩(wěn)壓濾波功能的電源模塊，電源模塊包括整流濾波單元、功率因數(shù)校正単元、控制單元、電壓變換單元，整流濾波單元對(duì)輸入的電流進(jìn)行整流和濾波后輸出電流；功率因數(shù)校正単元對(duì)輸出的電流進(jìn)行功率因數(shù)校正；電壓變換單元包括人機(jī)界面電源端和主電源端，其將經(jīng)功率因數(shù)校正単元校正后的電流通過(guò)人機(jī)界面電源端和主電源端分別輸出給人機(jī)界面和控制單元，軌道交通車輛電網(wǎng)上的電流通過(guò)連接器輸入給電源模塊，經(jīng)電源模塊調(diào)整將電流輸出給人機(jī)界面，軌道交通電網(wǎng)上的電流經(jīng)電源模塊的調(diào)整轉(zhuǎn)換為人機(jī)界面可使用的高品質(zhì)電源。人機(jī)界面設(shè)于系統(tǒng)箱開(kāi)ロ處并緊貼系統(tǒng)箱內(nèi)壁，電源模塊設(shè)于系統(tǒng)箱內(nèi)正對(duì)人機(jī)界面處并緊貼系統(tǒng)箱后壁，人機(jī)界面和電源模塊之間具有一間距，系統(tǒng)箱為輕質(zhì)金屬材料。在系統(tǒng)箱后壁上電源模塊的下方設(shè)置有連接線路板和連接器，電源模塊的一端與人機(jī)界面連接，另一端與連接線路板連接，連接器一端與連接線路板連接，另一端接入軌道交通車輛電網(wǎng)電源。連接器上的插座立焊在連接線路板上，連接器上具有連接器緊固座，使得連接器可靠連接。系統(tǒng)箱箱體的后壁上設(shè)置ー開(kāi)ロ，開(kāi)ロ處設(shè)置一可拆卸后蓋，至少連接器設(shè)置在后蓋上，后蓋上開(kāi)設(shè)有與連接器上的插座相對(duì)應(yīng)的對(duì)外插座孔，連接器的連接部分通過(guò)對(duì)外插座孔伸出后蓋。系統(tǒng)箱前面設(shè)置的開(kāi)ロ為系統(tǒng)箱前面板的開(kāi)ロ，前面板包括前面板開(kāi)口和前面板框架，人機(jī)界面設(shè)置在前面板框架內(nèi)并且其表面與前面板框架平齊。電源模塊的輸入電路與輸出電路之間分別接地，電源模塊包括兩個(gè)并聯(lián)在一起的相同配置的子電源模塊，人機(jī)界面設(shè)置有內(nèi)置電源，人機(jī)界面的殼體上對(duì)應(yīng)于內(nèi)置電源的部分開(kāi)設(shè)若干散熱槽或孔，電源模塊設(shè)置在遠(yuǎn)離人機(jī)界面內(nèi)置電源處，便于散熱。電源模塊的最大發(fā)熱面與系統(tǒng)箱后壁內(nèi)面緊密貼合并連成一體，由系統(tǒng)箱箱體作為散熱器進(jìn)行散熱，有利于系統(tǒng)箱內(nèi)產(chǎn)生熱量的散發(fā)。優(yōu)選的，在系統(tǒng)箱箱體非固定器件處遍布散熱孔，保證了熱量有效地散發(fā)。為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置安裝于駕駛操縱臺(tái)上。本實(shí)用新型的有益效果是，實(shí)現(xiàn)了在軌道交通車輛上為人機(jī)交互系統(tǒng)提供所需制式高品質(zhì)電源，滿足人機(jī)交互系統(tǒng)對(duì)電源的制式及品質(zhì)的要求，解決了人機(jī)交互系統(tǒng)在軌道交通車輛上存在的電源匹配限制問(wèn)題，使得人機(jī)界面可以應(yīng)用在軌道交通車輛上。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型所述的為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置進(jìn)行具體說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的俯視圖；圖2是本實(shí)用新型的右側(cè)視圖；圖3是本實(shí)用新型電源模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1至2所示，本實(shí)用新型所述的ー種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置設(shè)置為一系統(tǒng)箱I，箱體為金屬材料，系統(tǒng)箱I前面設(shè)置有ー開(kāi)ロ，在開(kāi)ロ處并緊貼系統(tǒng)箱I內(nèi)壁設(shè)置有人機(jī)界面2，便于人機(jī)交互；系統(tǒng)箱I內(nèi)正對(duì)人機(jī)界面處并緊貼系統(tǒng)箱后壁上設(shè)置有兩個(gè)具有穩(wěn)壓濾波功能的電源模塊3，兩個(gè)電源模塊3配置相同，并聯(lián)連接，互為冗余的為人機(jī)界面2提供轉(zhuǎn)換后的高品質(zhì)電源，雙電源的冗余備份設(shè)計(jì)，即使ー個(gè)電源模塊突然發(fā)生故障不能正常供電，也能在瞬間進(jìn)行供電輸出的不間斷切換，確保人機(jī)界面不失電，不影響人機(jī)交互系統(tǒng)的正常運(yùn)行；電源模塊3的下方設(shè)置連接線路板4和使電流穩(wěn)定可靠流通的連接器5 ;軌道交通車輛電網(wǎng)的電流由連接器5輸入到連接線路板4，經(jīng)連接線路板4轉(zhuǎn)接輸入到電源模塊3，經(jīng)電源模塊3調(diào)整輸出給人機(jī)界面2，軌道交通電網(wǎng)上的電流經(jīng)電源模塊的調(diào)整轉(zhuǎn)換為人機(jī)界面可使用的高品質(zhì)電源。系統(tǒng)箱I前面設(shè)置的開(kāi)ロ為系統(tǒng)箱I前面板的開(kāi)ロ，前面板包括前面板開(kāi)口和前面板框架，人機(jī)界面2設(shè)置在前面板框架內(nèi)并且其表面與前面板框架平齊。在系統(tǒng)箱內(nèi)，人機(jī)界面與電源模塊之間有一定的間距，便于人機(jī)界面與電源模塊的熱量的散發(fā)。連接線路板4直接固定在系統(tǒng)箱I的后壁上，可以單獨(dú)拆卸以便于檢修，輸入部分設(shè)置2芯的DB型電源插座，以接入車輛電網(wǎng)電源。 系統(tǒng)箱I箱體的后壁上設(shè)置ー開(kāi)ロ，開(kāi)ロ處設(shè)置一可拆卸后蓋6，方便操作，有利于檢查與修理。連接器5設(shè)置在系統(tǒng)箱后蓋6上，一端與連接線路板4連接，另一端與軌道交通車輛電網(wǎng)相連接。連接器5采用2芯DB型連接器，其自帶的連接器緊固座可以保證連接器的可靠連接。連接器5上的插座立焊在連接線路板4上，節(jié)省系統(tǒng)箱內(nèi)的空間，與連接線路板4的輸入部分相匹配。在系統(tǒng)箱后蓋6上開(kāi)設(shè)有與連接器5上的插座相對(duì)應(yīng)的對(duì)外插座孔，通過(guò)對(duì)外插座孔將連接器5的連接部分伸出系統(tǒng)箱的后蓋。如圖3所示，電源模塊3采用軌道交通專用電源，包括整流濾波單元7、功率因數(shù)校正単元8、控制單元9、電壓變換單元10、開(kāi)關(guān)單元11，該整流濾波單元7用于對(duì)從電源輸入的電流進(jìn)行整流和濾波；該功率因數(shù)校正単元8用于對(duì)該整流濾波之后的電流進(jìn)行功率因數(shù)校正；該電壓變換單元10包括人機(jī)界面電源端和主電源端，其用于將經(jīng)功率因數(shù)校正后的電流變換為人機(jī)界面2用的電流和主電流，并通過(guò)人機(jī)界面電源端和主電源端分別輸出人機(jī)界面用電流和主電流，該主電流被提供給控制単元9。當(dāng)電源處于省電模式時(shí)，該控制單元9用于在接收到省電模式的控制指令時(shí)控制功率因數(shù)校正單元工作；該開(kāi)關(guān)單元11連接于電壓變換單元10和人機(jī)界面2之間，其用于在接收到控制単元的省電指令時(shí)，通過(guò)電壓變換單元控制人機(jī)界面電源端與人機(jī)界面之間的電源供應(yīng)。電源模塊3可以轉(zhuǎn)換直流電，也可以轉(zhuǎn)換交流電。電源模塊3的輸入電路與輸出電路之間分別接地，為隔離設(shè)計(jì)，具有輸入過(guò)壓保護(hù)，防止輸出過(guò)渡及短路保護(hù)的作用。電源模塊3內(nèi)置EMI濾波單元，減少電網(wǎng)與電源之間的相互干擾，并且抑制了電網(wǎng)上傳來(lái)的電磁干擾，同時(shí)抑制電源本身產(chǎn)生的電磁干擾，具有高效率、高密度、高可靠性。電源模塊3的外形為超薄一體化金屬外形，使電源重量降至最低。軌道交通車輛的人機(jī)交互系統(tǒng)安裝于駕駛操縱臺(tái)上正對(duì)操縱員的立面上，系統(tǒng)箱I采用輕質(zhì)金屬材料，為以輕金屬為主要成分的合金材料，密度小，具有較高的強(qiáng)度和韌性，延展性好，能制成各種型材，質(zhì)量輕，減輕裝置的自重。采用輕質(zhì)金屬材料，確保本裝置不會(huì)因増加箱體造成系統(tǒng)過(guò)重而導(dǎo)致操縱臺(tái)立面扭曲變形損壞或部件脫落。系統(tǒng)箱I內(nèi)，主要發(fā)熱器件為設(shè)置的兩個(gè)相同配置的子電源模塊3和人機(jī)界面2的內(nèi)置電源。內(nèi)置電源位于人機(jī)界面2的背面，為方便散熱，在人機(jī)界面2自身殼體上對(duì)應(yīng)內(nèi)置電源的部分開(kāi)設(shè)若干散熱槽或散熱孔，并將電源模塊3與內(nèi)置電源最大遠(yuǎn)距離設(shè)置。而且，電源模塊3是整體發(fā)熱的器件，為保證散熱性，將電源模塊3的最大發(fā)熱面與系統(tǒng)箱I緊密貼合，連成一體。因而，電源模塊3的大部分熱量都傳導(dǎo)到系統(tǒng)箱I上，由系統(tǒng)箱I作為散熱器進(jìn)行散熱，從而使系統(tǒng)箱I內(nèi)部空氣的散熱量大大減小。為了保證系統(tǒng)箱I熱量的有效散發(fā)，在系統(tǒng)箱I箱體非固定器件處遍布散熱孔。
權(quán)利要求1.一種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置，其特征在于，包括一系統(tǒng)箱(1)，所述系統(tǒng)箱(1)前面設(shè)置有一個(gè)開(kāi)口，在開(kāi)口處設(shè)置有便于人機(jī)交互的人機(jī)界面(2)， 系統(tǒng)箱(1)內(nèi)的后壁上設(shè)置具有穩(wěn)壓濾波功能的電源模塊(3 )，所述電源模塊(3 )包括整流濾波單元(7)、功率因數(shù)校正單元(8)、控制單元(9)、電壓變換單元(10)，所述整流濾波單元(7)對(duì)輸入的電流進(jìn)行整流和濾波后輸出電流；所述功率因數(shù)校正單元(8)對(duì)輸出的電流進(jìn)行功率因數(shù)校正；所述電壓變換單元(10)包括人機(jī)界面電源端和主電源端，其將經(jīng)功率因數(shù)校正單元校正后的電流通過(guò)人機(jī)界面電源端和主電源端分別輸出給人機(jī)界面(2 )和控制單元(9)，軌道交通車輛電網(wǎng)上的電流通過(guò)連接器(5)輸入給電源模塊(3)，經(jīng)電源模塊(3 )調(diào)整將電流輸出給人機(jī)界面(2 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置，其特征在于，所述人機(jī)界面(2)設(shè)于系統(tǒng)箱(1)開(kāi)口處并緊貼系統(tǒng)箱(1)內(nèi)壁，所述電源模塊(3) 設(shè)于系統(tǒng)箱(1)內(nèi)正對(duì)人機(jī)界面處并緊貼系統(tǒng)箱后壁，所述人機(jī)界面(2)和所述電源模塊(3)之間具有一間距，所述系統(tǒng)箱(1)為輕質(zhì)金屬材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置，其特征在于，在系統(tǒng)箱(1)后壁上電源模塊(3)的下方設(shè)置有連接線路板(4)和連接器(5)，所述電源模塊(3)的一端與人機(jī)界面(2)連接，另一端與連接線路板(4)連接，所述連接器(5) 一端與連接線路板(4 )連接，另一端接入軌道交通車輛電網(wǎng)電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置，其特征在于，所述連接器(5)上的插座立焊在連接線路板(4)上，所述連接器(5)上具有連接器緊固座。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置，其特征在于，所述系統(tǒng)箱(1)箱體的后壁上設(shè)置一開(kāi)口，開(kāi)口處設(shè)置一可拆卸后蓋(6)，至少所述連接器(5)設(shè)置在所述后蓋(6)上，后蓋(6)上開(kāi)設(shè)有與連接器(5)上的插座相對(duì)應(yīng)的對(duì)外插座孔，連接器(5)的連接部分通過(guò)所述的對(duì)外插座孔伸出后蓋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置，其特征在于，所述系統(tǒng)箱(1)前面設(shè)置的開(kāi)口為系統(tǒng)箱(1)前面板的開(kāi)口，所述前面板包括前面板開(kāi)口和前面板框架，所述人機(jī)界面(2 )設(shè)置在前面板框架內(nèi)并且其表面與前面板框架平齊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置， 其特征在于，所述電源模塊(3)的輸入電路與輸出電路之間分別接地，所述電源模塊(3)包括兩個(gè)并聯(lián)在一起的相同配置的子電源模塊，所述人機(jī)界面(2)設(shè)置有內(nèi)置電源，所述人機(jī)界面(2)的殼體上對(duì)應(yīng)于內(nèi)置電源的部分開(kāi)設(shè)若干散熱槽或孔，所述電源模塊(3)設(shè)置在遠(yuǎn)離人機(jī)界面內(nèi)置電源處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置，其特征在于，所述電源模塊(3)的最大發(fā)熱面與系統(tǒng)箱(1)后壁內(nèi)面緊密貼合并連成一體，由系統(tǒng)箱(1)箱體作為散熱器進(jìn)行散熱。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置，其特征在于，在系統(tǒng)箱(1)箱體非固定器件處遍布散熱孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置，其特征在于，所 述的為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置安裝于駕駛操縱臺(tái)上。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種為軌道交通人機(jī)交互系統(tǒng)提供高品質(zhì)電源的裝置，包括一系統(tǒng)箱，所述系統(tǒng)箱前面設(shè)置有一個(gè)開(kāi)口，在開(kāi)口處設(shè)置有便于人機(jī)交互的人機(jī)界面，系統(tǒng)箱內(nèi)的后壁上設(shè)置具有穩(wěn)壓濾波功能的電源模塊，所述電源模塊包括整流濾波單元、功率因數(shù)校正單元、控制單元、電壓變換單元，軌道交通車輛電網(wǎng)上的電流通過(guò)連接器輸入給電源模塊，經(jīng)電源模塊調(diào)整將電流輸出給人機(jī)界面。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了在軌道交通車輛上為人機(jī)交互系統(tǒng)提供所需制式高品質(zhì)電源，解決了人機(jī)交互系統(tǒng)在軌道交通車輛上存在的電源匹配限制問(wèn)題。
文檔編號(hào)H02M7/02GK202889219SQ201220571659
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者劉泰, 苗欣, 姜付杰, 朱佳 申請(qǐng)人:南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司