一種機車蓄電池充電器的製作方法

2023-05-19 23:08:56 2

專利名稱：一種機車蓄電池充電器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種充電器，特別是關於一種機車蓄電池充電器。
背景技術：
一般電力機車用的蓄電池充電器不但可以為機車的蓄電池充電，還可以與蓄電池 一起為機車控制系統提供電源。隨著鐵路貨運需求的不斷增長，對機車運行可靠性的要求 也越來越高，然而現有的機車蓄電池充電器存在以下缺點1、當蓄電池電量嚴重不足時，蓄 電池充電器發出的充電電流過大，容易引起電池發熱，加快了蓄電池部件的損耗，進而縮短 了蓄電池的使用壽命；2、當機車內溫度過高時，保護電路會自動切斷蓄電池，這是對電器電 路進行的過熱保護措施，但此舉會造成充電意外停止，這些缺點都將不利於機車運行的可 靠性。

發明內容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種降低蓄電池充電器工作損耗，提高 可靠性的機車蓄電池充電器。為實現上述目的，本實用新型採取以下技術方案一種機車蓄電池充電器，其包括 依次連接的一電源輸入濾波電路、一預充電電路、一隔離變壓電路、一整流濾波電路和一控 制模塊的輸入端，所述控制模塊的輸出端連接所述電源輸入濾波電路和預充電電路，其特 徵在於所述預充電電路與所述隔離變壓電路之間連接有一半橋逆變電路，所述控制模塊 的輸出端連接所述所述半橋逆變電路。所述隔離變壓電路為一隔離變壓器。所述半橋逆變電路包括兩個串聯連接的RC電路和兩個串聯連接的絕緣柵雙極晶 體管，且串聯連接的所述RC電路與串聯連接的所述絕緣柵雙極電晶體並聯連接。所述半橋逆變電路的RC電路與兩絕緣柵雙極電晶體的並聯端與所述預充電電路 的輸出端相連，所述隔離變壓器的初級線圈的兩抽頭分別連接兩串聯的RC電路的串聯接 點和兩絕緣柵雙極電晶體的串聯接點。所述半橋逆變電路的RC電路中的兩個電容封裝在一起。本實用新型由於採取以上技術方案，其具有以下優點1、本實用新型由於採用了 半橋逆變電路代替現有技術中的全橋逆變電路，減少了絕緣柵雙極電晶體的數量，因此有 效地減少了電路散發的熱量。2、本實用新型由於將半橋逆變電路中的電容封裝在一起，節 省了電路的安裝體積。本實用新型電路結構簡單、便於搭建，它可廣泛應用於電力機車的蓄 電池充電器中。

圖1是本實用新型的原理框圖圖2是本實用新型電路結構示意圖具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。如圖1所示，本實用新型與現有的機車蓄電池充電器的電路一樣具有依次連接的一電源輸入濾波電路1、一預充電電路2、一隔離變壓電路4、一整流濾波電路5和一控制模 塊6，控制模塊6的輸出端連接電源輸入濾波電路1和預充電電路2。本實用新型與現有的 機車蓄電池充電器的區別之處在於本實用新型在預充電電路2與隔離變壓電路4之間連 接有一半橋逆變電路3，半橋逆變電路3也與控制模塊6的輸出端連接。如圖2所示，本實用新型的電源輸入濾波電路1由兩個串聯連接的開關T1與電抗 L1組成，預充電電路2為兩個並聯連接的開關T2和電阻R1,電源輸入濾波電路1的一端接 入輸入電壓Vin，另一端連接預充電電路2的一併聯端，預充電電路2的另一併聯端連接半 橋逆變電路3。半橋逆變電路3包括兩個串聯連接的RC電路和兩個串聯連接的絕緣柵雙極 電晶體SpS2,且串聯連接的RC電路與串聯連接的絕緣柵雙極電晶體S1A2並聯連接。隔離 變壓電路4為一隔離變壓器，隔離變壓器初級線圈的兩抽頭A、B分別連接兩個串聯的RC電 路的串聯連接點和兩絕緣柵雙極電晶體SpS2的串聯連接點，隔離變壓電路4的次級線圈的 三個抽頭C、0、D連接整流濾波電路5。整流濾波電路5包括一與隔離變壓器的次級線圈的 抽頭C、D連接的RC吸收電路，RC吸收電路的正、負端分別連接第一二極體D1和第二二極體 D2, —電抗L2連接在第一、第二二極體DpD2的負極，一電容C3連接在電抗L2的負極與隔離 變壓器二次線圈的抽頭0之間，電容C3兩端的電壓作為輸出電壓V。ut。半橋逆變電路3、隔離變壓電路4和整流濾波電路5的電壓關係為控制模塊6控 制絕緣柵雙極電晶體Si、S2交替導通，當絕緣柵雙極電晶體S1導通、S2關斷時，A、B間的電 壓為輸入電壓Vin的一半；當絕緣柵雙極電晶體S2導通、S1關斷時，A、B間的電壓為輸入電 壓Vin的一半的負值；當A、B間的電壓為正時，C、0間電壓為正，D、0間電壓為負，此時二極 管D1導通，二極體D2截止，E、0間電壓與C、0間電壓相等；當A、B間的電壓為負時，C、0間 電壓為負，D、0間電壓為正，此時二極體D2導通，二極體D1截止，E、0間電壓與D、0間電壓 相等；即E、0間的電壓為C、0間或D、0間電壓的絕對值；E、0間電壓經過電感L2和電容C3 濾波後輸出直流電壓。本實用新型的具體工作步驟為1)輸入電壓Vin為750士 10%伏，控制模塊6對輸入電壓進行監測，若高於675伏， 則10秒後控制模塊6控制開關Tl吸合，否則，重新對輸入電壓進行監測；2)控制模塊6監測半橋逆變電路中兩RC並聯電路的串聯電壓，若電壓達到了 665 伏，則3秒後控制開關T2吸合；否則重新監測；3)控制模塊6發送控制信號到半橋逆變電路3以控制絕緣柵雙極電晶體S」S2的 交替導通與關斷的時間，若輸出直流電壓V。ut高於110士 伏，則使絕緣柵雙極電晶體Si、 S2的開通時間縮短；若輸出直流電壓V。ut低於110士 伏，則控制模塊6使絕緣柵雙極晶 體管Si、S2的開通時間延長。上述實施例中，半橋逆變電路3的兩RC並聯電路中的第一電容C1、第二電容C2可 以封裝在一起，以減小電路的安裝體積。本實用新型裝置的實施例僅用於說明本實用新型，其中各部件的結構、設置位置及連接方式都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術方案的基礎上進行的改進和等同 變換， 均不應排除在本實用新型的保護範圍之外。
權利要求一種機車蓄電池充電器，其包括依次連接的一電源輸入濾波電路、一預充電電路、一隔離變壓電路、一整流濾波電路和一控制模塊的輸入端，所述控制模塊的輸出端連接所述電源輸入濾波電路和預充電電路，其特徵在於所述預充電電路與所述隔離變壓電路之間連接有一半橋逆變電路，所述控制模塊的輸出端連接所述所述半橋逆變電路。
2.如權利要求1所述的一種機車蓄電池充電器，其特徵在於所述隔離變壓電路為一 隔離變壓器。
3.如權利要求1或2所述的一種機車蓄電池充電器，其特徵在於所述半橋逆變電路 包括兩個串聯連接的RC電路和兩個串聯連接的絕緣柵雙極電晶體，且串聯連接的所述RC 電路與串聯連接的所述絕緣柵雙極電晶體並聯連接。
4.如權利要求3所述的一種機車蓄電池充電器，其特徵在於所述半橋逆變電路的RC 電路與兩絕緣柵雙極電晶體的並聯端與所述預充電電路的輸出端相連，所述隔離變壓器的 初級線圈的兩抽頭分別連接兩串聯的RC電路的串聯接點和兩絕緣柵雙極電晶體的串聯接 點ο
5.如權利要求1或2或4所述的一種機車蓄電池充電器，其特徵在於所述半橋逆變 電路的RC電路中的兩個電容封裝在一起。
6.如權利要求3所述的一種機車蓄電池充電器，其特徵在於所述半橋逆變電路的RC 電路中的兩個電容封裝在一起。
專利摘要本實用新型涉及一種機車蓄電池充電器，其特徵在於它包括依次連接的一電源輸入濾波電路、一預充電電路、一隔離變壓電路、一整流濾波電路和一控制模塊的輸入端，控制模塊的輸出端連接電源輸入濾波電路和預充電電路，其特徵在於預充電電路與隔離變壓電路之間連接有一半橋逆變電路，控制模塊的輸出端連接半橋逆變電路；半橋逆變電路包括兩個串聯連接的RC電路和兩個串聯連接的絕緣柵雙極電晶體，且串聯連接的RC電路與串聯連接的絕緣柵雙極電晶體並聯連接，半橋逆變電路的RC電路與兩絕緣柵雙極電晶體的並聯端與預充電電路的輸出端相連，隔離變壓電路為一隔離變壓器；隔離變壓器的初級線圈的兩抽頭分別連接兩串聯的RC電路的串聯接點和兩絕緣柵雙極電晶體的串聯接點。本實用新型可廣泛應用於機車蓄電池的充電器中。
文檔編號H02J7/02GK201611793SQ20092035076
公開日2010年10月20日 申請日期2009年12月30日 優先權日2009年12月30日
發明者候軍衛, 王樹輝, 錢京 申請人:北京東風機車電器廠