適用於蓄電式地鐵工程維護車的輔助變流櫃電路的製作方法
2023-05-10 16:56:46
專利名稱：適用於蓄電式地鐵工程維護車的輔助變流櫃電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及軌道交通行業領域，特別是一種適用於蓄電式地鐵工程維護車的輔助變流櫃電路結構。
背景技術：
現有的牽引蓄電池充電機和輔助逆變模塊為兩個獨立部件。如圖1所示，牽引蓄電池充電機主要包含以下部分:輸入輸出濾波器(Z2，Z3)，輸入過流保護熔斷器(Fl);預充電電路(KM1、KM2、R1、R2):包括接觸器與電阻；直流連接總線(L1、C1):包括電感和電容；DC/DC變換器(Ml，M2)(包括半橋逆變電路、高頻變壓器、二次整流電路)；傳感器電路(3￥1、5￥2、5(:1、502):包括電壓傳感器與電流傳感器；輸出端LC濾波迴路(L2、C3、R5):包括電感、電容和電阻。如圖2所示，輔助逆變器主要包含以下部分:輸入過流保護熔斷器(Fl);預充電電路(KM1、KM2、KM3、R1、R2、R3):包括接觸器與電阻；直流連接總線(L1、Cl、R21、R22):包括電感、電容與電阻；逆變模塊(UA):包括三相全橋逆變電路；輸出LC濾波模塊(LCl);傳感器電路(SVl、SV2、SV3、SV4、SCl、SC2、SC3、TAl、TA2、TA3 ):包括電壓傳感器與電流傳感器；隔離變壓器(Tl)。在應用於蓄電式地鐵工程維護車時，這兩個獨立部件佔用空間大，電路結構複雜，需要兩個通風系統散熱；由於牽引蓄電池充電機給牽引蓄電池充電時，需要先為電容Cl充電，能量再生回饋利用效率低。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種結構簡單、安裝空間較小的適用於蓄電式地鐵工程維護車的輔助變流櫃電路結構，節約成本，提高能量再生回饋利用率。為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是:一種適用於蓄電式地鐵工程維護車的輔助變流櫃電路結構，包括並聯接入電源兩端的預充電電路、與所述預充電電路並聯的逆變模塊、與所述逆變模塊連接的輸出濾波模塊以及與所述輸出濾波模塊連接的隔離變壓器，還包括由兩個以上開關管串聯組成的斬波充電模塊，所述斬波充電模塊並聯接入所述預充電電路與所述逆變模塊之間；所述斬波充電模塊通過安裝在輔助變流櫃外的斬波電抗器與蓄電式地鐵工程維護車的牽弓I蓄電池連接。與現有技術相比，本發明所具有的有益效果為:本發明將斬波充電模塊和逆變模塊集成在輔助變流櫃中，減小了安裝空間，只需要一套通風系統即可散熱，從而增加了維護與修理的空間；大大減小了電路複雜度，節約了成本；由於斬波充電模塊與逆變模塊共用中間迴路電容，因此，工程維護車在進行電制動工況時，斬波充電模塊可以立即向牽引蓄電池充電，能量再生回饋利用 效率高；牽引蓄電池充電迴路的斬波電抗器安裝在輔助變流櫃夕卜，當工程車採用不同的牽引蓄電池，充電電流的要求不同時，僅需要更換對應的斬波電抗器，而輔助變流櫃不需做更改即可滿足要求，保證了工程車設計的簡單通用化。
圖1為現有的牽引蓄電池充電機電氣原理 圖2為現有的輔助逆變器電氣原理 圖3為本發明電路原理圖。
具體實施例方式如圖3所示，本發明一實施例包括並聯接入電源兩端的預充電電路、與所述預充電電路並聯的逆變模塊、與所述逆變模塊連接的輸出濾波模塊以及與所述輸出濾波模塊連接的隔離變壓器，還包括由兩個開關管串聯組成的斬波充電模塊，所述斬波充電模塊並聯接入所述預充電電路與所述逆變模塊之間；所述斬波充電模塊通過安裝在輔助變流櫃外的斬波電抗器與蓄電式地鐵工程維護車的牽引蓄電池連接；所述預充電電路包括三個繼電器KM11、KM12、KM21和一個電阻R11，其中第二繼電器KM12和第三繼電器串聯KM21，第一繼電器KMl I與電阻Rl I串聯，第一繼電器KMl1、電阻Rl I與所述第二繼電器KM12並聯；所述逆變模塊為三相全橋逆變電路；所述三相全橋逆變電路通過三個傳感器LH3 LH5接入所述輸出濾波模塊LC ;所述輸出濾波模塊LC為LC濾波電路；所述斬波電抗器一端通過一個傳感器LH2接入所述斬波充電模塊的兩個開關管之間，所述斬波電抗器另一端通過一個熔斷器F21接入所述蓄電式地鐵工程維護車的牽引蓄電池；所述預充電電路與所述斬波充電模塊之間依次並聯有一個直流傳感器VH1、一個中間迴路電阻R21和一個中間迴路電容Cll ;還包括斬波輸出LC濾波電路，所述斬波輸出LC濾波電路的電阻R31 —端與所述直流傳感器VHl連接，所述斬波輸出LC濾波電路的電阻R31另一端並聯接入所述斬波電抗器與所述牽引蓄電池之間；所述斬波輸出LC濾波電路的電容C12 —端與所述中間迴路電阻R21連接，所述斬波輸出LC濾波電路的電容C12另一端並聯接入所述斬波電抗器與所述牽引蓄電池之間；所述隔離變壓器Tl接有濾波器Z2。 將逆變模塊與斬波充電模塊集成在一個電路中，共用一個直流母線電壓輸入端，輔助變流櫃中用一個風機通風散熱。逆變模塊將中間迴路直流電(DC1500V或者DC800V)的電源通過逆變濾波後輸出三相四線AC380V，50Hz的交流電源，向主壓縮機、空調、控制蓄電池充電機等交流負載供電；斬波充電模塊為單向降壓斬波電路，將中間迴路電壓降壓斬波後向牽引蓄電池充電，可以實現牽引蓄電池的恆流、恆壓、浮充、均充，在接觸網受流的同時可以通過斬波充電模塊向牽引蓄電池充電；預充電電路能保護中間迴路電容，防止電流過大損壞中間迴路電容。
權利要求
1.一種適用於蓄電式地鐵工程維護車的輔助變流櫃電路結構，包括並聯接入電源兩端的預充電電路、與所述預充電電路並聯的逆變模塊、與所述逆變模塊連接的輸出濾波模塊以及與所述輸出濾波模塊連接的隔離變壓器，其特徵在於，還包括由兩個以上開關管串聯組成的斬波充電模塊，所述斬波充電模塊並聯接入所述預充電電路與所述逆變模塊之間；所述斬波充電模塊通過安裝在輔助變流櫃外的斬波電抗器與蓄電式地鐵工程維護車的牽引蓄電池連接。
2.根據權利要求1所述的適用於蓄電式地鐵工程維護車的輔助變流櫃電路結構，其特徵在於，所述預充電電路包括三個繼電器和一個電阻，其中第二繼電器和第三繼電器串聯，第一繼電器與所述電阻串聯，所述第一繼電器、電阻與所述第二繼電器並聯。
3.根據權利要求1所述的適用於蓄電式地鐵工程維護車的輔助變流櫃電路結構，其特徵在於，所述逆變模塊為三相全橋逆變電路；所述三相全橋逆變電路通過三個傳感器接入所述輸出濾波模塊。
4.根據權利要求1所述的適用於蓄電式地鐵工程維護車的輔助變流櫃電路結構，其特徵在於，所述輸出濾波模塊為LC濾波電路。
5.根據權利要求1所述的適用於蓄電式地鐵工程維護車的輔助變流櫃電路結構，其特徵在於，所述斬波電抗器一端通過一個傳感器接入所述斬波充電模塊的開關管之間，所述斬波電抗器另一端通過一個熔斷器接入所述蓄電式地鐵工程維護車的牽弓丨蓄電池。
6.根據權利要求1所述的適用於蓄電式地鐵工程維護車的輔助變流櫃電路結構，其特徵在於，所述預充電電路與所述斬波充電模塊之間依次並聯有一個直流傳感器、一個中間迴路電阻和一個中間迴路電容。
7.根據權利要求6所述的適用於蓄電式地鐵工程維護車的輔助變流櫃電路結構，其特徵在於，還包括斬波輸出LC濾波電路，所述斬波輸出LC濾波電路的電阻一端與所述直流傳感器連接，所述斬波輸出LC濾波電路的電阻另一端並聯接入所述斬波電抗器與所述牽引蓄電池之間；所述斬波輸出LC濾波電路的電容一端與所述中間迴路電阻連接，所述斬波輸出LC濾波電路的電容另一端並聯接入所述斬波電抗器與所述牽弓I蓄電池之間。
8.根據權利要求1所述的適用於蓄電式地鐵工程維護車的輔助變流櫃電路結構，其特徵在於，所述隔離變壓器接有濾波器。
全文摘要
本發明公開了一種適用於蓄電式地鐵工程維護車的輔助變流櫃電路結構,包括並聯接入電源兩端的預充電電路、與所述預充電電路並聯的逆變模塊、與所述逆變模塊連接的輸出濾波模塊以及與所述輸出濾波模塊連接的隔離變壓器，還包括由兩個以上開關管串聯組成的斬波充電模塊，所述斬波充電模塊並聯接入所述預充電電路與所述逆變模塊之間；所述斬波充電模塊通過安裝在輔助變流櫃外的斬波電抗器與蓄電式地鐵工程維護車的牽引蓄電池連接。
文檔編號H02M7/48GK103078537SQ20131002907
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月25日 優先權日2013年1月25日
發明者龍源, 張彥林, 劉世傑, 鄒煥青 申請人:南車株洲電力機車有限公司