[发明专利]一种辅助变流器、牵引动力单元及车辆在审
申请号: | 201710350875.8 | 申请日: | 2017-05-17 |
公开(公告)号: | CN107070282A | 公开(公告)日: | 2017-08-18 |
发明(设计)人: | 董侃;马颖涛;姚文革;刘东辉;李玉山;阮铮;王营;王骁;宫帅;刘伟志;左鹏;李旭阳 | 申请(专利权)人: | 中国铁道科学研究院;北京纵横机电技术开发公司;中国铁道科学研究院机车车辆研究所 |
主分类号: | H02M7/5387 | 分类号: | H02M7/5387;H02M3/335;H02M1/14;H02M1/12 |
代理公司: | 北京三友知识产权代理有限公司11127 | 代理人: | 郭晓宇,汤在彦 |
地址: | 100081*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 辅助 变流器 牵引 动力 单元 车辆 | ||
技术领域
本发明涉及轨道交通领域,尤其涉及一种辅助变流器、牵引动力单元及车辆。
背景技术
辅助变流器是轨道车辆的重要车载设备,可为整车空调、空气压缩机等三相负载和部分单相负载提供交流电源。传统辅助变流器多采用工频变压器隔离和硬开关中频变压器隔离的方式。
工频变压器隔离方式是将直流电逆变成三相交流电后,由工频变压器转换为三相工频电源输出,由于工频变压器的工作频率较低,该类变压器通常体积重量较大。
硬开关中频变压器隔离方式是先将直流电经H桥电路逆变为单相中频交流电,经中频变压器隔离变压后整流得到650-700V直流电压,然后再由三相逆变器输出三相工频电源。此种方式由于采用硬开关方式,且整套拓扑中功率开关管数量较多,故损耗较大。
应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本发明实施例提供一种辅助变流器、牵引动力单元及车辆,以解决现有的辅助变流器体积重量较大、损耗较高的问题。
为了达到上述目的,本发明实施例提供一种辅助变流器,包括输入滤波单元、预充电单元、前级升压单元、中频隔离DC/DC变流器、三相逆变单元、输出滤波单元以及对外输出控制单元;所述输入滤波单元的输入端与高压直流母线相连,输出端连接所述预充电单元,用于滤除直流输入的谐波和共模干扰;所述预充电单元连接所述输入滤波单元,用于对直流支撑电容进行预充电;所述前级升压单元连接所述预充电单元,用于输出期望的直流电压;所述中频隔离DC/DC变流器连接所述前级升压单元,用于对所述前级升压单元输出的直流电压进行中频逆变,生成中频的方波电压,并对所述中频的方波电压进行隔离变压后整流为中间直流电压;所述三相逆变单元连接所述中频隔离DC/DC变流器,用于将所述中间直流电压逆变为三相工频交流电;所述输出滤波单元连接所述三相逆变单元,用于对所述三相工频交流电进行滤波;所述对外输出控制单元连接所述输出滤波单元,用于控制并将所述滤波后的三相工频交流电输出给外部负载。
进一步地,在一实施例中,所述输入滤波单元包括正负直流母线滤波电感、正负母线间并联的RC串联支路,并通过复用所述前级升压单元中的升压功能电感,形成LCL滤波器。
进一步地,在一实施例中,所述预充电单元包括主接触器、旁路开关和预充电电阻;所述主接触器用于接通或断开所述高压直流母线上的高压,所述预充电电阻用于对直流支撑电容进行预充电,所述旁路开关与所述预充电电阻进行并联,用于在预充电完成后旁路所述预充电电阻。
进一步地,在一实施例中,所述前级升压单元包括boost升压模块,所述boost升压模块由升压功能电感、二极管、IGBT和直流电容构成,用于维持输出期望的直流电压。
进一步地,在一实施例中,所述中频隔离DC/DC变流器包括LLC中频逆变单元和不控整流单元;所述LLC中频逆变单元包括单相逆变单元、谐振电容器组和中频变压器;所述单相逆变单元与所述boost升压模块相连,用于对所述boost升压模块输出的直流电压进行中频逆变,生成中频的方波电压;所述谐振电容器组与所述中频变压器原边漏感和激磁电感组成LLC串联谐振回路,所述中频变压器对所述中频的方波电压进行变压处理,并实现电气隔离;所述不控整流单元包括二极管整流桥和电容器组;所述二极管整流桥输入与所述中频变压器副边相连,输出与所述三相逆变单元相连,用于将所述中频变压器副边的方波电压整流为所述中间直流电压;所述电容器组与所述二极管整流桥的输出并联,用于消除线路杂散参数对LLC控制的影响。
进一步地,在一实施例中,所述三相逆变单元包括所述低压直流支撑电容和三相逆变器;所述三相逆变器用于将所述不控整流单元输出的直流电逆变为三相工频交流电,输出给所述输出滤波单元;所述低压直流支撑电容用于稳定所述三相逆变器的输入电压。
进一步地,在一实施例中,所述输出滤波单元包括三相交流电感和三相交流电容,用于对所述三相逆变器输出的三相工频交流电进行滤波。
进一步地,在一实施例中,所述对外输出控制单元包括三相输出接触器和库用电预充电电路;所述三相输出接触器连接所述输出滤波单元,用于在正常运行工况下控制辅助变流器的负载的接通或断开;所述库用电预充电电路用于在外接库用电工况时,通过所述三相逆变器的反并联二极管对所述直流支撑电容进行预充电,预充电完成后闭合所述三相输出接触器,为充电机供电。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国铁道科学研究院;北京纵横机电技术开发公司;中国铁道科学研究院机车车辆研究所,未经中国铁道科学研究院;北京纵横机电技术开发公司;中国铁道科学研究院机车车辆研究所许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
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