[发明专利]逆变器或充电机的检测试验设备及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及列车零部件检测技术领域，具体涉及一种列车的逆变器或充电机的检测试验设备及其方法。

背景技术

逆变器是把直流电转换成交流电的一个变压装置，是一种电压逆变的过程。逆变器把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V，50Hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、电脑、电视、家电、风扇以及照明等，逆变器有单相逆变器或三相逆变器，三相逆变器是一种用于不间断供电系统的电力用大功率逆变电源，其三相输出的任意一相与中性线N的工作方式与半桥式变换电路基本相同。输出三相电压之间的相位差是通过三相逆变器每个桥臂上功率开关管导通的时间差来决定的三相电压型逆变电路工作原理，它其实与转化器是一种电压逆变的过程。转换器是将电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出，通过它可以实现电压，频率，相位，与电网高度保持一致，因为交流电只有电压、频率、相位这三者条件同时达到要求时才可以并网的。三相逆变器的原理：可以从分析其中的一相在一个周期内的工作过程来得知。正半周内，VT2关断，VT1以PWM方式驱动导通。此时VT1输出的等高不等宽的方波电压经电感LO、电容C滤除高频成分后在L1输出端的负载上得到光滑的正弦波电压正半周。负载上正半周电流Io的方向为自上而下，即由电源E1的正极经负载回到负极；负半周内，VT1关断，VT2以PWM方式驱动导通，此时负载的负半周电流Io由电源E2的正极经负载、电感L0及VT2回到E2的负极，与正半周的负载电流方向相反。因此在负载上得到正弦波电压的负半周。VT1与VT2在各自的半个周期内均以PWM方式工作，在其关断时间内，储能电感Lo通过许留二极管D1或D2对负载进行续流供电，使负载得到连续的电流波形。

充电机是采用高频电源技术，运用先进的智能动态调整充电技术。越来越多的企业进入了充电机行业。它采用恒流/恒压/小恒流智能三个阶段充电方式，具有充电效率高，操作简单，重量轻，体积小等特点。

在运行的列车上，需要采用DC600V供电系统，由机车提供DC600V分两路向列车供电，每节客车一般设有单相逆变器或三相逆变器或是充电机，客车上的充电机将DC600V经过降压后向DC110V电池充电，单相逆变器将电池DC110V逆变为AC220V交流电，向车厢用电设备供电；单相逆变器或充电机是给予旅客用于照明或给手机充电等；而三相逆变器也用于运行的列车上的空调供电，也可用列车上餐车的厨房蒸饭箱、电磁炉、微波炉、电炒锅等的电器进行供电。列车，是目前重要的交通工具之一，承载着每天运输上无数人次的重要交通运输任务，为国家的经济和交通发展带来了极大的促进作用，也为人们群众的日常生活带来了极大的便利。但是在列车运行中，会不断通过分相区，在分相区由于接触网无电，当机车无DC600V电源输出，需要逆变器或充电机停止工作，当通过分相区后，接触网有电，机车输出DC600V电源，列车逆变器或充电机重新启动工作。由于DC600V供电反复输出、停止，对列车逆变器或充电机带有冲击性，当客车在线上运行时，屡有发生过分相后逆变器无法启动，导致客车空调系统、电茶炉等三相交流用电负载无法工作，造成旅客投诉及退票事件，严重影响了铁路运输企业的良好形象，也给铁路声誉造成了不良影响。发生过分相后逆变器无法启动的原因，主要是逆变器或充电机的集成电路板损坏现象，因此，必须定时对逆变器或充电机及时排除故障。然而，由于逆变器或充电机结构紧凑，安装在比较窄小的空间内，模块拆卸难以操作，维修作业非常困难，目前所有的检修都在车上进行，雨天无法作业，检修时受场地环境限制，遇到疑难故障必须整体拆卸下来进行检修，拆装过程中需要人手支撑和调整，既费时又费力，例如仅维修更换一个逆变器或充电模块就需要熟练工人至少2人，且花费7～8个小时，工作效率低下，而且，现有的客车DC600V逆变器模拟试验装置的过分相模拟试验比较单一，不能自动模拟过分相，必须手动操作开关控制DC600V电源的输出。通常只是手动做一到三次模拟过分相试验，无法反映出DC600V逆变电源装置实际运用的工作状况，常发生地面试验良好，编组上线运行一定时间后即出现故障的情况；再者现有试验装置不具备自动监控功能，试验数据依靠人工记录，数据记录可靠性不高，效率低。另外，在室外工作时必须有外围的高压电路及其它设备辅助方可工作，而且高压电源的连接非常困难，且存在触电危险的很大概率，以上的问题，难以满足列车的交通运输要求。因此，提供一种可以在室内检修及试验的逆变器或充电机的设备及其方法，是亟待解决的难题。

发明内容