[发明专利]一种充电机及轨道车辆

说明书

本申请公开了一种充电机及轨道车辆，其中，所述充电机的功率单元中的晶体管均为碳化硅晶体管，碳化硅晶体管具有高开关频率和低开关损耗的特点，有利于降低充电机中的电压转换器件和滤波电感等无源器件的重量，并且有利于提高充电机的工作效率，从而实现了降低充电机的整体体积和重量，且提高充电机的效率的目的。

技术领域

本申请涉及轨道车辆技术领域，更具体地说，涉及一种充电机及轨道车辆。

背景技术

随着轨道交通的不断发展，具备更高运行速度的高速动车等轨道车辆不断出现。

在轨道车辆中，充电机是实现将三相380V/50Hz的高压交流电转换为蓄电池、110V直流系统及其连接的负载所能够使用的110V直流电，即充电机需要能够在供电电源为三相380V/50Hz的高压交流电的情况下，为需要110V直流电的蓄电池、110V直流系统及其连接的负载供电的功能，总功率为2×30kW。

现有技术中的充电机主要由两个相同的功率模块构成，每个功率模块分别给一组蓄电池充电，同时两个功率模块的110V输出通过去耦二极管并联给负载供电，散热方式采用强迫风冷。但受限于现有技术中的充电机的电路结构，使得现有技术中的充电机的体积较为庞大、总体重量大且效率低，不利于整车轻量化设计。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种充电机及轨道车辆，以实现降低充电机的整体体积、重量，提高充电机的效率的目的。

为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种充电机，应用于轨道车辆，所述充电机包括：输入滤波电路、与所述输入滤波电路连接的功率模块和与所述功率模块连接的输出电路；其中，

所述输入滤波电路用于对接收的输入交流电压进行滤波处理后，向所述功率模块传输；

所述功率模块包括第一功率单元和第二功率单元，所述功率单元用于对滤波处理后的输入交流电压进行整流和降压处理后获得直流电压；

所述输出电路包括第一输出单元和第二输出单元，所述输出单元用于对直流电压进行处理后获得多路输出电压进行输出；

所述功率单元中的晶体管为碳化硅晶体管。

可选的，所述功率单元包括：预充电单元、整流单元、电压变换单元和滤波单元；其中，

所述预充电单元包括第一输出支路和第二输出支路，用于接收滤波处理后的输入交流电压，并在所述预充电单元的输出电压小于预设电压阈值时，通过所述第一输出支路输出预充电电流，在所述预充电单元的输出电压不小于所述预设电压阈值时，通过所述第二输出支路输出预充电电流；

所述整流单元用于接收所述预充电电压，并对所述预充电电流进行整流和第一次滤波处理后，获得待降压直流电压；

所述电压变换单元用于对所述待降压直流电压进行降压处理后，获得待滤波直流电压；

所述滤波单元用于对所述待滤波直流电压进行第二次滤波处理后，获得所述直流电压向所述输出电路传输。

可选的，所述预充电单元包括：第一输出支路和第二输出支路，所述第一输出支路包括第一开关组和第一电阻组，所述第一开关组中包括三个第一开关，所述第一电阻组包括三个第一电阻，一个所述第一开关和一个所述第一电阻构成一个第一预充电支路；

所述第二输出支路包括第二开关组，所述第二开关组包括三个第二开关，每个所述第二开关构成一个第二预充电支路；一路所述第一预充电支路与一路所述第二预充电支路并联；

所述第一开关用于在所述预充电单元的输出电压小于所述预设电压阈值时闭合，在所述预充电单元的输出电压不小于所述预设电压阈值时断开；