[实用新型]用于两端电压变化的大功率双向充电机

说明书

本实用新型公开了一种用于两端电压变化的大功率双向充电机，通过设置一个高压侧逆变桥，并将高频变压器及低压侧逆变桥均设计成两路，解决了大功率双向充电机高压侧逆变桥的IGBT模块开通开断损耗较大，低压侧电流过大的问题，通过将第一、第二高频变压器设计为中间抽头，并由相应的高压接触器控制通断，实现了用同一个高频变压器来解决双向充电机低压侧电压波动范围大的问题。可较好的满足地铁电网大功率及电压变化范围较大的要求，且两路高频变压器及低压侧逆变桥通过均流电感来实现两路的电流平衡，不会出现其中一路因为电流不平均，导致其中一路过流的问题。

技术领域

本实用新型涉及一种双向充电机，具体是涉及一种用于两端电压变化的大功率双向充电机。

背景技术

目前，在地铁运行期间，如果出现供电线路的问题，使地铁无法从电网上获取电能，就会造成地铁车辆停在线路上，从而会严重影响线路的运营，同时乘客的乘坐感受及安全问题也会是很大的问题。

因此，希望能通过一种双向充电机，实现在平时通过地铁电网对蓄电池充电；在地铁车辆供网出现问题时，从蓄电池提取能量，提供给地铁车辆牵引运行，使地铁车辆可以行驶到站台，将旅客疏散或换乘。由于地铁电网通常为DC1500V或DC750V，蓄电池的充放电为DC110V，将地铁电网的DC1500V降压变换为DC110V，要求地铁车辆上使用的双向充电机是大容量，必如需要70～100KW，但是，目前的充电机一般是应用在电动汽车上，容量较小，只有几个KW，且通过充电机降压，在低压侧的电流峰值会达到几千安倍，存在电流过大的问题，在高压侧存在逆变桥损耗过大的问题。

此外，地铁电网电压不是恒定的，通常变化范围为1800～1000V，且当蓄电池放电时，其电压也是逐渐下降的，电压变化范围为130～80V，通过双向充电机向蓄电池充电时，最大的电压变化比为1000/130＝7.7(输入高于1000V时，可以通过高压侧逆变桥进行脉宽调节，减小开通的脉宽，使高频变压器的输出电压降低)，蓄电池向电网放电时，最大的电压变化比：1000/80＝12.5，而目前的双向充电机无法满足这个大的两端的电压变化范围。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种用于两端电压变化的大功率双向充电机，满足了地铁电网大功率的要求，解决了高压侧逆变桥损耗较大，低压侧电流过大的问题，且可以用同一个高频变压器来解决双向充电机低压侧电压波动范围大的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于两端电压变化的大功率双向充电机，所述双向充电机的主电路拓扑结构包括高压侧滤波电路、高压侧逆变桥、均流电感、第一高频变压器、第一低压侧逆变桥、第二高频变压器、第二低压侧逆变桥和低压侧滤波电路，电压变化的高压直流电与所述高压侧逆变桥的直流端相连接，所述高压侧逆变桥的交流端分两路连接至所述第一高频变压器的高压侧和所述第二高频变压器的高压侧，所述第一高频变压器的低压侧与所述第一低压侧逆变桥的交流端相连接，所述第二高频变压器的低压侧与所述第二低压侧逆变桥的交流端相连接，所述第一低压侧逆变桥的直流端及所述第二低压侧逆变桥的直流端连接至电压变化的低压直流电，所述高压侧滤波电路连接于所述高压直流电与所述高压侧逆变桥之间，所述低压侧滤波电路连接于所述低压直流电与所述第一低压侧逆变桥及所述第二低压侧逆变桥之间，所述高压侧逆变桥的交流端经所述均流电感分成两路，一路与所述第一高频变压器相连，另一路与所述第二高频变压器的高压侧相连；所述第一高频变压器高压侧具有第一中间抽头，所述第二高频变压器具有第二中间抽头，所述均流电感分出的一路与所述第一高频变压器的高压侧之间连接有第一高压接触器，且所述均流电感分出的该路与所述第一高频变压器的第一中间抽头之间连接有第二高压接触器；所述均流电感分出的另一路与所述第二高频变压器的高压侧之间连接有第三高压接触器，且所述均流电感分出的该路与所述第二高频变压器的第二中间抽头之间连接有第四高压接触器。

进一步的，所述低压直流电的电压变化范围为DC130V～80V。