[发明专利]一种用于轨道车辆的牵引逆变模块驱动板在审

专利信息
申请号: 202011595982.5 申请日: 2020-12-29
公开(公告)号: CN112564464A 公开(公告)日: 2021-03-26
发明(设计)人: 胡学峰 申请(专利权)人: 悦利电气(江苏)有限公司
主分类号: H02M1/092 分类号: H02M1/092;H02M7/5395;H02H7/122;H02M7/06
代理公司: 苏州华博知识产权代理有限公司 32232 代理人: 黄丽莉
地址: 215300 江苏省苏州市昆*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 轨道 车辆 牵引 模块 驱动
【说明书】:

发明公开了一种用于轨道车辆的牵引逆变模块驱动板,包括:AC/DC电源、驱动信号光纤隔离电路、驱动信号放大电路、驱动IGBT接口及硬件保护电路;其中AC/DC电源包括隔离变压器;AC/DC电源分别为驱动信号光纤隔离电路、驱动信号放大电路及硬件保护电路提供设定的电源;驱动信号光纤隔离电路与驱动信号放大电路通讯连接;驱动信号放大电路分别与驱动IGBT接口及硬件保护电路通讯连接。本发明通过在驱动板卡中增加保护电路并采用无状态回馈模式,既简化了驱动板卡的设计,又增强了系统工作的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及轨道车辆牵引技术领域,具体涉及一种用于轨道车辆的牵引逆变模块驱动板。

背景技术

牵引逆变模块是牵引逆变器的核心部件之一,它的主要功能是在列车牵引时将触网1500V直流电通过脉宽调制(PWM)逆变成电压、频率可调(VVVF)的交流电,给三相交流电机供电。驱动板是牵引逆变模块的核心控制部件,它主要用于驱动IGBT通断,同时具有监控电源电压、故障实时保护等功能,它的工作状态正常与否直接影响整列车的功能。

IGBT驱动控制板卡设置在控制板与IGBT模块之间,包括驱动电源电路、PWM控制电路、驱动电路和硬件保护电路;牵引控制器发出的PWM方波控制信号经光纤传输线与PWM控制电路的信号输入端(光纤接收器)连接,PWM控制电路的方波信号输出端与驱动电路的第一输入端及故障检测电路的输出端连接;驱动电源电路的电压输入端接供电电源板上的电源输出端,驱动电源电路的电压信号输出端分别为驱动信号隔离单元、驱动信号放大电路及硬件保护电路供电;硬件保护电路输入端分别接收电源电压及IGBT回馈信息,并将检测结果回馈至驱动信号放大单元,当电源或IGBT异常时,封锁驱动信号,保护被控IGBT模块。

随着地铁列车的运营年限增加,以及高强度的使用频率,加剧了电子元器件老化程度,导致列车故障频发,严重制约着轨道交通的安全、高效运行。牵引逆变模块驱动板是地铁列车牵引系统中最核心同时也是故障率较高的部件之一,而原装驱动板主要依赖于国外进口,价格高且供货周期长。为此,需要投入一定的技术力量就此问题进行探索与解决,解决备品备件问题,降低维护成本,进一步进行技术革新,改善牵引模块的工作性能,提高列车运营的安全性与可靠性。

因此,本技术领域亟需一种配置简化,成本经济且运行稳定可靠的牵引逆变模块驱动板。

发明内容

为了解决上述技术问题,本发明提出了一种配置简化,性能优良、成本经济且运行稳定可靠的牵引逆变模块驱动板。

为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:

本发明公开了一种用于轨道车辆的牵引逆变模块驱动板,包括:AC/DC电源、驱动信号光纤隔离电路、驱动信号放大电路、驱动IGBT接口及硬件保护电路;所述AC/DC电源,包括隔离变压器;轨道车辆的供电电源板卡与所述隔离变压器的原边接收侧相连,为AC/DC电源提供设定的电源;所述AC/DC电源分别为所述驱动信号光纤隔离电路、驱动信号放大电路及硬件保护电路提供设定的电源;轨道车辆的牵引系统控制器与所述驱动信号光纤隔离电路通讯连接;所述驱动信号光纤隔离电路与所述驱动信号放大电路通讯连接;所述驱动信号放大电路分别与所述驱动IGBT接口及所述硬件保护电路通讯连接;所述驱动IGBT接口上外接有被控IGBT模块。

采用上述技术方案的有益效果是:充分考虑了现有技术中在牵引逆变模块的驱动板卡中设计状态回馈电路所存在的过分依赖控制中心的状态分析和状态回馈电路的反馈数据而导致驱动板卡运行稳定性较差的问题,通过在驱动板卡中增加保护电路并采用无状态回馈模式,既简化了驱动板卡的设计,又增强了系统工作的稳定性和可靠性。另外,驱动板卡采用单卡设计,与牵引逆变模块的数量一一对应,便于售后维护,有效降低了维护成本。

作为本发明技术方案的进一步改进,所述AC/DC电源还包括桥式全波整流器,所述桥式全波整流器的输入端与所述隔离变压器的二次侧相连;所述隔离变压器的一次侧为设定的交流电源,所述桥式全波整流器的输出端能够提供设定的第一正电压和第一负电压。

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