[发明专利]充电机电路及模块

说明书

本发明提出一种充电机电路及模块。所述充电机电路从输入端至输出端包括依次连接的预充电回路、输入整流回路、整流滤波回路、功率变换回路、输出整流回路以及输出滤波及保护回路，其合理优化，减轻了充电机模块的布局压力。充电机模块由上板组件和散热器组件组成，上板组件包括上折弯板，所述散热器组件包括散热器、散热器基板和风道部件，散热器的散热翅片位于风道部件的风道内，上折弯板和散热器基板上设有多个按位置区域划分的放置区，多个电路单元对应安装在所述放置区内。本发明提供的充电机模块通过对内部空间进行合理布局，使其具有结构紧凑、简单，集成化高的优点，且降低了模块的体积及重量，便于安装操作与维修。

技术领域

本发明属于充电机技术领域，尤其涉及一种充电机电路及模块。

背景技术

充电机是轨道交通重要的电气设备，为车载蓄电池和车辆设备提供控制电源，是车辆安全运行的重要保障。现有的充电机模块存在以下问题：

1、现有充电机模块内器件较多，且多采用尺寸较大的分离安装的电气元件，其集成度低，众多器件给空间布局安装带来困难，造成器件布置复杂混乱，同时易损易耗件位于模块内侧，更换维护较麻烦，器件位置设置不合理，布线难度较大，且走线杂乱无章，带来安装性和可维护性较差的问题，生产周期长，后期现场维护不方便；

2、现有大功率充电机频率高功耗大，发热器件热量集中，多采用强迫风冷的形式，其散热风道设于外部箱体内，增加了箱体的设计难度，且其故障率高，维护周期短，维修操作麻烦，降低了车辆的安全性和可靠性；

3、现有的充电机模块体积大，重量大，其拆装过程中，安装定位困难，且无设置辅助定位装置，不利于安装及拆卸维修；

4、充电机主电路优化不到位以至于系统器件较多，增大了系统布局压力，同时会导致电气性能低，损耗较大，转化效率比较低等问题。

现有的充电机模块器件布置的空间限制，仅靠在优化安装排布上进一步压缩体积尺寸变得越来越困难，且大功率充电机IGBT一般集中分布，造成热量集中，使得散热系统的能力得不到充分利用，而强迫风冷方式已经成熟能够优化的空间很小。现有的充电机模块空间布局混乱，无法更进一步压缩空间尺寸，不然会使得操作性、维护性、安全性变得更差。因此，基于上述充电机存在的缺陷，有必要研究设计一种空间布局合理、集成度高、可靠性强且易维护的充电机模块。

发明内容

本发明针对上述现有充电机存在的技术问题，提出一种充电机电路及模块，所述充电机主路包括预充电回路、输入整流回路、整流滤波回路、功率变换回路、输出整流回路以及输出滤波及保护回路，其合理优化，减轻了充电机模块的布局压力；充电机模块分为可拆卸的上板组件和散热器组件，充分利用内部空间，实现高集成化，从而实现小体积大功率，且拆卸安装易损易耗件可轻松实现。

为了实现上述目的，本发明提供了一种充电机电路，包括：从输入端至输出端包括依次连接的预充电回路、输入整流回路、整流滤波回路、功率变换回路、输出整流回路以及输出滤波及保护回路，所述输入整流回路包括不控整流桥V1；其中，

输入交流电压经过预充电回路预充电以及充电机短路保护；

所述输入整流回路对所述输入交流电压进行不控整流获得待滤波直流电压，并传输至整流滤波回路；

所述整流滤波回路用于对所述待滤波直流电压进行稳压滤波处理后，获得待降压直流电压；

所述功率变换回路用于对所述待降压直流电压降压变换为待整流直流方波电压；

所述输出整流回路用于对所述待整流直流方波电压整流为待滤波输出直流电压；

所述输出滤波及保护回路用于将所述待滤波输出直流电压进行输出滤波稳压以及充电机的短路保护，并输出至直流负载输出端以及蓄电池输出端；

所述功率变换回路中的晶体管为碳化硅晶体管。