[发明专利]牵引辅助变流器的预充电装置、系统及方法

权利要求书

1.一种牵引辅助变流器的预充电装置，其特征在于，包括：牵引辅助变流器和三相中压交流母线；

所述牵引辅助变流器包括：控制器、输入开关模块、隔离双向DCDC模块、储能元件、高压直流电容和中压直流电容；

所述控制器分别与所述输入开关模块和隔离双向DCDC模块连接；所述隔离双向DCDC模块分别与所述高压直流电容、中压直流电容和储能元件连接；所述输入开关模块与所述高压直流电容连接；所述三相中压交流母线与所述中压直流电容连接；其中，

所述控制器，用于根据所述储能元件和三相中压交流母线的状态，确定应用所述储能元件、三相中压交流母线和输入开关模块中的一种完成对所述中压直流电容的充电；通过调节所述隔离双向DCDC模块的脉冲，对所述中压直流电容充电后得到的直流电进行升压，以完成对所述高压直流电容的充电；以及，控制所述输入开关模块，完成所述牵引辅助变流器的预充电。

2.根据权利要求1所述的牵引辅助变流器的预充电装置，其特征在于，还包括：牵引变压器和牵引电机；

所述牵引辅助变流器还包括：单相整流器、三相逆变器、非隔离双向DCDC模块、与该非隔离双向DCDC模块连接的第一开关、辅助逆变器以及与该辅助逆变器连接的第二开关；

所述输入开关模块一端经由所述单相整流器与所述高压直流电容连接，另一端与所述牵引变压器连接；所述三相逆变器一端与所述高压直流电容连接，另一端与所述牵引电机连接；所述储能元件与所述第一开关连接；所述中压直流电容分别与所述非隔离双向DCDC模块和辅助逆变器连接；所述第二开关与所述三相中压交流母线连接。

3.根据权利要求1所述的牵引辅助变流器的预充电装置，其特征在于，所述输入开关模块由主接触器与预充电模块并联组成；所述预充电模块由预充电接触器和预充电电阻串联组成。

4.一种牵引辅助变流器的预充电方法，其特征在于，应用如权利要求1至3任一项所述的牵引辅助变流器的预充电装置实现，该方法包括：

根据所述储能元件和三相中压交流母线的状态，确定应用所述储能元件、三相中压交流母线和输入开关模块中的一种完成对所述中压直流电容的充电；

通过调节所述隔离双向DCDC模块的脉冲，对所述中压直流电容充电后得到的直流电进行升压，以完成对所述高压直流电容的充电；

控制所述输入开关模块中的主接触器闭合，完成所述牵引辅助变流器的预充电。

5.根据权利要求4所述的牵引辅助变流器的预充电方法，其特征在于，所述根据所述储能元件和三相中压交流母线的状态，确定应用所述储能元件、三相中压交流母线和输入开关模块中的一种完成对所述中压直流电容的充电，包括：

当所述储能元件可用并且所述三相中压交流母线无电时，确定应用所述储能元件完成对所述中压直流电容的充电；

当所述三相中压交流母线有电时，确定应用所述三相中压交流母线完成对所述中压直流电容的充电；

当所述储能元件不可用并且所述三相中压交流母线无电时，确定应用所述输入开关模块完成对所述中压直流电容的充电。

6.根据权利要求5所述的牵引辅助变流器的预充电方法，其特征在于，所述当所述储能元件可用并且所述三相中压交流母线无电时，确定应用所述储能元件完成对所述中压直流电容的充电，包括：

当所述储能元件可用并且所述三相中压交流母线无电时，闭合所述预充电装置中的第一开关，所述储能元件通过所述预充电装置中的非隔离双向DCDC模块向所述中压直流电容供电。

7.根据权利要求5所述的牵引辅助变流器的预充电方法，其特征在于，所述当所述三相中压交流母线有电时，确定应用所述三相中压交流母线完成对所述中压直流电容的充电，包括：

当所述三相中压交流母线有电时，闭合所述预充电装置中的第二开关，应用所述三相中压交流母线中的三相中压交流电，完成对所述中压直流电容的充电。