[发明专利]变流器模块及变流器

说明书

本申请提供的一种变流器模块及变流器，通过设置第一可变子电路和第二可变子电路的基础结构，通过复合母排来将第一可变子电路和第二可变子电路连接，能够构造多个电路拓扑，每个电路拓扑能够适应对应的供电网，能够适用多个应用场景。

技术领域

本申请涉及列车变流器技术领域，特别地涉及一种水变流器模块及变流器。

背景技术

适用于地铁直流(DC，Direct Current)1500V输入的高频辅助变流器包括：滤波单元、斩波单元、谐振单元、逆变单元和充电单元组成，图1为相关技术中提供的一种高频辅助变流器的结构示意图，如图1所示，其中，斩波单元采用三电平斩波电路，高频隔离单元采用谐振转换电路(LLC)串联谐振电路，三相逆变单元采用三电平逆变电路，充电机单元采用隔离型半桥DC/DC电路。该高频辅助变流器输入电压范围较宽为DC1000V-DC1800V，经斩波单元预稳压变换为1050V的DC电压，该中间电压通过LLC谐振电路隔离变压，转换为700VDC，再经三相逆变器输出3AC380V交流电。充电机同样从LLC输出电压取电，通过隔离型半桥DC/DC电路转换为DC110V(或24V)直流电。该电路主要用在城轨道1500V的供电系统中，但是对于轻轨DC750V供电或列供DC3600V供电的应用场景存在问题，如果对于DC3600V供电系统，后级LLC输入电压将高达2520V，需要使用3300V耐压的功率器件，导致较高的器件损耗及昂贵的物料成本，对于DC750V供电系统，后级LLC输入电压仅为525V，由于LLC软开关时间裕度与输入电压正相关，在大功率应用时会导致较高的开关损耗，增加器件损坏的风险，也就是说，现在的高频辅助变流器存在无法适应宽输入电压范围的问题，只能用于地铁DC1500V的应用场景。

发明内容

针对上述相关技术中的问题本申请提供一种水变流器模块及变流器，通过复复合母排能够将所述第一可变子电路和第二可变子电路连接，以构造多个电路拓扑，能适应多个应用场景。

本申请提供了一种变流器模块，包括：第一可变子电路和第二可变子电路、复合母排，其中，所述第一可变子电路与所述第二可变子电路结构相同，所述第一可变电路和第二可变子电路包括：第一斩波开关管、第二张波开关管、第一斩波二极管、第二斩波二极管、第一斩波电容、第二斩波电容、第一谐振开关管、第二谐振开关管、第三谐振开关管、第四谐振开关管、谐振电容，所述第一斩波开关管的集电极连接第一斩波二极管的正极，所述第一斩波二极管的的负极连接第一斩波电容的正极、第一谐振开关管的集电极，第一斩波开关管的发射极连接所述第二斩波开关管的集电极、第一斩波电容的负极，第二斩波开关管的发射极连接第二斩波二极管的负极，第二斩波电容的负极连接所述第二斩波二极管的正极、第四谐振开关的发射极，第一谐振开关管的发射极连接谐振电容的正极、第二谐振开关管管的集电极，第三谐振开关管的发射极连接所述第四谐振开关管的集电极；所述第一可变子电路的第一斩波开关管的集电极用于连接供电网的正极，所述第二可变子电路的第二斩波开关管的发射极连接所述供电网的负极，所述复合母排能够用于将所述第一可变子电路和第二可变子电路连接，以构造多个电路拓扑，每个电路拓扑能够适应对应的供电网。

在一些实施例中，所述复合母排包括第一连接结构，所述第一连接结构用于将第一可变子电路和第二可变子电路中的所述第一谐振开关管的集电极与第三谐振开关管的集电极连接，及将第一可变子电路和第二可变子电路中的第二谐振开关管的发射极接与第四谐振开关管的发射极连接，以及将第一可变电路的第二斩波开关管的发射极与第二可变电路的第一斩波开关管的集电极连接。

在一些实施例中，所述供电网的电压包括1500V。

在一些实施例中，所述复合母排还包括：第二连接结构，所述第二连接结构用于将第一可变子电路和第二可变子电路中的第二谐振开关管的发射极与第一斩波电容的负极、第三谐振开关管的集电极连接；及将第一可变子电路中第二斩波开关管的发射极与第二可变子电路中第二斩波开关管的集电极连接。

在一些实施例中，所述供电网的电压包括：3600V。