一種城軌車輛空調逆變電源制造技術

本發明專利技術公開了一種城軌車輛空調逆變電源，包括高壓直流電源和低壓直流電源；所述高壓直流電源經降壓斬波模塊、隔離模塊接三相逆變模塊；所述三相逆變模塊接負載；所述低壓直流電源經升壓模塊接所述三相逆變模塊。本發明專利技術將城軌車輛的高壓直流電源和低壓直流電壓逆變后用作空調逆變電源，有效減輕了輔助電源負載和車輛附加重量，當高壓直流電源失電時，低壓直流電源為送風機提供逆變電源，節能的同時，提高了電路的可靠性和使用效率。

Urban air conditioner inverter power supply for urban rail vehicle

The invention discloses a vehicle air conditioner inverter, including high voltage DC power and low voltage DC power supply; the high voltage DC power supply by chopper module, isolation module is connected with the three-phase inverter module; the three-phase inverter module is connected to the load; the low voltage DC power supply module is connected with the pressure rise through the three-phase inverter module. The invention of the high voltage DC power supply for urban rail vehicle and a low voltage DC voltage inverter for air conditioner inverter, effectively reducing the auxiliary power load and additional vehicle weight, when the high voltage DC power supply when the loss of power, low voltage DC power supply with inverter fan, energy saving at the same time, improve the reliability of the circuit and the use efficiency.

【技術實現步驟摘要】
一種城軌車輛空調逆變電源
本專利技術涉及逆變電源領域，特別是一種城軌車輛空調逆變電源。
技術介紹
鐵路機車空調逆變電源是專門為機車空調提供的三相逆變電源。以往無源逆變器和斬波器中線路復雜，體積龐大，導致電源附加重量和車輛附加重量大，且電源使用效率較低，壽命短。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種城軌車輛空調逆變電源。為解決上述技術問題，本專利技術所采用的技術方案是：一種城軌車輛空調逆變電源，包括高壓直流電源和低壓直流電源；所述高壓直流電源經降壓斬波模塊、隔離模塊接三相逆變模塊；所述三相逆變模塊接負載；所述低壓直流電源經升壓模塊接所述三相逆變模塊。優選地，所述隔離模塊包括隔離變壓器；所述隔離變壓器二次側接整流橋輸入端；所述整流橋兩個輸出端各接一根直流母線；兩根直流母線分別與所述升壓模塊的正輸出端、負輸出端連接；所述整流橋輸出端、升壓模塊輸出端之間的兩根直流母線分別與所述三相逆變模塊的兩個輸入端連接。優選地，所述降壓斬波模塊包括四個串聯的電容和四個串聯的IGBT；所述隔離變壓器一次側第一繞組的第一輸入端接入所述第一IGBT和第二IGBT之間，隔離變壓器一次側第一繞組的第二輸入端接入第一電容和第二電容之間；所述隔離變壓器一次側第二繞組的第一輸入端接入第三IGBT和第四IGBT之間，隔離變壓器一次側第二繞組的第二輸入端接入第三電容和第四電容之間；所述第二電容與第三電容的連接點、第二IGBT和第三IGBT的連接點相互連接。優選地，所述高壓直流電源正輸出端接有預充電模塊；所述預充電模塊輸出端接所述降壓斬波模塊。優選地，所述預充電模塊輸出端與所述降壓斬波模塊之間接有第一濾波模塊。優選地，所述整流橋輸出端、三相逆變模塊輸入端之間的兩根直流母線之間并聯有第二濾波模塊和阻性負載。優選地，所述三相逆變模塊數量為三個；第一、第二三相逆變模塊的輸出端各接一個壓縮機；第三三相逆變模塊的輸出端接送風機和冷凝機。優選地，所述升壓模塊包括與所述低壓直流電源正輸出端連接的儲能電感；所述儲能電感輸出端接二極管陽極；所述二極管陰極接與一根所述直流母線連接；一個選頻開關一端接入所述儲能電感輸出端和所述二極管陽極之間，另一端接另外一根直流母線。優選地，所述升壓模塊輸出側的兩根直流母線之間接有第三濾波模塊。優選地，所述降壓斬波模塊中的四個IGBT、三相逆變模塊中的開關管、選頻開關均通過驅動模塊接控制器。與現有技術相比，本專利技術所具有的有益效果為：本專利技術將城軌車輛的高壓直流電源和低壓直流電壓逆變后用作空調逆變電源，有效減輕了輔助電源負載和車輛附加重量，當高壓直流電源失電時，低壓直流電源為送風機提供逆變電源，節能的同時，提高了電路的可靠性和使用效率。附圖說明圖1為本專利技術實施例主電路原理圖。具體實施方式如圖1圖1所示，本專利技術實施例包括高壓直流電源和低壓直流電源，高壓直流電源為車輛1500V直流電源，低壓直流電源為車輛110V直流電源。圖1本實施例的隔離模塊包括隔離變壓器-T1；隔離變壓器-T1二次側接整流橋-D5輸入端；所述整流橋正輸出端接第一直流母線，負輸出端接第二直流母線；第一直流母線、第二直流母線分別與升壓模塊的正輸出端、負輸出端連接。圖1升壓模塊包括儲能電感-L3，儲能電感-L3輸入端與DC110V正輸出端連接；儲能電感-L3輸出端接二極管-D1陽極；二極管-D1陰極接在第一直流母線上；選頻開關+CH-VT1一端接入所述儲能電感輸出端和二極管陽極之間，另一端接第二直流母線。圖1本專利技術實施例的降壓斬波模塊包括四個串聯的電容(-C1～-C4)和四個串聯的IGBT(即圖1中靠近四個串聯的電容-C1～-C4的四個IGBT)；隔離變壓器-T1一次側第一繞組的第一輸入端通過電流互感器-SA2接入第一IGBT和第二IGBT之間(圖1中從上至下四個IGBT分別為第一、第二、第三、第四IGBT)，隔離變壓器一次側第一繞組的第二輸入端接入第一電容-C1和第二電容-C2之間；所述隔離變壓器一次側第二繞組的第一輸入端接入第三IGBT和第四IGBT之間，隔離變壓器一次側第二繞組的第二輸入端通過電流互感器-SA3接入第三電容-C3和第四電容-C4之間；所述第二電容與第三電容的連接點、第二IGBT和第三IGBT的連接點相互連接。為了提高電路的可靠性，DC1500V正輸出端接有預充電模塊；預充電模塊包括接觸器-KM1，接觸器-KM2，接觸器-KM2與電阻-R1串聯后，再與接觸器-KM1并聯。預充電模塊輸入端接電流互感器-SA1，電流互感器-SA1用于測量總電流，DC1500V正輸出端與電流互感器-SA1接熔斷器-F1，防止電流過大燒壞元器件；DC1500V兩端并聯電壓互感器-SV1，用于測量電網電壓。預充電模塊輸出端接濾波電抗器-L1(第一濾波模塊)，第一濾波電抗器-L1輸出端接降壓斬波模塊輸入端。四個串聯的電容(-C1～-C4)輸入側并聯有電壓互感器-SV2。整流橋輸出端、三相逆變模塊輸入端之間的第一、第二直流母線之間并聯有第二濾波模塊(即電容-C5)和阻性負載(即電阻-R2)。電容-C5用于對整流橋輸出的交流信號進行濾波，電阻-R2能保證整流橋輸出側有輸出電流。電阻-R2與電壓互感器-SV3并聯。圖1本專利技術實施例中，一共包括三個三相逆變模塊；三個三相逆變模塊的結構相同。第一、第二三相逆變模塊(圖1中左側、中部的三相逆變模塊)的輸出端各接一個壓縮機；第三三相逆變模塊的輸出端接送風機和冷凝機。第一三相逆變模塊的其中一個輸入端通過熔斷器-F2接第一直流母線，熔斷器-F2接電流傳感器-SA4，第一三相逆變模塊還包括三個并聯的橋臂，每個橋臂包括兩個串聯的開關管(IGBT)，電流傳感器-SA4接三個橋臂的其中一個輸入端；三個橋臂的另外一個輸入端接第二直流母線；薄膜電容-C6一端接入熔斷器-F2與電流傳感器-SA4之間，另一端接三個橋臂的另外一個輸入端；三個橋臂的中點分別接壓縮機的三相輸入端。升壓模塊輸出側的第一、第二直流母線之間接有第三濾波模塊(即電容-C31)。DC110V的正輸出端、負輸出端各通過接觸器-KM3的兩個觸點接升壓模塊。降壓斬波模塊中的四個IGBT、三相逆變模塊中的所有開關管、選頻開關各通過一個驅動模塊接控制器。所有的電流互感器、電壓互感器均接入控制器。當DC1500V失電時，DC1500V輸入回路接觸器斷開，110V回路接觸器接通。DC1500V直流經降壓斬波、隔離后，變換成穩定的600V直流，DC110V直流經升壓后，變換成穩定的600V直流，600V直流經三路三相逆變模塊，采用PWM控制方式，將直流分別逆變成壓縮機(2路)、風機所需的三相交流電(VVVF)。當1500V失電，由110V供電時，僅有風機逆變器工作，且冷凝風機接觸器KM4斷開，僅有送風機正常工作。本專利技術主要技術指標如下：額定輸入電壓：DC1500V(工作范圍：1000V～1950V)；逆變輸出電源：3路；額定輸出功率：27KW；實際負荷為17.8KW；壓縮機逆變器輸出功率：11KW×2；實際負荷：7.5KW×2，頻率：20-80Hz；冷凝風機及送風機逆變器輸出功率：5.5KW；實際負荷：2.8KW(其中冷凝風機：0.85KW×2，送風機：0.55KW×2)，頻率：2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種城軌車輛空調逆變電源，其特征在于，包括高壓直流電源和低壓直流電源；所述高壓直流電源經降壓斬波模塊、隔離模塊接三相逆變模塊；所述三相逆變模塊接負載；所述低壓直流電源經升壓模塊接所述三相逆變模塊。

【技術特征摘要】
1.一種城軌車輛空調逆變電源，其特征在于，包括高壓直流電源和低壓直流電源；所述高壓直流電源經降壓斬波模塊、隔離模塊接三相逆變模塊；所述三相逆變模塊接負載；所述低壓直流電源經升壓模塊接所述三相逆變模塊。2.根據權利要求1所述的城軌車輛空調逆變電源，其特征在于，所述隔離模塊包括隔離變壓器；所述隔離變壓器二次側接整流橋輸入端；所述整流橋兩個輸出端各接一根直流母線；兩根直流母線分別與所述升壓模塊的正輸出端、負輸出端連接；所述整流橋輸出端、升壓模塊輸出端之間的兩根直流母線分別與所述三相逆變模塊的兩個輸入端連接。3.根據權利要求2所述的城軌車輛空調逆變電源，其特征在于，所述降壓斬波模塊包括四個串聯的電容和四個串聯的IGBT；所述隔離變壓器一次側第一繞組的第一輸入端接入所述第一IGBT和第二IGBT之間，隔離變壓器一次側第一繞組的第二輸入端接入第一電容和第二電容之間；所述隔離變壓器一次側第二繞組的第一輸入端接入第三IGBT和第四IGBT之間，隔離變壓器一次側第二繞組的第二輸入端接入第三電容和第四電容之間；所述第二電容與第三電容的連接點、第二IGBT和第三IGBT的連接點相互連接。4.根據權利要求1所述的城軌車輛空調逆變電源，其特征在于，所述高壓...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬浩，蔣鄂湘，
申請(專利權)人：湘潭市恒創電氣設備有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南,43