一种电源柜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电源柜，包括柜体以及安装于柜体内的输入滤波组件、输入传感器组件、输入充电电路组件、支撑电容、逆变模块、高频变压器组件、整流模块、输出滤波组件、控制单元及风扇插件，所述支撑电容、逆变模块、高频变压器组件以及整流模块在柜体的内部沿着柜体的轴向方向依次布置，所述柜体的顶部开设有冷却风扇进风口，柜体的底部开设有出风口。本实用新型专利技术具有结构布局合理、安全性好、功率密度大等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术主要涉及到供电设备领域，特指一种电源柜。
技术介绍
随着磁悬浮列车、机车、地铁等列车的电气化、现代化，列车技术获得了大力的发展，对车载供电设备也提出了更高的要求，例如集成度高、体积小、重量轻、功率密度大等要求。这样目前已广泛采用的DC/DC低频变换的技术方案就满足不了 DC/DC电源柜应用的新要求。现有采用DC/DC低频变换(例如斩波器)技术方案的DC/DC电源柜普遍存在一些缺点:损耗大，散热困难，输入输出无电气隔离，安全性差，重量重，尺寸大，体积大，功率密度小、效率低等。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题，本技术提供一种结构布局合理、安全性好、功率密度大的电源柜。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案:一种电源柜，包括柜体以及安装于柜体内的输入滤波组件、输入传感器组件、输入充电电路组件、支撑电容、逆变模块、高频变压器组件、整流模块、输出滤波组件、控制单元及风扇插件，所述支撑电容、逆变模块、高频变压器组件以及整流模块在柜体的内部沿着柜体的轴向方向依次布置，所述柜体的顶部开设有冷却风扇进风口，柜体的底部开设有出风□ O作为本技术的进一步改进:所述输入滤波组件、输入充电电路组件、输入传感器组件、电源模块均位于柜体内的底部且位于一侧，所述电源模块用于给风扇插件提供电源；所述输入滤波组件包括输入滤波器和平波电抗器，所述输入滤波器用于滤除输入电源中的高频谐波，所述平波电抗器用于抑制输入电源电流的突然变化；所述输入充电电路组件包括充电接触器、充电电阻和短接接触器；所述输入传感器组件包括输入电压传感器、中间电压传感器、输入电流传感器；所述输入电压传感器用于输入电压的检测；所述中间电压传感器用于支撑电容端电压的检测以及串联支撑电容的均压检测并进行保护，同时与输入电压传感器检测的电压进行比较并保护；所述输入电流传感器用于检测输入电源电流，对输入电源进行过流保护。作为本技术的进一步改进:所述柜体的一个端部上设置有输入接线端子和输出接线端子；所述输入接线端子用于连接输入电源的正线与负线，所述输出接线端子用于连接电源输出干线、电池充电电路，以及输出负线。作为本技术的进一步改进:所述输出滤波组件位于柜体的中部位置处，所述输出滤波组件包括电感、电容、电阻和电压传感器；所述电阻用于稳定整流模块输出的电压，所述电压传感器用于检测整流模块输出的电压。作为本技术的进一步改进:所述柜体的上部内腔中设置有输出及检测组件，所述输出及检测组件包括输出电流传感器、充电电流传感器、隔离二极管和输出滤波器；所述输出电流传感器用于检测输出电流，所述充电电流传感器用于检测电池的充电电流，所述隔离二极管，用于阻断其它电源输出或电池电压串入到本电源内部，所述输出滤波器用于滤除电源输出电压的高频谐波。作为本技术的进一步改进:所述柜体上设有电源柜接口组件，所述电源柜接口组件包括输入电源线锁紧件、输出电源线锁紧件和控制连接器；所述输入电源线锁紧件和输出电源线锁紧件用于锁紧固定密封输入、输出电缆线，所述控制连接器用于连接控制电源线、控制信号线。作为本技术的进一步改进:所述风扇插件包括逆变模块风扇组件、整流模块风扇组件及变压器和电抗器冷却风扇组件；所述逆变模块风扇组件位于逆变模块的上方，所述整流模块风扇组件位于整流模块的上方，所述变压器和电抗器冷却风扇组件用于给高频变压器组件及电抗器冷却散热；所述柜体的中部设有冷却风道。作为本技术的进一步改进:所述柜体的上表面设有冷却风扇进风口，所述冷却风扇进风口包括逆变模块进风口、变压器电抗器进风口和整流模块进风口。作为本技术的进一步改进:所述柜体上设置有一个以上的柜门和一个以上的柜体吊耳。作为本技术的进一步改进:所述控制单元包括控制电源插件、微控制器插件、数字量插件和模拟量插件。与现有技术相比，本技术的优点在于:本技术的电源柜，具有集成度高、体积小、重量轻、功率密度大、效率高、安全性高等优点，能够解决目前采用DC/DC低频变换(例如斩波器)的DC/DC电源柜输入输出无电气隔离等问题，尤其适用于DC/DC高频变换设i+o【附图说明】图1是本技术的俯视结构示意图。图2是本技术内部的布局结构示意图。图3是图2中A向的结构示意图。图4是图2中C-C向的结构示意图。图5是本技术柜体的轴视图。图6是图5中D-D向的结构示意图。图7是图5中B向的结构示意图。图8是本技术的框架组成原理示意图。图例说明:1、输入接线端子；2、输入滤波组件；3、输入充电电路组件；4、输入传感器组件；5、支撑电容；6、逆变模块；7、高频变压器组件；8、整流模块；9、输出滤波组件；10、输出及检测组件；11、输出接线端子；12、电源柜接口组件；13、控制单元；14、电源模块；15、逆变模块风扇组件；16、整流模块风扇组件；17、变压器和电抗器冷却风扇组件；18、冷却风扇进风口 ；19、电源柜门；20、柜体吊耳；21、柜体。【具体实施方式】以下将结合说明书附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。如图1?图8所示，本技术的一种电源柜，包括柜体21以及安装于柜体21内的输入滤波组件2、输入传感器组件4、输入充电电路组件3、支撑电容5、逆变模块6、高频变压器组件7、整流模块8、输出滤波组件9、控制单元13及风扇插件，其中支撑电容5、逆变模块6、高频变压器组件7以及整流模块8在柜体21的内部沿着柜体21的轴向方向依次布置，柜体21的顶部开设有冷却风扇进风口 18，柜体21的底部开设有出风口。控制单元13，包括控制电源插件、微控制器插件、数字量插件、模拟量插件等；控制电源插件用于把控制电源转换为其它插件所需要的电源；微控制器插件用于处理、控制数字量信号、模拟量信号、电源输出(电压、电流、充电电流)的闭环控制等；数字量插件用于检测接触器等数字量的控制与状态；模拟量插件用于检测传感器等模拟量信号。支撑电容5用于输入电源的滤波以及为逆变模块6提供电源能量。逆变模块6包括开关管、换向电容和散热器。开关管用于实现功率的高频转换，把直流电压变换成高频方波电压；每个开关管配置适当值的换向电容，用于为每个开关管提供电源能量；散热器用于传导开关管产生的热量，利于热量的散发。高频变压器组件7包括变压器和电流传感器；变压器用于把高频方波电压变换成较低或较高的高频方波电压，实现电压幅值的变换，以及实现原边高频方波电压与次边高频方波电压的电气隔离；电流传感器用于检测高频变压器原边的电流，即检测开关管的电流，对变压器和开关管进行过流保护。整流模块8包括若干整流二极管，用于把变压器次边高频方波电压整流成直流电压。本实施例中，输入滤波组件2、输入充电电路组件3、输入传感器组件4、电源模块14均位于柜体21内的底部且位于一侧，电源模块14用于给风扇插件提供电源。输入滤波组件2包括输入滤波器和平波电抗器，其中输入滤波器用于滤除输入电源中的高频谐波，以提高输入电源质量；平波电抗器用于抑制输入电源电流的突然变化，使电流变化更平滑。输入充电电路组件3包括充电接触器、充电电阻和短接接触器。其中，充电接触器用于充电的控制；充电电阻用于充电电流的限制；短接接触器用于短接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源柜，其特征在于，包括柜体（21）以及安装于柜体（21）内的输入滤波组件（2）、输入传感器组件（4）、输入充电电路组件（3）、支撑电容（5）、逆变模块（6）、高频变压器组件（7）、整流模块（8）、输出滤波组件（9）、控制单元（13）及风扇插件，所述支撑电容（5）、逆变模块（6）、高频变压器组件（7）以及整流模块（8）在柜体（21）的内部沿着柜体（21）的轴向方向依次布置，所述柜体（21）的顶部开设有冷却风扇进风口（18），柜体（21）的底部开设有出风口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏培华，颜艳娇，曾明高，唐海燕，孙立辉，张小勇，刘长清，许义景，赵清良，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43