一种用于内燃机车的蓄电池充电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种用于内燃机车的蓄电池充电装置，包括依次连接的三相整流模块、斩波升压模块以及电压变换及隔离模块，三相整流模块接入内燃机车的交流辅助发电机输出的三相电源进行整流，整流后电压经斩波升压模块，输出升压后的直流电压；电压变换及隔离模块将升压后的直流电压变换为所需大小并进行电压隔离后，提供给蓄电池。本实用新型专利技术能够提供精确可控的蓄电池充电电源，且具有结构简单、所需成本低、占用体积小以及安全可靠等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及内燃机车
，尤其涉及一种用于内燃机车的蓄电池充电装置。
技术介绍
控制蓄电池是内燃机车中的必备设备，主要是用于给柴油机启机和车上微机控制系统、照明系统等提供电源。目前给内燃机车的控制蓄电池充电主要以下方式:(I)对于有直流辅发电机的内燃机车，则通常是通过将直流辅发电机发出的直流电源，直接送给控制蓄电池充电或者经过DC/DC变换器处理后送给控制蓄电池进行充电；(2)对于没有直流辅发电机的内燃机车，则通常是将交流辅发电机发出的交流电源，经过相控AC/DC变换器处理后送给控制蓄电池进行充电。上述两种内燃机车的充电方案均存在缺陷，其中第一种(有直流辅发电机的内燃机车)充电方案，a)内燃机车需要增加专门的直流辅发电机及其配套设备，其成本高、体积大且重量重；b)通过直流辅助发电机给蓄电池充电，其充电电流的精度低；c)直流辅发电机输出与蓄电池输入端之间没有电气隔离，充电过程存在安全隐患；对于第二种(没有直流辅发电机的内燃机车)充电方案，a)需要采用相控AC/DC变换器，相控AC/DC变换器中的LC滤波器体积大、重量重；b)所采用的相控AC/DC变换器中晶闸管不能快速关断，当充电异常时不能对蓄电池进行快速保护；c)辅发电机输出与蓄电池输入端之间无电气隔离，充电过程存储安全隐患。
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，本技术提供一种能够提供精确可控的蓄电池充电电源，且结构简单、所需成本低、占用体积小以及安全可靠的用于内燃机车的蓄电池充电装置。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为:—种用于内燃机车的蓄电池充电装置，包括依次连接的三相整流模块、斩波升压模块以及电压变换及隔离模块，所述三相整流模块接入内燃机车的交流辅助发电机输出的三相电源进行整流，整流后电压经所述斩波升压模块输出升压后的直流电压；所述电压变换及隔离模块将所述升压后的直流电压变换为所需大小并进行电压隔离后，提供给蓄电池。作为本技术的进一步改进:所述电压变换及隔离模块为硬开关全桥隔离变换电路。作为本技术的进一步改进:所述硬开关全桥隔离变换电路包括依次连接的IGBT逆变桥、变压器Tl、全波整流电路以及输出滤波电感L4。作为本技术的进一步改进:所述斩波升压模块为交错斩波升压电路。作为本技术的进一步改进:所述交错斩波升压电路包括主电感LI以及分别与所述主电感LI连接的两条斩波支路，每条所述斩波支路包括串联连接的换流电感以及IGBT模块。作为本技术的进一步改进:所述三相整流模块为不控三相整流电路或相控三相整流电路。作为本技术的进一步改进:所述三相整流模块具体为三相全桥不控整流电路。与现有技术相比，本技术的优点在于:I)本技术接入交流辅助发电机输出的三相电源，经过三相整流模块、斩波升压模块以及电压变换及隔离模块依次进行三相整流、斩波升压、电压变换及隔离，输出所需大小的直流电压至蓄电池，可以精确控制充电电流和充电电压，得到精确可控的蓄电池充电电源，且通过电压变换及隔离模块可以实现辅发电机与蓄电池之间的电气隔离，保证充电过程安全可靠；2)本技术直接接入交流辅助发电机的三相电源进行变换，不需要直流辅助发电机进行供电，因而可以去除内燃机车上的直流辅助发电机及其配套设备，有效降低了充电成本、机车重量及占用体积；3)本技术通过三相整流模块、斩波升压模块以及电压变换及隔离模块提供蓄电池所需的直流电源，不需要采用相控AC/DC变换器等，可以有效降低机车重量、成本，且在充电异常时可以对蓄电池执行快速保护。【附图说明】图1是本技术用于内燃机车的蓄电池充电装置的结构示意图。图2是本技术具体实施例中用于内燃机车的蓄电池充电装置的电路结构示意图。图例说明:1、三相整流模块；11、三相全桥不控整流电路；2、斩波升压模块；21、交错斩波升压电路；3、电压变换及隔离模块；31、硬开关全桥隔离变换电路；311、IGBT逆变桥；312、全波整流电路。【具体实施方式】以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本技术作进一步描述，但并不因此而限制本技术的保护范围。如图1所示，本技术用于内燃机车的蓄电池充电装置，包括依次连接的三相整流模块1、斩波升压模块2以及电压变换及隔离模块3，三相整流模块I接入内燃机车的交流辅助发电机4输出的三相电源进行整流，整流后电压DCl经斩波升压模块2输出升压后的直流电压DC2 ;电压变换及隔离模块3将升压后的直流电压DC2变换为所需大小的直流电压DC并进行电压隔离后，提供给蓄电池5。本技术接入交流辅助发电机4输出的三相电源，经过三相整流模块1、斩波升压模块2以及电压变换及隔离模块3依次进行三相整流、斩波升压、电压变换及隔离，输出所需大小的直流电压至蓄电池5，可以精确控制充电电流和充电电压，得到精确可控的蓄电池充电电源，且通过电压变换及隔离模块3可以实现辅发电机与蓄电池之间的电气隔离，保证充电过程安全可靠；同时采用上述结构给蓄电池供电，不需要采用相控AC/DC变换器等，可以有效降低机车重量、成本，且在充电异常时可以对蓄电池执行快速保护。本技术直接接入交流辅助发电机的三相电源进行变换，则不需要直流辅助发电机进行供电，因而可以去除内燃机车上的直流辅助发电机及其配套设备，有效降低了充电成本、机车重量及占用体积。本技术三相整流模块I可采用不控三相整流电路或相控三相整流电路，将交流辅助发电机4输出的三相电源进行不控三相整流或相控的三相整流，输出直流电压至斩波升压模块2。如图2所示，本技术具体实施例中三相整流模块I为三相全桥不控整流电路11、斩波升压模块2为交错斩波升压电路21以及电压变换及隔离模块3为硬开关全桥隔离变换电路31。交错斩波升压电路21包括主电感LI以及分别与主电感LI连接的两条斩波支路，每条斩波支路包括串联连接的换流电感(L2/L3)以及IGBT模块(VT1/VT2)，通过两条斩波支路交错执行斩波升压，将三相整流模块I输出的直流电升压为所需的直流电。斩波升压模块2采用交错斩波升压电路21，能够成倍提高产品的开关频率，从而减小斩波主电感感量、输入输出电容容量，以及减小电感与电容的体积与重量，使得产品的重量与体积减少；同时可以降低广品损耗，提尚广品效率。参见图2，本实施例中硬开关全桥隔离变换电路31包括依次连接的IGBT逆变桥311、变压器Tl、全波整流电路312以及输出滤波电感L4，通过IGBT逆变桥311将交错斩波升压电路21输出的直流电变换成交流电，由变压器Tl进行电气隔离，由全波整流电路312将变压器Tl输出的交流电变换成直流电压，经过输出滤波电感L4输出变换为所需的直流电压，提供给蓄电池5。采用硬开关全桥隔离变换电路31，由于采用的是中频变压器隔离，在实现电气隔离的同时，还可以做到较高的开关频率，从而降低磁性元器件与及电容的体积和重量，有效降低产品的体积和重量。上述只是本技术的较佳实施例，并非对本技术作任何形式上的限制。虽然本技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本技术。因此，凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机车的蓄电池充电装置，其特征在于：包括依次连接的三相整流模块(1)、斩波升压模块(2)以及电压变换及隔离模块(3)，所述三相整流模块(1)接入内燃机车的交流辅助发电机(4)输出的三相电源进行整流，整流后电压经所述斩波升压模块(2)输出升压后的直流电压；所述电压变换及隔离模块(3)将所述升压后的直流电压变换为所需大小并进行电压隔离后，提供给蓄电池(5)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，王颖曜，黄柱，刘朝发，阳东礼，皮亚伟，
申请(专利权)人：长沙广义变流技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43