一种列车电源预充电电路制造技术

本实用新型专利技术涉及轨道交通设备技术领域，一种列车电源预充电电路，设置于输入电路与后级电路之间，包括：主IGBT，通过驱动信号给支撑电容和后级电路供电；预充电IGBT，通过驱动信号给支撑电容预供电；预充电电阻，用于控制预充电电流的大小；支撑电容，为后级提供稳定电压。通过以上设计，避免了因传统接触器触点的电弧灼伤和磨损造成的故障隐患，避免了人为定期检查接触器的操作流程，提高了预充电电路的使用可靠性。

A precharging circuit for train power supply

The utility model relates to the technical field of rail transportation equipment, a power train pre charging circuit, including, set in the input circuit and the circuit: IGBT, through the driving signal to the capacitor circuit and power supply; pre charging IGBT, through the drive signal to the capacitor power supply pre precharge resistor, for control; the pre charge current size; capacitance, to provide a stable voltage for the cascade. Through the above design, it avoids the hidden trouble caused by the arc burn and wear of the traditional contactor contact, avoids the operation process of the artificial periodic inspection contactor, and improves the reliability of the pre charging circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种列车电源预充电电路
本技术涉及轨道交通设备
，具体涉及一种列车电源预充电电路。
技术介绍
列车电源包括逆变器、充电机等列车辅助供电设备。目前，列车电源的输入电压分为直流电压输入和交流电压输入，因列车电源均采用电气隔离的方式，所以在变换器高频变压器原边侧都有直流支撑电容，用以稳定电源的输入电压。直流电压输入可直接给支撑电容充电，交流电压输入需经过整流后变为直流给支撑电容充电。一般来说，支撑电容容量较大，如果直接给电容充电，输入电压几百伏，电容电压为零，冲击电流非常大，产生很大的电磁干扰。同时，过大的冲击电流会影响支撑电容的使用寿命，给支撑电容带来毁灭性的损害，所以列车电源均采用预充电电路，通过限制给支撑电容的充电电流，有效控制过流带来的损害。目前列车普遍采用的预充电电路采用机械式电磁感应开关，感应线圈有电时，线圈产生电磁力，吸合内部触点闭合，通过闭合的触点导通电流，每次吸合和断开都会对触点产生灼伤(也叫电弧灼伤)和磨损，减少预充电电路的使用寿命，需要定期人工检查接触器状态，给列车的正常运行带来一定风险。
技术实现思路
针对这些问题，本专利设计了一种非机械式列车电源预充电电路，避免了因接触器触点的电弧灼伤和磨损造成的故障隐患，避免了人为定期检查接触器的操作流程，提高了预充电电路的使用可靠性。本技术具体包括以下步骤：一种列车电源预充电电路，设置于输入电路与后级电路之间，包括：主IGBT，通过驱动信号给支撑电容和后级电路供电；预充电IGBT，通过驱动信号给支撑电容预供电；预充电电阻，用于控制预充电电流的大小；支撑电容，为后级提供稳定电压；其中：主IGBT的C1端与输入电路相连，E1端与后级电路相连；预充电IGBT的C2端与输入电路相连，E2端与预充电电阻串联；预充电电阻另一端连接在主IGBT与后级电路之间；支撑电容一端连在主IGBT与后级电路之间，另一端连在后级电路的另一端，与后级电路并联。优选的，输入电路输入直流电压或交流整流电压。本技术的有益效果在于：设计采用半导体器件IGBT的预充电电路，避免了因接触器触点的电弧灼伤和磨损造成的故障隐患，避免了人为定期检查接触器的操作流程，提高了预充电电路的使用可靠性。附图说明图1为本技术的电路图图2为本预充电电路工作的流程图以上各图中：1、主IGBT2、预充电IGBT3、预充电电阻4、支撑电容5、输入电路6、后级电路具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关技术，而非对该技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)：全称为绝缘栅双极型晶体管是一种用MOS来控制晶体管的新型电力电子器件，在该电路中做开关作用。请参考图1，一种列车电源预充电电路，包括：输入电路5，用于提供电流，输入电路5输入直流电压或交流整流电压。主IGBT1，通过驱动信号给支撑电容4和后级电路6供电，高电平电压控制产生驱动信号，从而控制主IGBT1的断开与导通；有驱动信号时，主IGBT1导通，没有驱动信号时，主IGBT1断开。预充电IGBT2，通过驱动信号给支撑电容4预供电，高电平电压控制产生驱动信号，从而控制预充电IGBT2的断开与导通；有驱动信号时，预充电IGBT2导通，没有驱动信号时，预充电IGBT2断开。预充电电阻3，用于控制预充电电流的大小，通过合适的选型计算，可有有效的保护支撑电容4，避免过流带来的损害。支撑电容4，为后级提供稳定电压，支撑电容4是用来支撑一个直流网络的，整流电路直接输出的直流电有点类似馒头波，有直流支撑电容4的电路波动就会得到改善，而且直流链路支撑电容4的容值越大，直流母线电压波动就越小；并且当负载有周期性的峰值电流需求时，支撑电容4会短暂地提供大电流来维持输出的稳定，支撑电容4兼具了滤波电容和储能电容的功效。后级电路6，用于连接用电设备，通过功率变换为列车用电设备供电。请继续参考图1，其中：主IGBT1的C1端与输入电路5相连，E1端与后级电路6相连；预充电IGBT2的C2端与输入电路5相连，E2端与预充电电阻3串联；预充电电阻3另一端连接在主IGBT1与后级电路6之间；支撑电容4一端连在主IGBT1与后级电路6之间，另一端连在后级电路6的另一端，与后级电路6并联。请参考图2，列车电源预充电电路按照以下方法工作：101：预充电IGBT2导通。当输入电路5电压达到预充电IGBT2导通时的输入电压时，产生驱动信号，从而控制预充电IGBT2的导通。102：支撑电容4充电。预充电IGBT2的导通后，电流通过预充电电阻3，预充电电阻3的大小决定了预充电电流的大小，大小适中的预充电电流为支撑电容4充电。103：导通主IGBT1，断开预充电IGBT2。当支撑电容4的电压充满电后，这时支撑电容4的电压和输入侧的电压基本一致，这时再导通主IGBT1，同时断开预充电IGBT2。104：输入电路5和支撑电容4为后级电路6供电。电流全部通过主IGBT1给支撑电容4和后级电路6供电，预充电IGBT2有效的避免了输入电流冲击。通过以上设计，避免了因传统接触器触点的电弧灼伤和磨损造成的故障隐患，避免了人为定期检查接触器的操作流程，提高了预充电电路的使用可靠性。以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的技术范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述技术构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车电源预充电电路，设置于输入电路与后级电路之间,其特征在于，包括：主IGBT(1)，通过驱动信号给支撑电容(4)和后级电路(6)供电；预充电IGBT(2)，通过驱动信号给支撑电容(4)预供电；预充电电阻(3)，用于控制预充电电流的大小；支撑电容(4)，为后级提供稳定电压；其中：所述主IGBT(1)C1端与输入电路(5)相连，E1端与后级电路(6)相连；所述预充电IGBT(2)C2端与输入电路(5)相连，E2端与预充电电阻(3)串联；所述预充电电阻(3)另一端连接在所述主IGBT(1)与后级电路(6)之间；所述支撑电容(4)一端连在所述主IGBT(1)与后级电路(6)之间，另一端连在后级电路(6)的另一端，与后级电路(6)并联。

【技术特征摘要】
1.一种列车电源预充电电路，设置于输入电路与后级电路之间,其特征在于，包括：主IGBT(1)，通过驱动信号给支撑电容(4)和后级电路(6)供电；预充电IGBT(2)，通过驱动信号给支撑电容(4)预供电；预充电电阻(3)，用于控制预充电电流的大小；支撑电容(4)，为后级提供稳定电压；其中：所述主IGBT(1)C1端与输入电路(5)相连，E1端与后级电路(6)相连；所述预充...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩冰，李海洋，朱友远，迟久鸣，张云龙，林鹏，沙琮田，时军伟，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37