用于地铁车辆的大功率高效率的双向充电机制造技术

本发明专利技术公开了一种用于地铁车辆的大功率高效率的双向充电机，通过设置一个高压侧逆变桥，并将高频变压器及低压侧逆变桥均设计成两路，一定程度上解决了大功率双向充电机高压侧逆变桥的IGBT模块开通开断损耗较大，低压侧电流过大的问题，且通过在高压侧设计一个BUCK降压电路可使高压输入电压稳定到一较低值，使高压侧逆变桥不会受输入电压波动的影响。且通过将第一、第二高频变压器设计为中间抽头，并由相应的高压接触器控制通断，实现了用同一个高频变压器来解决双向充电机低压侧电压波动范围大的问题。因此，本发明专利技术能够满足了地铁电网大功率的要求，且具有高效率低损耗的优点。

High power and high efficiency bidirectional charger for metro vehicle

The invention discloses a high power and high efficiency bidirectional charger for subway vehicles. By setting a high voltage side inverter bridge, both the high frequency transformer and the low voltage side inverter bridge are designed to be two roads. To a certain extent, the opening and breaking of the IGBT module in the high voltage side inverter bridge of the high power two-way charger is greatly reduced and the low voltage is low. The high side current is too large, and the high voltage input voltage can be stabilized to a lower value by designing a BUCK step-down circuit on the high voltage side, so that the high voltage side inverter bridge will not be affected by the input voltage fluctuation. By designing the first and second high frequency transformer as the middle tap and controlling and breaking by the corresponding high voltage contactor, the same high frequency transformer is used to solve the problem of large voltage fluctuation range of the low voltage side of the two-way charger. Therefore, the invention can meet the requirements of the large power of the subway network, and has the advantages of high efficiency and low loss.

【技术实现步骤摘要】
用于地铁车辆的大功率高效率的双向充电机
本专利技术涉及一种双向充电机，具体是涉及一种用于地铁车辆的大功率高效率的双向充电机。
技术介绍
目前，在地铁运行期间，如果出现供电线路的问题，使地铁无法从电网上获取电能，就会造成地铁车辆停在线路上，从而会严重影响线路的运营，同时乘客的乘坐感受及安全问题也会是很大的问题。因此，希望能通过一种双向充电机，实现在平时通过地铁电网对蓄电池充电；在地铁车辆供网出现问题时，从蓄电池提取能量，提供给地铁车辆牵引运行，使地铁车辆可以行驶到站台，将旅客疏散或换乘。由于地铁电网通常为DC1500V或DC750V，蓄电池的充放电为DC110V，将地铁电网的DC1500V降压变换为DC110V，要求地铁车辆上使用的双向充电机是大容量，必如需要70～100KW，但是，目前的充电机一般是应用在电动汽车上，容量较小，只有几个KW，且通过充电机降压，在低压侧的电流峰值会达到几千安倍，存在电流过大的问题，在高压侧存在逆变桥损耗过大且效率较低的问题。此外，地铁电网电压不是恒定的，通常变化范围为1800～1000V，且当蓄电池放电时，其电压也是逐渐下降的，电压变化范围为130～80本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于地铁车辆的大功率高效率的双向充电机，其特征在于：所述双向充电机的主电路拓扑结构包括高压侧滤波电路、高压侧BUCK降压电路、高压侧逆变桥、均流电感、第一高频变压器、第一低压侧逆变桥、第二高频变压器、第二低压侧逆变桥和低压侧滤波电路，电压变化的高压直流电与所述高压侧逆变桥的直流端相连接，所述高压侧逆变桥的交流端分两路连接至所述第一高频变压器的高压侧和所述第二高频变压器的高压侧，所述第一高频变压器的低压侧与所述第一低压侧逆变桥的交流端相连接，所述第二高频变压器的低压侧与所述第二低压侧逆变桥的交流端相连接，所述第一低压侧逆变桥的直流端及所述第二低压侧逆变桥的直流端连接至电压变化的低压直流电...

【技术特征摘要】
1.一种用于地铁车辆的大功率高效率的双向充电机，其特征在于：所述双向充电机的主电路拓扑结构包括高压侧滤波电路、高压侧BUCK降压电路、高压侧逆变桥、均流电感、第一高频变压器、第一低压侧逆变桥、第二高频变压器、第二低压侧逆变桥和低压侧滤波电路，电压变化的高压直流电与所述高压侧逆变桥的直流端相连接，所述高压侧逆变桥的交流端分两路连接至所述第一高频变压器的高压侧和所述第二高频变压器的高压侧，所述第一高频变压器的低压侧与所述第一低压侧逆变桥的交流端相连接，所述第二高频变压器的低压侧与所述第二低压侧逆变桥的交流端相连接，所述第一低压侧逆变桥的直流端及所述第二低压侧逆变桥的直流端连接至电压变化的低压直流电，所述高压侧滤波电路、所述高压侧BUCK降压电路均连接于所述高压直流电与所述高压侧逆变桥之间，所述低压侧滤波电路连接于所述低压直流电与所述第一低压侧逆变桥及所述第二低压侧逆变桥之间，所述高压侧逆变桥的交流端经所述均流电感分成两路，一路与所述第一高频变压器相连，另一路与所述第二高频变压器的高压侧相连；所述第一高频变压器高压侧具有第一中间抽头，所述第二高频变压器具有第二中间抽头，所述均流电感分出的一路与所述第一高频变压器的高压侧之间连接有第一高压接触器，且所述均流电感分出的该路与所述第一高频变压器的第一中间抽头之间连接有第二高压接触器；所述均流电感分出的另一路与所述第二高频变压器的高压侧之间连接有第三高压接触器，且所述均流电感分出的该路与所述第二高频变压器的第二中间抽头之间连接有第四高压接触器。2.根据权利要求1所述的用于地铁车辆的大功率高效率的双向充电机，其特征在于，所述低压直流电的电压变化范围为DC130V～80V。3.根据权利要求1所述的用于地铁车辆的大功率高效率的双向充电机，其特征在于，所述高压侧逆变桥的交流端与所述第一高频变压器之间连接有第一高压侧谐振电容，所述高压侧逆变桥的交流端与所述第二高频变压器之间连接有第二高压侧谐振电容；所述第一低压侧逆变桥的交流端与所述第一高频变压器之间连接有第一低压侧谐振电容，所述第二低压侧逆变桥的交流端与所述第二高频变压器之间连接有第二低压侧谐振电容。4.根据权利要求1所述的用于地铁车辆的大功率高效率的双向充电机，其特征在于，所述高压侧逆变桥包括第一高压侧IGBT模块和第二高压侧IGBT模块，所述第一高压侧IGBT模块包括第一高压侧IGBT功率管和第三高压侧IGBT功率管，所述第二高压侧IGBT模块包括第二高压侧IGBT功率管和第四高压侧IGBT功率管，高压直流电的DC+与第一高压侧IGBT功率管的集电极和第二高压侧IGBT功率管的集电极相连，高压直流电的DC-与第三高压侧IGBT功率管的发射极和第四高压侧IGBT功率管的发射极相连，第一高压侧IGBT功率管的发射极与第三高压侧IGBT功率管的集电极相连，第二高压侧IGBT功率管的发射极与第四高压侧IGBT功率管的集电极相连。5.根据权利要求4所述的用于地铁车辆的大功率高效率的双向充电机，其特征在于，所述高压侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪振海，高伟，虞凯丰，范跃坤，张陈，潘贻丰，
申请(专利权)人：苏州市万松电气有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32